計量基礎(chǔ)知識 (2)

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1、第一章 計量學基本知識 第一節(jié) 計量學的一些基本概念 一、計量的含義 要了解計量的含義，首先要了解“量”、“計量單位”、“測量”“、測試”和“量值”等基本概念。 量：一般又稱為可測的量，它是“自然現(xiàn)象，物體和物質(zhì)的可以定性區(qū)別和定量確定的一種屬性”。 量有廣義的量和特定的量之分，前者如長度、時間、質(zhì)量、溫度、電阻等。后者則是具體的，比如一根導線的電阻，一塊板的長度等。 約定選取的特定的量，用以定量表示具有相同量綱的量，就是計量單位，它的約定記號標志就是單位符號。如m為長度“米”的符號；s為時間的單位“秒”等。 量值：，是用一個數(shù)和一個合適的測量單位表示的量。例如25?、18℃、1

2、6.2kg等等。 （一） 測量的含義 　Measurement本意為“測量”。但是早期漢譯受日文“計量”、“計測”等詞匯的影響，在漢語中出現(xiàn)了“計量”和“測量”兩種表達。由于沒有準確定義兩者異同，長期以來，兩者的使用比較混亂。現(xiàn)在《通用計量術(shù)語及定義》已修訂，我們可以在新規(guī)范指導下，分清“測量”和“計量”之異同。 按《國際通用計量學基本術(shù)語》的定義，測量是指為確定被測對象量值而進行的一組操作。 （二） 計量的含義 按照《通用計量名稱及定義》，計量是指：“實現(xiàn)單位統(tǒng)一和良知準確可靠的測量”。 計量應(yīng)該屬于測量的范疇，也可以說是一種特殊形式的為使被測量的單位量值在允許范圍內(nèi)溯源到基本單

3、位的測量。最初的測量方法是原始的，單位是任意的。當商品交換、分配形成社會性活動的時候，就需要實現(xiàn)測量的統(tǒng)一，即要求在一定準確度內(nèi)對一物體在不同地點達到其測量結(jié)果的一致。為此，就要求以法定的形式建立統(tǒng)一的單位制，建立基準、標準器具，并以這種基準、標準來檢定測量器具，保證量值的準確可靠。這就出現(xiàn)了“計量”。由此推論，計量的含義，或可理解為“是以實現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準確可靠為目的的測量?！币部梢哉f，“是以保證單位統(tǒng)一、量值準確一致的測量，它對整個測量領(lǐng)域起指導、監(jiān)督、保證和仲裁作用。”這兩中含義與“計量學”的定義較為協(xié)調(diào)，表明了測量的特性（統(tǒng)一性和準確性），即可以指測量本身，又可以泛指一種工作、一項事

4、業(yè)或者一門學科，同時又強調(diào)了計量的重要性和法制管理的作用。應(yīng)該說，計量的本質(zhì)特征就是測量，但其測量的對象不是一般產(chǎn)品，而是具有某一準確度級別的測量手段。在技術(shù)管理和法制管理的要求上，計量又高于一般的測量。 （三） 測試的含義 “測試”一詞在《國際通用計量學基本術(shù)語》中也沒下定義。它是我國廣大廣大科技人員從實際工作中抽象概括出來的概念。一般認為它也是一種測量，但它與計量不同的地方在于測試主要是具有探索、分析、研究和試驗特性。測試一方面包括測量的基本含義，另一方面又帶有不同于普遍測量的特點，所以現(xiàn)在人們將測試的含義確定為：“在科研生產(chǎn)中，為確定物體的特性所進行的具有試驗過程和研究性質(zhì)的測量”。

5、也可以理解為：“試驗和測量的綜合”。 “測試”與“計量”在實際運用中，由于生產(chǎn)活動和科學研究的媒介，使二者緊緊地結(jié)合在一起，有時候甚至密切到難以區(qū)分的程度。測試不僅僅是生產(chǎn)活動惡化經(jīng)營管理活動的負責手段，而且已成為完成生產(chǎn)任務(wù)的一個重要組成部分。 二、計量基準，標準（器）和計量器具 在計量管理工作中，我們經(jīng)常要接觸到各種各樣的計量器具，這些計量器具按計量學用途可分為計量基準器、標準器和計量器具，現(xiàn)分別解釋如下： (一) 計量基準、標準（器）和計量器具 凡能用以直接或間接測出被測對象量值的量具、計量儀器（儀表）和計量裝置統(tǒng)稱為計量器具。 在這個定義中，量具是以固定形式復現(xiàn)量值的計量器

6、具，它們一般沒有指示器，在測量過程中沒有運動的測量元件，量具又可分為單值量具和多值量具。單值量具如砝碼、量塊、標準電池等；多值量具如刻度尺、砝碼組、量塊組等。 如量具具有獨立復現(xiàn)量值的功能，不需用其它計量裝置幫助，則稱這類量具為“獨立量具”。如尺子；如果必須用其它計量器具的，象砝碼要用天平，才能進行質(zhì)量的測量，則把砝碼這類量具稱為從屬量具。 計量儀器(儀表)是將被測的量轉(zhuǎn)換成可直接觀測的指示值或等效信息的計量器具，可單獨地或連同其它設(shè)備一起用以進行計量的裝置，例如電流表、壓力表、水表，溫度計等都是常用計量儀器儀表，計量儀器一般按其計量功能可分為指示式儀器儀衷(能讀出示值)，記錄式儀器儀表(

7、可記錄示值)和比較式儀器儀表(能將被測量和已知量進行比較)等。有時由一獨立而完備的組件構(gòu)成的傳感器，能產(chǎn)生附加或附屬功能的部件，如熱電偶，變送器等。 （二）計量基準器 能夠復現(xiàn)、保存和傳遞量值，并經(jīng)國家法定，作為統(tǒng)一全國量值最高依據(jù)的計量器具，稱為計量基準器。 計量基準器有以下三類： 主基準即國家基準，凡用來復現(xiàn)和保存計量單位，具有現(xiàn)代科學技術(shù)所能達到的最高準確度的計量器具．它們均經(jīng)國家、鑒定并批準。，作為統(tǒng)一全國計量單位量值的最高依據(jù)。 我國已建立的國家計量基準器，如長度計量的國家基準有長度、角度、表面粗糙皮、平面度、螺旋線、圓錐量規(guī)錐度、漸開線等國家基準。 副基準：通過直接或間

8、接與國家基準比對米確定其量值并經(jīng)國家鑒定批準的計量器具。它在全國作為復現(xiàn)計量單位的地位僅決于主基準。 我國已建立各類國家副基準器，如力學計量國家副基準有質(zhì)量、力值、洛氏及表面洛氏硬度、布氏硬度、維氏硬度、密度和震動等副基準。 工作基準：經(jīng)與國家基準或副基準校準或比對，并經(jīng)國家鑒定，實際用以檢定計量標準器的計量器具。設(shè)立工作基準的目的是為了不使主基準，副基準由于使用頻繁而喪失其應(yīng)有的準確度或遭受損壞。 （三）計量標準器和標準物質(zhì) 按國家的準確度等級，作為檢定依據(jù)用的計量器具或物質(zhì)是計量標準。標準物質(zhì)是計量標準中的一類，它是在規(guī)定條件下，具有高穩(wěn)定的物理、化學或計量學特性，并經(jīng)正式批準作為

9、標準使用的物質(zhì)或材料。標準物質(zhì)的用途是標定儀器，驗證測量方法或鑒定其他物質(zhì)。 三、檢定、校準、比對、定度和量值傳遞 在計量管理中，經(jīng)常要用檢定、校準等計量專業(yè)名詞術(shù)語，因此應(yīng)該對它們的定義有一個明確的認識。 （一）檢定 為評定計量器具的計量性能(準確度、穩(wěn)定度、靈敏度等)，并確定其是否合格所進行的全部工作就是檢定。檢定的依據(jù)是具有國家法定性的技術(shù)文件即檢定規(guī)程，它規(guī)定了計量器具的計量性能、檢定項目、檢定條件、檢定方法、檢定周期以及檢定結(jié)果的處理等。如無檢定規(guī)程，各地區(qū)和各部門也可以制定暫行檢定方法作為檢定的依據(jù)。 按檢定規(guī)程或暫行檢定方法中規(guī)定的時間，對使用中的計量器具進行定期性的檢

10、定稱為周期檢定，各種計量器具的檢定周期長短不同但必須嚴格實行周期檢定，以保證計量器具的計量性能合格。 （二）校準、定度和比對 確定計量器具示值誤差的全部工作稱為校準。 用計量標準(或基準)來定出計量器具或其指示部分(如刻線)所表示的量值稱為定度。 在規(guī)定條件下，對相同準確度等級的同類基準、標準或工作用計量器具之間的量值進行比較稱為比對。 校準、定度和比對工作是計量技術(shù)工作和管理中一些經(jīng)常性工作。 （三）量值傳遞和檢定系統(tǒng) 通過檢定，將國家基準所復現(xiàn)的計量單位量值通過計量標準逐級傳遞到工作用計量器具。以保證對被測對象所測得的量值的準確和一致。這個過程稱之為量值傳遞。 量值

11、傳遞是計量技術(shù)管理的中心環(huán)節(jié)，要保證量值在全國范圍內(nèi)準確一致，都能溯源到國家基準，就必須建立一個全國統(tǒng)一的科學的量值傳遞體系，這就要一方面確定量值傳遞管理體制，另一方面要制定各種量值的檢定系統(tǒng)。 檢定系統(tǒng)是國家法定性技術(shù)文件，它用圖表結(jié)合文字的形式，規(guī)定了國家基準。各級標準直至工作用計量器具的檢定程序，其內(nèi)容包括：基準，標準、工作用計量器具的名稱，測量范圍，準確度和檢定方法等主要檢定程序。 四、準確度、穩(wěn)定度，靈敏度 （一）準確度 準確度或精確度是測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差與隨機誤差的綜合，它表示測量結(jié)果與真值的一致程度。若已修正所有已定系統(tǒng)誤差，就可用不確定度來表示準確度。 不確定

12、度按誤差性質(zhì)可分為系統(tǒng)不確定度和隨機不確定度，前者指在規(guī)定條件下，在測量中所有未定系統(tǒng)誤差的綜合(也稱正確度)，即表示測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小的程度；后者指在一定條件下，進行多次測量時所得測量結(jié)果彼此間符合的程度（也稱精密度），即表示冊倆國內(nèi)結(jié)果中隨即誤差大小的程度，為此，不確定度的定義就是“表示由于測量誤差的存在而對被測量值不能肯定的程度”。 精度是精確度的簡稱。 （二）穩(wěn)定度 穩(wěn)定度是計量器具的重要特性之一，它表示在規(guī)定工作條件內(nèi)，計量器具某些性能隨時間保持不變的能力。 （四） 靈敏度和靈敏限 靈敏度也是計量器具的重要特性之一，它表示計量器具對北側(cè)的量變化的反應(yīng)能力。 對

13、于給頂?shù)谋粶y量值，計量器具的靈敏度S可用被觀測變量的增量與其相應(yīng)的被測量的增量之商來表示： S = ΔL ΔX 式中：ΔL——被觀測變量的增量； ΔX——被測量的增量。 在分子分母是同一類量的情況下，靈敏度也稱“放大比”或“放大倍數(shù)”。 引起計量儀器（儀表）示值可察覺變化的被測的量的最小變化值成為靈敏限，或稱靈敏閾。 五、計量學研究的內(nèi)容及分類 （一）計量學的概念 計量學在國際上被認為是一門非常廣泛和深入的學科。數(shù)千年前，人們把計量學稱為“度量衡”，在中國被認為是“

14、尺斗秤”，把這門學科的內(nèi)容看得十分狹窄。隨著現(xiàn)代化生產(chǎn)和科學技術(shù)的不斷發(fā)展，計量學研究的范圍在日益擴大，內(nèi)容不斷充實，計量學已遠遠超出“度量衡”的范疇。 按照《通用計量名詞及定義》中，計量學的定義是：“有關(guān)測量知識領(lǐng)域的一門學科”。 按照國際計量局(BIPM)，國際電工委員會(IEC)、國際標準化組織(ISO)與國際法制計量組織(OIML)以及國際臨床化學聯(lián)合會(IFCC)、國際理論和應(yīng)用化學聯(lián)合會(IUPAC)和國際理論與應(yīng)用物理學聯(lián)合會(IUPAP)等七個國際組織聯(lián)合制訂的《國際通用計量學基本術(shù)語》，計量學被定義為“測量學科”。并在注解中說明：“計量學包括涉及測量理論和實用的各個方面，

15、不論其不確定度如何，也不論其用于什么測量技術(shù)領(lǐng)域。”從計量學這種廣義定義，表明現(xiàn)代計量學所包括內(nèi)容的豐富，主要有： 研究計量單位及其基準、標準的建立、復現(xiàn)、保存和使用； 研究計量與測量器具的特性和測量方法； 研究測量不確定度和誤差理論的實際應(yīng)用； 研究計量、測量人員的測量能力和檢定、核準能力； 研究基本物理常數(shù)、標準物質(zhì)、材料特性等的有關(guān)理論和測量； 研究一切測量理論和實踐問題； 研究計量法制和計量管理問題。 (二)計量學的分類 計量學包括的專業(yè)很多，應(yīng)用范圍十分廣泛。我國目前根據(jù)被測的量來分類，大體上可分為十大類：幾何量(或長度)、溫度、力學、電磁學、電子(或無線電)、

16、時間頻率、電離輻射、光學、聲學、物理化學(含標準物質(zhì))。每一類又可分為若干項，各項的名稱和主要內(nèi)容如下： 1． 幾何量計量 幾何量計量(又稱長度計量)是對物體的幾何量與其單位的定義作比較的精密測量。幾何量表征物體的大小、長短，形狀和位置，其基本參量是長度和角度。長度的單位是“米”。角度分平面角和立體角，其單位分別為“弧度”和“球面度”。長度單位“米”在國際單位制(SI)中被列為第一個基本單位，符號為“m”。物體的形狀和位置都可以用坐標空間中的若干點來表示，但用許多點的坐標值來表示物體的幾何特征往往顯得繁瑣而不明確，所以，在幾何量中除了使用長度和角度這兩個基本參量外，還引入了一些工程參量，如

17、：圓度、錐度，粗糙度、漸開線、螺旋線等，這些參量都是多維復合參量。 ⑴端度計量：是指對某一物體兩個面(如一根棒的兩端面)之間的長度的測量。嚴格說來，應(yīng)是對任意兩點之間或一點到一個平面的距離的長度的測量，如對各種機械零部件尺寸的測量等。端面計量傳遞量值的標準器是量塊(或叫塊規(guī))。首先用量塊檢驗游標卡尺、千分尺等各種萬能量具的示值準確度，檢定合格后的量具方能檢測產(chǎn)品零部件的尺寸。此外量塊還可作其它精密測量用。 ⑵．線紋計量：以任意兩條刻線之間的距離來表示長度的叫線紋計量。線紋尺的種類很多，對它們，計量部門都建有不同的標準器來進行傳遞。 ⑶角度計量：測量任意兩條直線或兩個平面相交組成的角。為滿

18、足角度計量的各種需要，檢驗不同角度的量值，計量部門建有角度塊、多面棱體、標準圓度盤、圓光柵等角度計量基準、標準。角度計量的單位是弧度。所用的計量器具有精密測角儀，光學分度儀，高精度分度臺等。 ⑷表面粗糙度計量：表面粗糙度是指加工的零件，在表面上留下來的加工痕跡的形態(tài)和深淺程度。檢測粗糙度的標準計量器具有標準粗糙度樣板、雙管顯微鏡，干涉顯微鏡和電動輪廓儀或衷面粗糙度檢查儀。 ⑸平面度計量：指實際平面對理想平面的偏差。它包容實際平面且距離最小的兩平行平面間的距離。所用的計量儀器有平直度檢查儀，標準平晶等。 ⑹不直度計量：不直度誤差分三種情況：(A)在給定平面內(nèi)，包容實際線的距離為最小的兩平行

19、線之間的距離；(B)在給定方向上，包容實際線(或軸心線)的距離為最小的兩平行平面之間的距離；(c)若未給定方向，則為包容實際線(或軸心線)的最小圓柱面的直徑φ。檢查方法有直接測量瀆出誤差值的(平晶)光波干涉法、千分尺測量等，還有作圖計算法，如水平儀、準直光管、平晶干涉法等。 ⑺精密測量：即各種幾何量的精密測量，簡稱“精測”。由于它測量的參數(shù)多，技術(shù)復雜，又稱它為綜合的長度計量，除了一般通用量具外，常用的光學計量儀器有：立臥式光學計，立臥式測長儀，測長機，大型、小型萬能工具顯微鏡，齒輪測量儀器，座標測量機，投影儀等。 2．溫度計量 描述物體冷熱程序的物理量叫溫度。換句話說，描述物體系熱平衡

20、狀態(tài)的物理函數(shù)叫溫度。溫度的計量單位是開爾文。 溫度單位為：熱力學溫度(符號為T)是基本的物理量，其單位為開爾文(符號為K)，定義為水三相點熱力學溫度的1／273．16。用這種方法表示的熱力學溫度稱為攝氏溫度(符號為t)，定義為： t＝T-273．15K 攝氏溫度的單位為攝氏度(符號為℃)。根據(jù)定義，它的大小等于開爾文，溫差可以用開爾文或攝氏度來表示。 測量溫度的方法通?？煞譃閮纱箢悾褐苯佑嬃糠ê烷g接計量方法。直接計量方法所用的儀器有：金屬電阻溫度計、玻璃溫度計、熱電偶、氣體溫度計、石英頻率溫度計、噪聲溫度計等。間接計量的方法是指計量溫度的元件與被計量的對象非直接接觸，而通過輻射等原理

21、計量溫度。如：光學高溫計、光電高溫計、紅外高溫計、比色高溫計和全輻射高溫計等。 ⑴超低溫：-270℃到近于絕對零度，如用于物體的超導性能的研究、衛(wèi)星上的測溫元件等； ⑵低溫計量：-270℃～0℃，用于冷庫等的溫度計量； ⑵中溫計量：0℃～630℃。應(yīng)用于日常生活和一般工業(yè)生產(chǎn)中，如玻璃水銀溫度計、熱電阻溫度計等； ⑷高溫計量：630℃～6000℃。應(yīng)用于煉焦、煉鋼、煉鐵、鑄造、水泥、陶瓷等高溫材料生產(chǎn)方面。常用的有熱電偶、光學溫度計等； ⑸超高溫計量：超過6000℃。用來測定原子彈爆炸、發(fā)射火箭等方面。 3.力學計量 力學計量包括質(zhì)量、容量、密度、力值、硬度、扭矩、壓力、真空、流

22、量、轉(zhuǎn)速、震動和重力加速度等物理量。質(zhì)量的單位為千克（kg）是SI制的基本單位。千克原器是國際上唯一以實物形式保存的基本單位基準。 ⑴質(zhì)量計量：物體的質(zhì)量，在日常習慣中，常常被稱為“重量”。其實質(zhì)量是物體的固有屬性，在牛頓力學范圍內(nèi)是恒定不變的。而重量是受到地球引力不同而不同的，它等于物體的質(zhì)量與重力加速度的乘積。質(zhì)量的單位是千克（kg），在質(zhì)量計量中，廣泛使用天平、砝碼和各種秤。 ⑵容積計量：是指是指容器內(nèi)可容納物質(zhì)（液體、氣體或固體微粒）體積的量，即容器內(nèi)部所包含的空間體積或容積。SI中容積的單位是立方米（m3）也可以用其分數(shù)單位升（L）、毫升（ml）等表示（升的符號在單位制中是一個比

23、較特殊的，可以用大寫“L”表示，也可以用小寫“l(fā)”表示）。所用的計量器具有量提、量杯、量筒、計量罐、滴管、吸管等。 ⑶密度計量：對均勻物質(zhì)來說，密度為物質(zhì)的質(zhì)量和其體積之比，在一定的條件（溫度、壓力）下是一個常數(shù)。SI制中密度的單位是千克每立方米（kg/m3），也可以用g/ml作為密度單位。所使用的計量器具有酒精計、糖量計、密度計、海水密度計等。 ⑷力值計量：力是物體之間的相互作用。折中作用可以產(chǎn)生兩種效應(yīng)：一是物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變，叫做動力效應(yīng)或外效應(yīng)；二是使物體發(fā)生變形或在物體內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力，叫做靜力效應(yīng)或內(nèi)效應(yīng)。在一般情況下，一個物體受到另一個物體作用時，加速度和變形是同時產(chǎn)生的。在S

24、I制中，力的計量單位是牛頓（N），1N就是使1kg質(zhì)量的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力。所使用的計量器具是測力機、才量試驗機、拉力機、測力機、測力傳感器等。 ⑸硬度計量:硬度是固體材料抵抗彈性變形、塑性變形或破壞的能力，或者是抵抗其中兩種或三種情況同時發(fā)生的能力。硬度不屬于物理量。材料軟硬程度的定量表示或硬度值的大小，不僅取決于材料本身，而且取決于試驗條件和試驗方法。硬度的試驗方法按施加負荷的情況，可分為靜負荷試驗法和動負荷試驗法兩犬類，按被試驗材料的情況，目前可分為金屬硬度試驗法和非金屬硬度試驗法。如：肖氏硬度、布氏硬度、洛氏與表面洛氏硬度、維氏與顯徽硬度以及橡膠塑料硬度等。 (6)壓力計

25、量與真空計量：在物理學中，將垂直作用于單位面積上的力稱為壓強，在工程技術(shù)上一般稱它為壓力。這種壓力通常是由液體、氣體或蒸汽介質(zhì)的分子運動對容器內(nèi)壁的作用而產(chǎn)生的。壓力的SI單位是帕斯卡(Pa)，它是lN的力垂直均勻作用于1m2面積上所產(chǎn)生的壓力，即1Pa＝lN／m2。“真空”是指在給定的空間內(nèi)，低于1個標準大氣壓的氣體狀態(tài)。真空度是以氣體壓力的高低來表示真空狀態(tài)的，壓力高則真空度低，壓力低則真空度高。因此，真空的SI單位也是Pa。習慣上我們把壓力分為微壓、低壓、中壓、高壓、超高壓五類，把真空范圍分為粗真空、低真空、高真空、超高真空等四類。使用的計量器具有：（A）活塞式壓力計，作壓力基準器和標準

26、器使用；（B）液柱式壓力計。如水銀壓力計、U形、環(huán)形壓力計、風量計、血壓計等；（C）彈簧壓力表。如單圈彈簧管壓力表、多圈彈簧管壓力表、真空表、壓力真空表、波紋管壓力計和膜片膜盒式壓力計等；（D）電氣壓力計。如電阻壓力計、電容壓力計、壓電式壓力計、壓力變送器等；（E）綜合式壓力表儀表。 (7)流量計量。流量是在單位時間內(nèi)，流體通過封閉管道或明渠某截面處的量。這個通過量如果是流體的體積，可稱它為瞬時體積流量，簡稱體積流量或容積流量；如果是流體的質(zhì)量，則可稱它為瞬時質(zhì)量流量，簡稱質(zhì)量流量。SI中體積流量的單位是立方米／秒(m3／s)，質(zhì)量流量的單位是千克／秒(kg／s)，體積流量累積值的單位是立方

27、米(m3)，質(zhì)量流量累積值的單位是千克(kg)。工程上也常用立方米／小時(m3/h)和千克／時(kg／h)等單位。使用的計量器具有：各種流量計、水表、煤氣表、加油機、油表等。 (8)振動、沖擊與轉(zhuǎn)速計量：振動、沖擊與轉(zhuǎn)速計量中所用的物理量較多，對于不同的計量目的和要求，需選用不同的物理量來表征振動與沖擊的狀態(tài)，一般情況下，習慣選用頻率、位移和加速度或速度為主要單位。在旋轉(zhuǎn)機械情況下，則以速度為機械振動量的主要依據(jù)。使用的計量器具有加速度計、振動臺、沖擊臺、振動、沖擊傳感器等。轉(zhuǎn)速是衡量物體旋轉(zhuǎn)快慢的一個物理量。以旋轉(zhuǎn)角速度或旋轉(zhuǎn)頻率表示。旋轉(zhuǎn)角速度的SI單位是弧度／秒(rad／s)，人們常用

28、的轉(zhuǎn)速單位是轉(zhuǎn)／分(rev／min或r／min)。使用的計量器具如：轉(zhuǎn)速表等。 4.電磁學計量 電磁學計量是根據(jù)電磁學基本原理，應(yīng)用電磁物理現(xiàn)象進行測量。按學科分可分為電學計量和磁學計量兩大類；按工作頻率分，可分為直流計量和交流計量兩部分。通常有以下物理量：電流、電壓、電阻、電感、電容以及電功率、電能計量等。使用的計量器具有：電壓表、電流表、電阻儀、電感儀、阻抗儀、功率表、電能表度。磁學計量可分為磁感應(yīng)強度、磁通、磁矩、材料直流磁特性、材料交流磁特性等。 5．電子計量 電子計量是以無線電技術(shù)所用頻率范圍內(nèi)(從超低頻到微波)需要計量的電磁量為對象，所包括的主要參數(shù)很多，如：高頻電壓、高頻

29、功率、噪聲、衰減、微波阻抗、相移、高頻電流、電磁場強度、電感、電容、Q值、頻率、波長、失真、調(diào)幅度、頻偏、脈沖、介質(zhì)損耗、電壓駐波比、復數(shù)反射系數(shù)、晶體管參數(shù)和集成電路參數(shù)等20多個。 6．時間頻率計量 時間頻率計量包括時間計量和頻率計量。時間的計量單位是秒，單位符號為s，它是國際單位制七個基本單位之一。頻率是周期現(xiàn)象，是在單位時間內(nèi)重復變化的次數(shù)，頻率量綱與時間量綱在數(shù)學上互為倒數(shù)關(guān)系，單位是赫茲(Hz)。所以時間和頻率實際上是共用同一個基準的。時間頻率基準——銫原子鐘的準確度已達1*10-13，在國際單位制七個基本計量單位中，“秒”的復現(xiàn)準確度最高，而且量值傳遞簡便、穩(wěn)定可靠。使用的計

30、量器具有：計時器、頻率計、原子鐘、晶體振蕩器等。 7．電離輻射計量 電離輻射是由能產(chǎn)生電離的帶電電離粒子和不帶電電離粒子，或由兩者混合組成的任何輻射。帶電電粒子如：電子、質(zhì)子和α粒子；不帶電粒子如中子和光子。產(chǎn)生電離輻射的來源來自地球以外的宇宙X射線，各種實驗設(shè)備和人工方法產(chǎn)生的具有足夠動能的粒子以及能自發(fā)衰變的輻射性核素。由于各種輻射的性質(zhì)，以及各種放射性物質(zhì)和輻射裝置的差異實驗方法的不同，一般可以把電離輻射計量分成以下三個主要部分：放射性核素計量；X、γ射線和電子計量；中子計量。常用的及格重要的量為：放射性核素的活度，粒子注量和注量率，照射量和照射量率，吸收劑量和比釋動能等。 8.光

31、學計量 光輻射是一種電磁輻射。光輻射的波段范圍一般從1nm至1mm，其中有可見光、紫外線、紅外線。 拉定為七個基本單位之一。光學計量中還包括：光源的總光通量計量、照度和亮度計量、輻射度計量、激光功率計量、激光能量計量、色度計量、感光計量、光學材料計量和成像系統(tǒng)的計量等。 9．聲學計量 聲學是研究聲波的產(chǎn)生、傳播、接收和效應(yīng)等的科學。聲學計量是研究聲學計量技術(shù)的科學，可分為兩類；一類是無源的計量，例如，對機械振動產(chǎn)生的聲音所進行的計量，另一類是有源的計量，例如，對電聲換能器產(chǎn)生的電信號所進行的計量。聲壓、聲強、聲功率和質(zhì)點速度是聲學計量中幾個重要的參量。其中聲壓是應(yīng)用最廣泛的一個量，也是

32、聲學計量中最重要的基本量，其計量單位是帕斯卡，符號為Pa。 10．物理化學計量 理化計量是用物理測量的方法對化學量進行計量。理化計量有兩個特定的含義：一是被測的量是物質(zhì)體系或化學體系中的化學特性量，如成分特性量和物理化學特性量等，二是測量應(yīng)具有統(tǒng)一性，即在不同的空間和時間里測量同一量，其結(jié)果應(yīng)當一致。理化計量的基本單位是摩爾(mol)，它表示一系統(tǒng)的量，該系統(tǒng)中所包含的基本單元數(shù)與o．012kg碳—12的原子數(shù)目相等。使用摩爾時，基本單元應(yīng)予指明，可以是原子、分子、離子、電子及其它粒子，或者這些粒子的特定組合。在理化計量中多用標準物質(zhì)來傳遞量值。標準物質(zhì)的定義很多，有證標準物質(zhì)是用于統(tǒng)一量

33、值的，它具有一種或多種高穩(wěn)定的物理、化學或計量學特性，并正式批準作為標準使用的特質(zhì)或材料。它包括化學成份分析標準物質(zhì)、物理特性與物理化學特性測量標準物質(zhì)和工程技術(shù)特性測量標準物質(zhì)。理化計量中包括；熱量計量、粘度計量、酸度計量、離子選擇電極(電化學傳感器)、光電比色與分光光度等。 第二節(jié)　計量管理的特性 一、計量管理的概念 計量管理的含義是指協(xié)調(diào)計量技術(shù)管理、計量經(jīng)濟管理、計量行政管理及計量法制管理之間關(guān)系的總稱。計量管理在計量工作中是不可缺少的組成部分，甚至是更重要的因素。如果沒有較好的計量管理，既使有很準確的計量基準、計量標準和計量檢測設(shè)備和測量條件，全國的計量單位和單位量值也不可能得

34、到統(tǒng)一和準確，全國的測量領(lǐng)域?qū)靵y。 換句話說，計量管理是在充分了解研究當前計量學技術(shù)發(fā)展特點和規(guī)律的前提下，應(yīng)用科學技術(shù)和法制的手段，正確地決策和組織計量工作，使之得到發(fā)展和前進，以實現(xiàn)國家的計量工作方針、政策和目標。 “計量管理”這個概念最先出自于日本。1951年日本計量法把計量管理定義為：“為了維護計量器具；保持計量準確，確保適當?shù)貙嵤┯嬃慷扇〉谋匾胧！眹H法制計量組織在其編寫的《法制計量學基本名詞》中，對計量管理定義為：“計量管理是指計量部門對所用測量手段和方法，以及獲得、表示和使用測量結(jié)果的條件進行的管理?！? 對于企業(yè)計量管理來說，日本對企業(yè)的計量管理定義為：“為了

35、科學、合理地進行企業(yè)的各項活動，有效而切實地采用計量檢測手段，并將計量檢測手段形成系統(tǒng)?！碧岢鲇嬃肯到y(tǒng)的思想。為了使企業(yè)計量管理被更加深刻地得到認識，日本計量管理協(xié)會目前正在大力宣傳，積極推行“計量保證”的特定名詞。“計量保證”是企業(yè)計量管理的核心部分。原蘇聯(lián)將全面實現(xiàn)“計量保證”的思想也運用到企業(yè)中，它不僅限于測量技術(shù)，而且包括對所有產(chǎn)品質(zhì)量參數(shù)的檢驗、分析、試驗技術(shù)，不僅限于測量、試驗與檢驗的器具，而且包括所進行的方法?！坝嬃勘ＷC”即計量管理的方法之一，它貫穿于影響產(chǎn)品質(zhì)量的全過程，就是說從原料、材料的驗收到成品出廠，都有計量保證的任務(wù)。在美國，也廣泛提出了“計量保證”的思想，并提出“計量

36、保證方案”及“計量保證方法”的概念。綜上所述，計量管理的范圍比以前擴大了，計量管理的職能也比以前加強了，計量管理的內(nèi)容比以前豐富了，計量管理的概念已經(jīng)廣泛滲入到工業(yè)計量測試的各個領(lǐng)域，滲透到控制工藝過程的各個環(huán)節(jié)。這就是70到80年代計量管理的新發(fā)展。在90年代；世界各國對計量管理又提出了更加深入和廣泛的新發(fā)展，其特點是將測量設(shè)備的管理發(fā)展到測量數(shù)據(jù)的管理，從狹義的計量管理發(fā)展到廣義的計量管理，它不但強調(diào)對測量設(shè)備本身的管理，還強調(diào)對測量過程的控制。 二、計量管理的特性 計量管理的特性與計量學的特性相一致，因為計量管理要適應(yīng)和符合計量學的特性；計量學的特性，是構(gòu)成計量管理特性的依據(jù)。歸納起

37、來，計量學大致有下列特性： 1．統(tǒng)一性 這是計量學最本質(zhì)的特性，古今中外，都是如此。計量失去統(tǒng)一性，也就失去了存在的意義。秦始皇統(tǒng)一我國度量衡，功績已載入史冊?，F(xiàn)在統(tǒng)一性不僅限于在一個國家的單位值的統(tǒng)一，而且要實現(xiàn)全世界各國的單位量值的統(tǒng)一性。 2.準確性 有人說“準”字是計量工作的核心，這是完全對的。一切計量科學技術(shù)研究的目的，最終是要達到所預期的某種準確度，無論其準確度是高，還是低，都必須有一定程度的準確性。計量的統(tǒng)一性也必須建立在有一定程度準確性的基礎(chǔ)上才有意義。 3．法制性 為了保證計量學的統(tǒng)一性和準確性，國家對統(tǒng)一使用的計量單位，復現(xiàn)單位量植的國家計量基準，以及進行量值傳

38、遞的方法、手段等，用法律作出規(guī)定。對涉及貿(mào)易、安全、環(huán)保、衛(wèi)生等公益性利益或公平性利益的計量設(shè)備、計量方法及手段等進行法律規(guī)走，作為各行各業(yè)遵循的準則。如果沒有法制性，所謂計量學的統(tǒng)一性、準確性就是一句空話。國際上現(xiàn)已形成法制計量學。 4．社會性 是指計量學涉及的廣泛性。它與國民經(jīng)濟各部門、人民生活的各個方面有密切的聯(lián)系，對維護社會經(jīng)濟起著重要的作用。從直接的關(guān)系來說，正是計量學的特殊性，決定了計量學的法制性。 5．權(quán)威性 要使計量更好地為國民經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)，就必須建立具有高度權(quán)威的計量管理機構(gòu)和計量測試技術(shù)中心，即在行政領(lǐng)導和科技水平方面具有權(quán)威的計量管理系統(tǒng)，因為這也是計量本身的性質(zhì)

39、及其在國民經(jīng)濟中的主要作用所決定的。政府計量管理部門的重要職責，是代表國家對全國各行各業(yè)進行計量監(jiān)督、檢查、認證和鑒定等，這一基本的職能，要求必須具有高度的權(quán)威性。 6.技術(shù)性 計量管理的技術(shù)性是特別明顯的，因為計量本身就是一項科學技術(shù)性很強的工作。要做好計量管理工作，就必須擁有先進的技術(shù)手段和雄厚的技術(shù)力量。在許多場合，計量管理要起一種“公證”、“仲裁”或者說是一種“技術(shù)法庭”的作用。準與不準，合格與不合格，測量結(jié)果正確與不正確，可行與不可行等，都得以技術(shù)數(shù)據(jù)作為依據(jù)，即通常所講的靠數(shù)據(jù)說話。 7．服務(wù)性 這是我國計量管理的一貫宗旨，計量要為國民經(jīng)濟、科學技術(shù)、國防和國家、企、事業(yè)單

40、位和消費者服務(wù)，因而要把管理與服務(wù)看成是對立統(tǒng)一、相輔相成的兩個方面。我們要提倡加強計量法制管理與社會經(jīng)濟服務(wù)相結(jié)合，在管理中體現(xiàn)服務(wù)精神，在服務(wù)中貫穿管理的原則。 8．群眾性 這一特性包含兩層意思：其一，要時刻考慮人民群眾的利益，保護消費者免受計量失準或不誠實的測量所造成的危害；其二，要注意發(fā)動群眾參預計量監(jiān)督，使專業(yè)計量管理與群眾管理相結(jié)合。如商店設(shè)兼職計量員，集市上設(shè)義務(wù)計量員、公平秤等，就是計量管理群眾性的體現(xiàn)。 綜述以上特性，可以看出計量是技術(shù)與管理的結(jié)合體，也可以說是兩重性。它依靠計量技術(shù)作物質(zhì)基礎(chǔ)，實現(xiàn)單位量值的統(tǒng)一和全國量值的準確可靠。由此可見，計量技術(shù)與計量管理是支撐計

41、量大廈的兩根支柱。 三、計量管理的方法 計量管理的方法包括以下方式： 1．法制管理方法 它包括：制定計量法律、法規(guī)；制定具體的實施細則、辦法、規(guī)章、規(guī)程、規(guī)范、制度等；以政府名義發(fā)布通告、公告；依法實施管理；依法執(zhí)行監(jiān)督；依法執(zhí)行處罰、仲裁、協(xié)調(diào)等； 2．技術(shù)管理方法 它包括：按照經(jīng)濟合理的原則，就地就近組織量值傳送；根據(jù)經(jīng)濟、科技和國防建設(shè)的需要，組織建立計量基準、計量標準；編制計量檢定計劃，研究計量檢定標準的方法、理論和實踐；正確應(yīng)用誤差理論、研究測試方法和證書、封印、標志等管理。 3．行政管理方法 包括：統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局；調(diào)查研究，掌握情況；執(zhí)行政策，督促檢查；組織協(xié)調(diào)

42、，請示匯報等。 4．經(jīng)濟管理方法 包括：根據(jù)預測，擬定具體措施；提高計量投資的經(jīng)濟效益；擴展計量測試業(yè)務(wù)，增收節(jié)支，提高經(jīng)濟發(fā)展能力，責任制與獎懲制等。 5．思想教育方法 包括：宣傳計量工作在國民經(jīng)濟中的作用；加強計量法制教育，提高全民計量意識，以計量工作的方針、政策統(tǒng)一思想認識；普及計量科學知識；開展計量活動，開展計量日、計量知識競賽，評選計量工作先進單位和先進個人活動等。 6．計量現(xiàn)代化管理 計量現(xiàn)代化管理就是指將現(xiàn)代化科學技術(shù)和社會科學技術(shù)方面取得的成就和理論運用到計量管理中去，在計量管理的理論、思想、組織、方法和手段等方面實現(xiàn)科學化管理。在計量管理中運用基礎(chǔ)數(shù)學、概率論、規(guī)

43、劃論、圖論、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、系統(tǒng)論、控制論、信息論、排隊論、對策論、投入產(chǎn)出法、價值工程、技術(shù)經(jīng)濟分析、決策論以及計算機的應(yīng)用等新知識，實現(xiàn)計量管理的現(xiàn)代化。 第二章　計量單位和單位制 第一節(jié)　計量單位和單位制 一、計量單位 計量單位是有明確定義和名稱，并命其數(shù)值為1的一個固定量，如1m，1kg，1s等等。 計量單位的符號，國際計量大會有統(tǒng)一的規(guī)定，一般稱國際符號。國際符號的形式有兩種：一種是字母符號，即拉丁字母和希臘字母符號，如m表示“米”，另一種是附于數(shù)字右上角的符號，如表示平面角的度(o)、分(’)、秒(”)。計量單位的中文符號由單位和詞頭的簡稱構(gòu)成，如電容單位皮法拉(PF)的中文符

44、號為“皮法”，(即10-13法拉)。 計量單位又可分成三類： 1．基本單位 在計量單位中選定作為構(gòu)成其他計量單位基礎(chǔ)的單位稱為是本單位。 目前國際通用的基本單位是七個。詳見表2-1： 表2-1　SI基本單位 量的名稱 單位名稱 單位符號 定 義 長 度 米 m 米是光在真空中于1／299 792 458 s時間隔內(nèi)所經(jīng)路徑的長度 質(zhì) 量 千克(公斤) kg 千克是質(zhì)量單位，等于國際千克原器的質(zhì)量 時 間 秒 S 秒是與銫-133原子基態(tài)的兩個超精細能級間躍遷所對應(yīng)的輻射的9,192,631,770個周期的持續(xù)時間 電 流

45、 安[培] A 安培是電流單位。在真空中，截面積可忽略的兩根相距1m的無限長平行圓直導線內(nèi)通以等量恒定電流時，若導線間相互作力在每米長度上為2×10-7N，則每根導線中的電流為1 A 熱力學溫度 開[爾文] K 開爾文是熱力學溫度單位，等于水的三相點熱力學溫度的l／273.16 物質(zhì)的量 摩[爾] mol 摩爾是一系統(tǒng)的物質(zhì)的量，該系統(tǒng)中所包含的基本單元數(shù)與0.012kg碳12的原子數(shù)目相等 使用摩爾時，基本單元應(yīng)予指明，可以是原子、分子、離子、電子及其它粒子，或是這些粒子的特定組合 發(fā)光強度 坎[德拉] cd 坎德拉是一光源在給定方向上的發(fā)光度，該光源發(fā)出

46、頻率為540×1012Hz的單色幅射，且在此方向上的輻射強度為1／683 W／sr 注：⑴圓括號中的名稱，是它前面的名稱的同義詞，下同。 ⑵無方括號的量的名稱與單位名稱均為全稱。方括號中的字，在不致引起混淆、誤解的情況下，可以省略。去掉方知號中的字即為其名稱的簡稱。下同。 ⑶本標準所稱的符號，除特殊指明外，均指我國法定計量單位中所規(guī)定的符號以及國際符號，下同。 ⑷人民生活和貿(mào)易中，質(zhì)量習慣稱為重量。 2．輔助單位 國際上通用的輔助單位只有兩個： 1)弧度：弧度是一個圓內(nèi)兩條半徑之間的平面角，這兩條半徑在圓周上截取的弧度與半徑相等．符號是rad； 2)球面度，球面度是一個立體

47、角，其頂點位于球心，而它在球面上所截取的面積等于以球半徑為邊長的正方形面積。符號為sr。 這二個輔助單位在有些情況下具有墓本單位的性質(zhì)，而在另一些情況下卻有導出單位的性質(zhì)．如角速度單位為弧度每秒，這里弧度作為基本單位，但在用弧度、半徑求圓心角時，弧度=弧長／半徑，就具有導出單位的性質(zhì)了。 3．導出單位 由基本單位以相乘或相除而構(gòu)成的單位稱為導出單位，如速度由長度除以時間導出，密度由質(zhì)量除以體積即長度的三次方導出等等。 導出單位又可人為地分成四種： 1)具有專門名稱的導出單位，如1Hz=1／s，1N=1kg·m／s2； 2)用基本單位表示，但無專門名稱的導出單位，如面積單位m2，加速

48、度m／s2等； 3)由專門名稱的導出單位和基本單位組合而成的導出單位，如力矩Nm，表面張力N／m等； 4)由輔助單位和基本單位或有專門名稱的導出單位組成的導出單位，如角速度rad／s，輻射強度w／sr等等。 4．主單位和倍數(shù)或分數(shù)單位 凡是沒有加詞頭有獨立定義的單位(千克除外)都稱之為主單位，而加有詞頭的單位則視詞頭情況稱之為倍數(shù)單位或分數(shù)單位。國際上通用的詞頭名稱和符號見表2—2： 表?。玻病I詞頭 因　　數(shù) 詞　頭　名　稱 詞　頭　符　號 英　文 中　文 1024 yotta 堯[它] Y 1021 zetta 澤[它] Z 1018 exa

49、 艾[可薩] E 1015 peta 拍[它] P 1012 tera 太[拉] T 109 giga 吉[咖] G 106 mega 兆 M 103 kilo 千 k 102 hecto 百 h 101 deca 十 da 10-1 deci 分 d 10-2 centi 厘 c 10-3 milli 毫 m 10-6 micro 微 μ 10-9 nano 納[諾] n 10-12 pico 皮[可] p 10-15 femto 飛[母托] f 10-18 atto 阿

50、[托] a 10-21 zepto 仄[普托] z 10-24 yocto 幺[科托] y 5．法定計量單位，由國家以法令形式?jīng)Q定強制采用的計量單位稱為法定計量單位，簡稱法定單位，一旦公布后，國內(nèi)任何部門、地區(qū)、機構(gòu)和個人都必須嚴格遵循采用，不得違犯，有些國家還寫在憲法中以強制實施。 二、單位制 什么是單位制?就是選定了基本單位后，可按一定物理關(guān)系構(gòu)成一個系列的導出單位，這樣的基本單位和導出單位就組成一個完整的單位體系，這個單位體系就稱為單位制。 由于基本單位選擇的不同，就產(chǎn)生了各種不同的單位制： 1．厘米、克，秒單位制(CGS制)，這是選定長度以厘米(cm)，

51、質(zhì)量用克(g)、時間由秒(s)為基本單位的單位制； 2．米、千克、秒單位制(MKGS)這是選定長度以米(m)質(zhì)量用千克(kg)、時間由秒(s)為基本單位的單位制； 3．工程單位制即米、公斤力、秒單位制，這是選定長度以米、重力用公斤力，時間由秒為基本單位的單位制，由于它多用在工程建設(shè)上，因此就稱為工程單位制。 其他還有米、噸、秒單位制(MTS)，絕對電磁單位制(CGSM)、絕對實用單位制(MKSA)、英制、美英制等等。 4．國際單位制 由1960年第十一屆國際計量大會提出和通過。國際上公認的，選用米(m)，千克(kg)，秒(s)、安培(A)、開爾文(K)摩爾(mol）和坎德拉(cd)為

52、七個基本單位所構(gòu)成的單位制，稱為國際單位制，縮寫符號為“SI”。因此人們又把國際單位制寫成“sI制”、或“sI單位制”。 盡管國際單位制產(chǎn)生的歷史還不長，但已被國際標準化紐織(ISO)制訂成國際標準(IS01000)及IS03I/0～ISO31／13，先后被各國際組織和世界絕大多數(shù)國家采納，使用，甚至在英制的發(fā)源地和創(chuàng)始國的英國，盡管英制的影響根深蒂固，但也在1965年決定全面向國際單位制過渡。因此，國際單位制已是目前國際上統(tǒng)一使用的一種計量單位制。 第二節(jié)　國際單位制 一、國際單位制的構(gòu)成 國際單位制的構(gòu)成: 基本單位（表2-1） SI單位—— 輔助單位（即rad·sr）

53、 　　　　　　　　　　　　　　 導出單位 國際單位制（SI） SI單位的十進倍數(shù)與十進分數(shù)單位（見表2-2） 在導出單位中，具有專門名稱的導出單位，絕大多數(shù)取自一些物理學家、科學家或發(fā)明家的姓名，多半是由于歷史原因沿襲形成的，具有紀念他們在科學上貢獻的作用，因此，這些導出單位的符號第一個字母須用大寫體，詳見表2-3。 表?。玻场“⊿I輔助單位再內(nèi)的具有專門名稱的SI導出單位 量　的　名　稱 單位名稱 單位符號 量　綱 被紀念的科學家國籍及生卒年 [平面]角 弧度 rad m/m 立體角 球面度 sr m2/m2

54、 頻率 赫[茲] Hz s-1 德國（1857-1894） 力 牛[頓] N Kg·m/s2 英國（1642-1727） 壓力、壓強、應(yīng)力 帕[斯卡] Pa N·m2 法國（1623-1662） 能[量]、功、熱量 焦[耳] J N·m 英國（1818-1889） 功率、輻[射能]通量 瓦[特] W J/s 英國（1736-1819） 電荷[量] 庫[侖] C A·s 法國（1736-1806） 電壓、電動勢、電位、（電勢） 伏[特] V W/A 意大利（1745-1827） 電容 法[拉] F C/V 英國（

55、1791-1867） 電阻 歐[姆] Ω V/A 德國（1787-1854） 電導 西[門子] S Ω-1 德國（1816-1892） 磁通[量] 韋[伯] Wb V·s 德國（1804-1891） 磁通[量]密度、磁感應(yīng)強度 特[斯拉] T Wb/m2 美國（1857-1943） 電感 亨[利] H Wb/A 美國（1797-1878） 攝氏溫度 攝氏度 ℃ 瑞典（1701-1744） 光通量 流[明] lm cd·sr 光照度 勒［克司］ lx lm/m2 ［放射性］活度 貝可［勒爾］ Bq s-

56、1 法國（1852-1908） 吸收計量、比授[予]能、比釋動能 戈[瑞] Gy J/kg 英國（1905-1965） 劑量當量希沃特 希[沃特] Sv J/kg 瑞典（1896-1969） 二、國際單位制的優(yōu)點 國際單位制之所以能在短短的二、三十年中被世界各國所采用，是由于它有比其它單位制優(yōu)越之處，主要體現(xiàn)在： 1.統(tǒng)一性 國際單位制中七個基本單位，都有嚴格的定義。其導出單位則通過選定的方程式用基本單位來定義。從而使量的單位之間有直接內(nèi)在的科學聯(lián)系，使力學，熱學，電磁學、光學、聲學、化學、原子物理學等各種理論科學與技術(shù)科學領(lǐng)域中的計量單位統(tǒng)一在一個科學的單位制中

57、，而且各計量單位的名稱，符號和使用規(guī)則都有統(tǒng)一的規(guī)定，實行了標準化，做到每個計量單位只有一個名稱，只有一個國際上通用的符號。 2．簡明性 國際單位制，取消了相當數(shù)量的計量單位，大大簡化了物理定律的表示形式和計算手續(xù)，省略了由于各種計量單位制并用而帶來的不同單位制之間或不同單位之間的換算系數(shù)，例如，很多力學和熱學公式采用國際單位制后就可省占熱功當量、功熱當量、千克和牛頓的轉(zhuǎn)換系數(shù)等常數(shù)。而且也不必編制很多換算表，避免了繁雜的計算手續(xù)，節(jié)省不少人力、物力和時間，還能避免或大大減少計算和設(shè)計上可能引起的錯誤。 2． 實用性 國際單位制的全部基本單位和大多數(shù)導出單位的大小都很實用，絕大部分已在

58、廣泛的應(yīng)用，例如安培(A)、伏特(V)、歐姆(Ω)、焦耳(J)等，常用量中并沒有增添不習慣的新單位，詞頭和基本單位，導出單位搭配使用后，適應(yīng)各方面的實際需要。如壓力單位“帕斯卡”(Pa)，雖然在一些工程壓力范圍內(nèi)嫌小些，但如以“兆帕斯卡”(1MPa=1×106Pa)為計量單位就可滿足工程實用。又如過去常用力的單位是千克力，它近似等于10牛頓(1kgf=9.80665N)，在很多實用場合下，使用牛頓則能滿足使用要求，而且是很方便的。 3． 合理性 國際單位制堅持“一量一單位”的原則，這樣就避免了多種單位制和單位并用而帶來的“用同一單位表示不同物理量，“用不同單位表示相同的物理量”等種種不合理

59、現(xiàn)象，也可以避免“同類量卻有不同量綱”，以及“不同類的量卻具有相同量綱”的矛盾現(xiàn)象。 例如，過去，千克是質(zhì)量單位，千克力是力的單位，這兩種根本不同的兩種物理量，并且還屬于兩種不同的單位制的量，卻用同一質(zhì)量計量基準。又如采用SI制以前，一個功率單位卻可用瓦特、千克力·米/秒、馬力、英尺，磅力/秒、卡/秒、千克/小時等很多不同的單位表示。現(xiàn)在大家認識到力學、熱學，電學中的功、能、和熱量，雖然測量形式不同，但本原質(zhì)上是相同的量。因此SI制中只有一個能量單位焦耳就表達了，功率也只用一個單位瓦特就行了，既簡單又合理。 4． 科學性 國際單位制一律根據(jù)科學實驗和社會實踐所證實的規(guī)律來嚴格定義每個計量

60、單位，明確和澄清了很多量與單位的概念，廢棄了一些舊的不科學的習慣概念、名稱和用法，例如摩爾(mol)的定義，明確了物質(zhì)的量與質(zhì)量，與重力在概念上的區(qū)別。 其次，國際單位制所選定的七個基本單位，目前都能以當代科學技術(shù)所能達到的最高準確度來復現(xiàn)和保存。如目前復現(xiàn)“米”的最高準確度已達1×10-10，時間“秒”的最高準確度為5．3×10-14(即150萬年差1秒)；質(zhì)量千克的最高復現(xiàn)準確度為4×10-9。顯然，建立在這些基本單位基礎(chǔ)上的SI制是很科學的。 6．繼承性 國際單位制選用的七個基本單位中，除了物質(zhì)的量摩爾（mol）外，其余6個計量單位都是米制中所采用的。因此，國際單位制又被稱為現(xiàn)代米

61、制，它繼承了米制中合理部分，如采用十進制和換算系數(shù)為一的“一貫性原則”。許多單位名稱也都保持了米制的習慣。由于SI制的繼承性優(yōu)點，這就使許多原來采用米制的國家在貫徹實施國際單位制的過程中較為順利。 第三節(jié) 我國的法定計量單位 1984午2月27日，中華人民共和國國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于在我國統(tǒng)一實行法定計量單位的命令》，此《命令》中規(guī)定：“我國計量單位一律采用《中華人民共和國法定計量單位》。 一、我國法定計量單位的構(gòu)成及優(yōu)越性 我國的法定計量單位是以國際單位制為基礎(chǔ)，同時選用一些符合我國國情的非國際單位制單位所構(gòu)成的。其構(gòu)成： 國際單位制

62、（SI） 中華人民共和國 選定的非國際單位制單位（見表2-4） 法定計量單位 組合形式單位（由以上單位按需要根據(jù)使用方法構(gòu)成） 我國選定作為法定單位的非國際單位制單位共15個。這15個單位中，既有國際計量委員會允許在國際上保留的單位。如時間、平面角單位、質(zhì)量單位噸，體積單位升等，也有我國根據(jù)我國具體情況自行選定的單位。如旋轉(zhuǎn)速度單位r/min，線密度單位tex就是我國工程技術(shù)界和紡織工業(yè)界廣泛使用的計量單位。 我國法定計量單位完全以國際單位制為基礎(chǔ)，因此也就具有國際單位制的所有優(yōu)點，并具有國際性

63、，有利于我國與世界各國的科技、文化交流和經(jīng)濟貿(mào)易往來．同時又結(jié)合我用具體實際，以國家法令形式發(fā)布，后來又寫入《計量法》，這就便其具有高度的權(quán)威性和法規(guī)性，有利于全國迅速采用。同時還具有中國特色，如16個詞頭中文名稱中有8個中文名稱，即兆（106）、千（103）、百（102）、十（10）、分（10-1）、厘(10-2)、毫（10-3）、微(10-9)與國際上定名不同。這是繼承我國幾千年來科技文化傳統(tǒng)，考慮我國人民群眾使用習慣而定名的，既通俗易懂，又方便使用。 我國選定的非國際單位制單位見表2-4。 表?。?４　可與國際單位制單位并用的我國法定計量單位 量的名稱 單位名稱 單位符號 與

64、SI單位的關(guān)系 時間 分 min 1min=60s [小]時 h 1h=60min=3 6000s 日（天） d 1d=24h=86 400s [平面]角 度 ° 1°=(π/180)rad [角]分 ′ 1′=(1/60)°=(π/10 800)rad [角]秒 ″ 1″=(1/60)′=(π/648 0000)rad 體積 升 L,L 1l=1dm3=10-3m3 質(zhì)量 噸 t 1t=103kg 原子質(zhì)量單位 u 1u≈1.660 540×10-27kg 旋轉(zhuǎn)速度 轉(zhuǎn)每分 r/min 1 r/min=(1/60)s-1

65、 長度 海里 n mile 1 n mile=1 852m（只用于航行） 速度 節(jié) kn 1 kn=1 n mil/h（只用于航行） 能 電子伏 eV 1 eV eV1.602 177×10-19J 級差 分貝 DB 線密度 特[克斯] tex 1 tex=10-6kg/m 面積 公頃 hm2 1hm2=104m2 二、法定計量單位的使用方法及規(guī)則 1984年6月9日，國家計量局以(84)量局制字第180號文件頒布了《中華人民共和國法定計量單位使用方法》。根據(jù)《中華人民共和國法定計量單位使用方法》，對計量單位的使用做以下簡介： (一)法定計

66、量單位和詞頭的名稱 1．法定計量單位的名稱 (1)這里所說的法定計量單位名稱，均指單位的中文名稱。單位的中文名稱分全稱和簡稱兩種。例如，電流單位全稱為“安培”，簡稱為“安”；電功率的單位全稱“瓦特”，簡稱“瓦”。 國際單位制中凡用方括號括上的都可以使用簡稱。如頻率的單位赫[茲]，其簡稱為赫。 簡稱有兩個作用，一是簡稱可在不致于混淆的場合下，等效于它的全稱使用：二是在初中、小學課本和普通書刊中有必要時，可將單位簡稱(包括帶有詞頭的單位簡稱)作為符號使用，這樣的符號稱為“中文符號”。 (2)組合單位的中文名稱與其符號表示的順序一致。符號中乘號沒有對應(yīng)名稱，除號的對應(yīng)名稱為“每”字，無論分母中有幾個單位，“每”字都只能出現(xiàn)一次。例如比熱容單位的符號是J／kg·K，中文單位名稱是“焦耳每千克開爾文”。還有電扇的轉(zhuǎn)速符號為1160r/min，900r/mm，正確的單位名稱是1160轉(zhuǎn)每分、900轉(zhuǎn)每分，而不能說成每分l160轉(zhuǎn)、每分900轉(zhuǎn)。 (3)乘方形式的單位名稱，其順序應(yīng)是指數(shù)名稱在前，單位名稱在后。相應(yīng)的指數(shù)名稱由數(shù)字加“次方”而成，但長度的2次和3次冪是表示面積和體積時，可