《計量基礎知識》PPT課件

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1、 主要內容o一、概念o二、法定計量單位o三、檢定、校準和檢測o四、計量器具的指標和特性o五、計量管理與監(jiān)督o六、計量法律法規(guī)o七、測量誤差、數據處理和測量不確定度的評定 一、基本概念o量：現象、物體或物質可定性區(qū)別和定量確定的屬性。o量值：一般由一個數乘以測量單位所表示的特定量的大小。o 計量單位：為定量表示同種量的大小而約定地定義和采用的特定量。o計量：實現單位統(tǒng)一、量值準確可靠的活動。o計量學：關于測量的科學。o計量學的研究內容主要有：量和單位；計量器具；量值傳遞與量值溯源；測量誤差、測量不確定度與數據處理以及計量管理等。 o計量的分類、特點和內容o計量的分類：o 科學計量 、工程計量、法

2、制計量。o 計量的特點：o 準確性、統(tǒng)一性、溯源性、法制性。o計量的內容：o （1）計量單位與單位制；o （2）計量器具（包括計量基準、計量標準和工作計；o （3）量值傳遞、溯源與檢定測試；o （4）物理常數以及材料與物質特性的測定；o （5）測量誤差、測量不確定度與數據處理以及計量人員的專業(yè)技能； o （6）計量法制管理。 二、計量單位o1、國際單位制o國際單位制是由國際計量大會（CGPM）采納和推薦的一種一貫單位制。它的國際通用符號為“SI”。o2、法定計量單位：法定計量單位是由國家法律承認，具有法定地位的計量單位?，F行的法定計量單位是1984年2月27日由國務院發(fā)布的關于在我國統(tǒng)一實行法

3、定計量單位的命令中規(guī)定的 。 4、法定計量單位的構成o中華人民共和國計量法第三條規(guī)定：國際單位制單位和國家選定的其它計量單位，為國家法定計量單位。o法定計量單位的內容包括：o SI基本單位o SI導出單位o 我國選定的可與國際單位制單位并用的非國際單位制單位o 由以上單位構成的組合形式單位o 由SI詞頭與和以上單位構成的倍數單位 SI基本單位o SI基本單位o量的名稱 單位名稱 單位符號o長度 米 mo質量 千克（公斤） kgo時間 秒 so電流 安培 Ao熱力學溫度 開爾文 Ko物質的量 摩爾 molo發(fā)光強度 坎德拉 cd SI導出單位o 包括SI輔助單位在內的具有專門名稱的SI導出單位o

4、量的名稱 單位名稱 單位符號 其它表示式例o平面角 弧度 rado立體角 球面度 sro頻率 赫茲 Hz s-1o力；重力 牛頓 N kgm/s2o壓力，壓強；應力帕斯卡 Pa N/m2o能量；功；熱 焦爾 J Nmo功率；輻射通量 瓦特 W J/so電荷量 庫倫 C Aso電位；電壓；電動勢 伏持 V W/Ao電容 法拉 F C/V o量的名稱 單位名稱 單位符號 其它表示式例o電阻 歐姆 V/Ao電導 西門子 S A/Vo磁通量 韋伯 Wb Vso磁通密度，磁感應強度 特斯拉 T Wb/m2o電感 亨利 H Wb/Ao攝氏溫度 攝氏度 o光通量 流明 lm cdsro光照度 勒克斯 lx

5、lm/m2o放射性活度 貝可勒爾 Bq s-1o吸收劑量 戈瑞 Gy J/kgo劑量當量 希沃特 Sv J/kg 我國選定的可與國際單位制單位并用的非國際單位制單 （4） 由SI詞頭與和以上單位構成的倍數單位 三、檢定、校準和檢測o檢定：查明和確認計量器具是否符合法定要求的程序，它包括檢查、加標記和（或）出具檢定證書。o檢測：按照規(guī)定的程序，為確定給定的產品、材料、設備、生物體、物理現象、工藝過程、或多種特性或性能的技術操作。o計量器具：單獨地或連同輔助設備一起用以進行測量的器具。o首次檢定：對未曾檢定過的新計量器具進行的一種檢定。 o后續(xù)檢定：計量器具首次檢定后的任何一種檢定：o1）強制性周

6、期檢定；o2）修理后檢定；o3）周期檢定有效期內的檢定，不論是由用戶提出請求，或者由于某種理由，在有效期內封印不再有效。 o周期檢定：按時間間隔和規(guī)定程序，對計量器具定期進行的一種后續(xù)檢定。o檢定證書：證明計量器具已經過檢定獲滿意結果的文件。o不合格通知書（檢定結果通知書）：聲明計量器具不符合有關法定要求的文件。 o校準：在規(guī)定條件下，為確定測量儀器或測量系統(tǒng)所指示的量值，或實物量具或參考物質所代表的量值，與對應的由標準所復現的量值之間關系的一組操作。o注：o 1：校準結果既可給出被測量的示值，又可確定示值的修正值。o 2、校準也可確定其他計量特性，如影響量的作用。o 3、校準結果可以記錄在校

7、準證書或校準報告中。 檢定和校準的區(qū)別 1、校準不具法制性，是企業(yè)自愿溯源行為；檢定則具有法制性，屬計量管范疇的執(zhí)法行為。 2、校準主要確定測量儀器的示值誤差，檢定則是對其計量特性及技術要求的全面評定。 3、校準的依據是校準規(guī)范、校準方法，通常應作統(tǒng)一規(guī)定，有時也可自行制定；檢定的依據則是檢定規(guī)程。 4、校準通常不判斷測量儀器合格與否，必要時也可確定其某一性能是否符合預期要求；檢定則必須做出合格與否的結論。 5、校準結果通常是出具校準證書或校準報告；檢定結果則是合格的發(fā)檢定證書，不合格的發(fā)不合格通知書。 四、計量器具的指標和特性o測量儀器：單獨地或連同輔助設備一起用以進行測量的器具（又稱為計量

8、器具）?？煞譃椋簩嵨锪烤?、儀器儀表和標準物質。o標稱值：測量儀器上表明或指導其使用的量值，該值為圓整值或近似值。o示值：由計量器具所指示的被測量值。o量程：標稱范圍兩極限之差的模。o測量范圍：測量儀器的誤差處在規(guī)定極限內的一組被測量的值。 o測量儀器的準確度：測量儀器給出接近于真值的響應能力。o準確度等級：符合一定的計量要求，使誤差保持在規(guī)定極限以內的測量儀器的等別、級別。o測量儀器的示值誤差：測量儀器示值與對應輸入量的真值之差。 o 測量儀器的最大允許誤差：對給定的測量儀器，規(guī)范、規(guī)程等所允許的誤差極限值。o引用誤差：測量儀器的誤差除以儀器的特定值。特定值一般稱為引用值，可以是測量儀器的量程

9、或標稱范圍的上限。o穩(wěn)定性：測量儀器保持其計量特性隨時間恒定的能力。o重復性：在相同測量條件下，重復測量同一個被測量，測量儀器提供相近示值的能力。 五、計量管理與監(jiān)督o法制計量：計量的一部分，即與法定計量機構所執(zhí)行工作有關的部分，涉及到對計量單位、測量方法、測量設備和測量實驗室的法定要求。o法定計量檢定機構：政府計量行政部門依法設置或者授權建立并經政府計量行政部門組織考核合格的，為政府計量行政部門實施計量監(jiān)督提供技術保證，并為國民經濟和社會生活提供技術服務的計量技術機構。 o計量檢定機構管理的基本原則o （1）以法制為基礎；o （2）以公正為基石；o （3）以顧客為關注點；o （4）領導作用；

10、o （5）全員參與；o （6）過程方法。 o計量監(jiān)督：為核查計量器具是否依照計量法律、法規(guī)正確使用和誠實使用，而對計量器具制造、安裝、修理或使用進行控制的程序。這種監(jiān)督也可擴展到對預包裝品上指示量正確性的控制。 六、計量法律法規(guī)o計量法律：中華人民共和國計量法（全國人大制定，國家主席令發(fā)布）o計量法規(guī)：中華人民共和國計量法實施細則，地方計量管理條例等（國務院或地方人大制定發(fā)布）o計量規(guī)章：計量檢定規(guī)程，計量檢定規(guī)范，有關計量管理辦法等（國家和地方質量技術監(jiān)督局制定發(fā)布） 七、測量誤差及數據處理o 1、測量誤差：測量結果與被測量真值之間的差值。o 測量誤差測量結果真值o真值：在一定時間和空間條件

11、下，某量所體現的客觀存在的真實數據。o標準器相對真值 高一級標準器的誤差與低一級標準或普通儀器的誤差相比，為其1/31/10時，可以認為前者是后者的相對真值。 o 2、誤差的分類o絕對誤差：（絕對）誤差=測量結果-真值o修正值： 真值=測量結果 + 修正值o相對誤差： 相對誤差=絕對誤差真值100 %o粗大誤差：超過在規(guī)定條件下預期的誤差就是粗大誤差。 o 3、誤差的來源o被測對象自身缺陷或變化引起的誤差。o測量過程中產生的誤差：o測量裝置的誤差o環(huán)境條件變化所引起的誤差o測量原理方法所引起的誤差o人為因素引起的誤差 o 有效數字o若測量結果經修約后的數值，其修約誤差絕對值小于0.5（末位），

12、則該數值稱為有效數字。即從左起第一個非零的數字到最末一位數字止的所有數字都是有效數字。 o 數值修約規(guī)則o 擬舍棄的數字的最左一位數字小于5時，則舍去，即保留的各位數字不變；o 擬舍棄的數字的最左一位數字大于5時，或是5且其后跟有并非全為零的數字時，則進1，即保留的末位數字加1；o 擬舍棄的數字的最左一位數字為5而其后無數字或皆為0時，若保留的末位數字為奇數（1，3，5，7，9），則進1；為偶數（2，4，6，8，0），則舍去。 測量不確定度o定義：表征合理地賦予被測量之值的分散性，與測量結果相聯系的參數。通俗說就是：由于測量誤差的存在而對測得值不能肯定（或可疑）的程度。該參數可以是標準差或標準

13、差的倍數，也可以是置信區(qū)間的半寬度。o分類：o A類不確定度用統(tǒng)計方法評定的不確定 度分量；o B類不確定度用非統(tǒng)計方法評定的分量。 測量不確定度評定步驟（摘自本所測量不確定度評定程序CMPF172008）（1）概述，測量原理、內容和依據的描述；（2）建立數學（測量）模型；（3）計算方差及靈敏度系數；（4）影響量（輸入量）的標準不確定度的評定；（5）被測量（輸出量）的合成不確定度的評定；（6）擴展不確定度的評定；（7）測量不確定度的報告與表示。 A類不確定度的評定o通常，若對隨機變量q在相同條件下進行n次獨立觀測，則該值的分散性可由貝塞爾公式計算出： B類不確定度的評定o獲得B類不確定度的信息

14、不源一般有：o （1）以前觀測的數據；o （2）對有關技術資料和測量儀器特性的了解和經驗；o （3）生產部門提供的技術說明文件；o （4）校準證書、檢定證書或其他文件提供的數據、準確度的等別或級別，包括目前暫在使用的極限誤差等；o（5）手冊或某些資料給出的參考數據及其不確定度；o（6）規(guī)定實驗方法的國家標準或類似技術文件中給出的重復性限或復現性限。 o注意：在評定B類不確定度時，要求有相應的知識和經驗，來合理地使用所有可用的信息。這也是一種技巧，可在實踐中學習和掌握。o合成不確定度：將計算出的所有不確定度分量采用方和根法合成。 擴展不確定度o為滿足實際工作需要，可將合成不確定度乘以范圍（包含、覆蓋）因子，以給測量結果一個較高置信水平的置信區(qū)間，從而得到范圍（擴展、展伸）不確定度：o U=kuo這里沒有提供新的信息，而只是給出了一個較高置信水平的置信區(qū)間，JJF10591999測量不確定度評定與表示規(guī)定，k值一般取2-3，在大多數情況下取k=2，當取其他值時，必須說明其來源。相應的置信水平約為95%-99%。 不確定度的報告o（1）闡明由實驗的觀測值和輸入數據計算測得值及其不確定度的方法；o（2）列出所有不確定度分量并充分說明它們的評定方法；o（3）給出數據分析方法，并使其每個重要步驟易于效仿，必要時能單獨重復計算報告結果；o（4）給出分析處理中使用的全部修正量、常數及其來源。