计量基础知识（课堂PPT）

1、1计 量 基 础昆明（2016） 戴昊2n 计量是什么？n 计量基础知识l 计量技术基础l 计量管理基础34计量：关于测量的科学。计量的概念5测量：以确定量值为目的的一组操作，是人类认识客观世界的基础。6计量：关于测量的科学，是实现单位统一、量值准确可靠的活动（JJF 1001-1998）。计量的概念7测量方法量具环境条件操作量与单位测量结果测量原理测量过程8n研究基本物理常数，常量的准确测定。n研究计量单位及计量标准的建立、复现、维护、保存使用。n研究标准物质特性的准确测定。n研究计量器具的计量特性评定。n研究测量理论测量结果处理方法。n研究量值传递与量值溯源的方法。n研究计量法制和管理。n

2、研究计量人员进行计量的能力培养与考核方法。n研究测量有关的一切理论、方法和实际运用问题。计量技术基础研究内容9计量：关于测量的科学，是实现单位统一、量值准确可靠的活动（JJF 1001-19981）。计量的概念科技要发展、计量需先行！10l 计量法规、条例，质量管理体系、人力资源管理l 测量方法、测试设备、人员2.理解要点2.计量的定义计量的概念11具备计量检定操作能力开展计量检定工作12l 在统一单位的基础上，无论在何时何地采用何种方法、设备、以及由何人测量，其测量结果就应当在给定的区间内有一致性。l 保证测量结果的准确是计量的根本任务。n 国家通过法律、法令、条例、办法等一整套管理体系，统

3、一单位，明确量值传递的方法、手段，强制性确保量值的一致性和准确性。l 计量工作已经渗透到各个学科领域和国民经济各部门，渗透到人们的日常生活之中。2.理解要点2.计量的定义计量的概念13l 分类l 量和单位l 测量术语l 误差和不确定度l 数据处理n 计量技术基础n 计量管理基础l 术语l 计量法规l 质量管理体系l 分类14l 分类l 量和单位l 测量术语l 误差和不确定度l 数据处理l 分类n 计量技术基础n 计量管理基础l 术语l 计量法制管理l 质量管理体系15几 何 量热 学力 学电 磁 学无 线 电时间频率电离辐射光学计量声学计量化学计量分类n 计量技术基础16表示与其相比较的同种量

4、大小的约定定义和采用的的特定量。 单位：可以定性区别和定量确定的现象、物体或物质的属性。 量： 时间 长度 重量 s（秒） m（米） kg（千克）一个数与单位的乘积，用于表示特定量的大小。 量值： 1 s 1 m 1 kg第一节量和单位p 量和单位的术语n 计量技术基础17p 量和单位的表示 距离1公里，应正确表达为距离1km，不应写成1KM。必须严格按国家标准正确使用计量单位与单位符号。单位符号一律为正体。 质量1公斤，应正确表达为距离1kg，不应写成1kg。相对量值应正确使用相对符号%。 53%75% （5375）% ，不能写成5375%。量和单位n 计量技术基础18p 量和单位的表示 V

5、max=500V量的符号必须使用斜体，带有下标的量其下标为正体。量值的数值处于0.11000范围内.所表示的量值为量值的和或差，可使用括号将数值组合，或置共同的单位于全部数值之后。Vmax=500V量和单位V=0.03000VV=3.00010-2VT=200.1 T=200.1 或(200.1) n 计量技术基础192l SI单位l SI单位 倍数单位l国家选定 的非国际 单位制单位法定计量单位量和单位p 法定计量单位n 计量技术基础20l SI单位2法定计量单位量和单位p 法定计量单位SI基本单位（7个） 长度：米（m）；质量：千克（kg）；时间：秒（s）；电流：安培（A）；热力学温度：开

6、尔文（K）；物质的量：摩尔（mol）；发光强度：坎德拉（cd）。SI导出单位（18个） 角：弧度（rad）；频率：赫（Hz）；力：牛（N）；压强、压力、应力：帕（Pa）；能/功/热量：焦（J）；电荷量：库（C）；功率/辐射能通量：瓦（W）；电压/电动势/电位：伏（V）；电容：法（F）；电阻：欧（）n 计量技术基础21l SI单位倍数单位(20个）106：兆（M）; 103：千（k）; 102：百（h）; 101：十（da）;10-1：分（d）; 10-2：厘（c）; 10-3：毫（m）; 10-6：微（ ）; 10-9：纳（ n ） 法定计量单位量和单位p 法定计量单位l 国家选定的非国际单位

7、制单位时间：分（min）、时（h）、天（d） ；旋转速度：转每分（r/min);长度：海里（nmile）；速度：节（kn）；质量：吨（t）；原子质量单位：u；体积：升L,(l)、能：电子伏（eV）；级差：分贝（dB）；线密度：特克斯（tex）；面积：公顷（hm2）；平面角：角秒（）、角分（）、度（）。n 计量技术基础22测量的科学基础及理论依据。p 测量原理在实施测量过程中，概括说明的一组合乎逻辑的操作顺序。p 测量方法在实施特定的测量中，根据给定的测量方法、具体说明的一组操作。p 测量程序第二节测量术语n 计量技术基础23p 测量方法直接测量间接测量绝对测量在线测量现场测量实时测量瞬态测量稳

8、态测量动态测量静态测量非接触测量接触测量比较测量24进行测量所需的测量器具、测量标准、标准物质、辅助设备及其技术资料的总称。p 测量设备测量术语n 计量技术基础25u 标称范围（有刻度范围或能显示的范围）两极限值之差的模。l 量程u 测量仪器的误差处在规定极限内的一组被测量的值。l 测量范围 量程和标称范围均与误差无联系。 某电压表标称范围从 -10V+10V,则其量程为20V。 某电子秤的标称范围 010t,但在01t时其误差超过允许值，则该电子秤的测量范围为110t 测量范围小于或等于量程。测量术语n 计量技术基础26测量器具的示值与对应的输入量的真值之差。l 测量器具的示值误差技术规范、

9、规程中规定的测量器具的允许误差极限值。l 测量器具的最大允许误差测量器具的误差与该器具的特定值之比值。l 测量器具的引用误差l 测量器具的相对误差测量误差与被测量的真值之比值。测量术语n 计量技术基础27 相对误差：测量误差与被测量的真值之比值。误差 引用误差：测量器具的误差与该器具的特定值之比值。1.5级普通压力表AC（0200V）档精度：5%（最大允许误差）100V点误差: 100V5%=5V0.5MPa点误差: 0.6MPa1.5%=0.009MPaxx/max/ xx28测量器具给出被测量接近于真值的响应能力。l 测量器具的准确度 某电压表为2.0级。符合一定计量学要求，并使其误差保持

10、在规定极限范围内的测量器具的等级。l 测量器具的准确度等级测量术语n 计量技术基础29 参照标准 工作标准 传递标准 核查标准 标准物质 有证标准物质 军用标准物质p 测量标准为定义、实现、保存或复现量的单位或一个或多个量值，用作参考的实物量具、测量仪器、参考物质或测量系统。 国际标准 国家标准 主标准 副标准 国防最高标准测量术语n 计量技术基础30基于一定目的的测定、测量、检查或实验。l 测试由法定计量技术机构确定并证实测量器具是否完全满足规定要求而做的全部工作。它包括测量、检查，加标记和出具检定证书。l 检定在规定条件下，为确定测量仪器、测量系统所指示的量值或实物量具、标准物质所代表的量

11、值与对应的测量标准所复现的量值之间关系的一组操作。l 校准测量术语n 计量技术基础31TIPSTIPS校准 目的目的是检查仪器量值的 准确性 对象对象是企事业单位或个 人使用的仪器 性质性质是企事业单位或个 人自律行为 主体主体是企事业单位或个 人检定 目的目的是检查计量器具的 合法性 对象对象是国家依法管理的 计量器具 性质性质是政府法制管理行为 主体主体是法定计量技术机构32测量设备给出的量值。l 示值与给定的特定量定义一致的值。l 真值被承认的特定量的值，该值具有与其预期用途相适宜的不确定度。l 约定 真值平面三角形和为180国际千克原器的质量为1kg。秤得小明体重为60kg。p 测量结

12、果测量术语n 计量技术基础33在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。l 重复性在改变了的测量条件下，同一被测量的测量结果之间的一致性。l 复现性p 测量结果l 测量 准确度测量结果与被测量真值之间的一致程度。测量术语n 计量技术基础34小明身高170cm真值卷尺的示值小王比小明高10cm,小王身高180cm。此时小明的身高170cm被作为了约定真值使用。35测量结果与被测量的真值之差。l 误差p 测量结果0粗大误差系统误差随机误差随机误差误差和不确定度n 计量技术基础36与测量结果相关联的、表征合理的赋予被测量值分散性的参数。l 不确定度术语p 测量结果误差和不确

13、定度系统误差n 计量技术基础37术语p 测量结果误差和不确定度测量误差测量不确定度含义主客观性可操作性性质的区分性表明测量结果偏离真值，是一个差值，有正有负。客观存在，不以人的认识而改变。由于真值未知，故误差不能准确得到，用约定真值代替真值可以得到估计值。误差按性质可分为随机误差和系统误差，需对它们分别进行统计分析。表明测量之值的分散性，是一个区间。与人对测量量及过程认识有关。根据可获得信息，可以用统计方法来评定。评定不确定度分量不必按其性质区分。n 计量技术基础38术语p 测量结果误差和不确定度测量误差测量不确定度测量结果的可修正性结果的说明当已知系统误差估计值时，可以对测量结果进行修正，得

14、到已修正的测量结果。待修正而尚未修正的误差，应在测量结果中予以单独说明，除此之外，其他误差只在测量结果的不确定度来源中予以出现。不能用不确定度对测量结果进行修正，在对已修正的测量结果评定中，应考虑修正不完善而引入的不确定度。完整的测量结果必须合理给出测量不确定度的大小。n 计量技术基础390约定真值nxn1ii=40误差理论并不完善，不能准确界定真值可能出现的范围，大多数情况下缺乏实践指导意义。0误差:0-真值约定真值nxn1ii=41niixxnu12)(110不确定度:真值+1.97u-1.97u当取1.97u的区间宽时，测量结果有95%的概率出现在该区间内。测量结果分布越分散，u越大。能

15、够反映出测量结果分散特性95%420真值+1.97u-1.97uniixxnu12)(11不确定度:测量结果分布越分散，u越大。能够反映出测量结果分散特性95%当取2.58u的区间宽时，测量结果有98%的概率出现在该区间内。+2.58u-2.58u98%不确定度通过统计学实践，完美的总结和解释了测量结果的分布规律，对比误差理论更具有科学上的实践意义。43数据处理基础知识n 数字修约及运算l 先计算后修约，正确保留有效数字。0在数字前起定位作用，其它0都属于有效数字 0.03000应保留4位有效数字表示为3.00010-2 加减法：2.011+31.25=33.26 计算结果与有效数字最少的数字

16、一致 乘除法：0.159.6876=1.5 计算结果与有效数字最少的数字一致 乘方和开方：1.3692=1.874（161）计量技术基础44n 数字修约及运算l 先计算后修约，正确保留有效数字。数字修约规则：4舍6入，逢5为偶 1.555=1.56 1.545=1.54 1.5551=1.56u不确定度的修约具有其特殊性。数据处理基础知识计量技术基础45l 分类l 量和单位l 测量术语l 误差和不确定度l 数据处理n 计量技术基础n 计量管理基础l 术语l 计量法制管理l 质量管理体系l 术语46术语n 计量管理基础p 首次检定对未曾检定过的新计量器具进行的一种检定。p 后续检定计量器具首次检

17、定后的任何一种检定。p 周期检定按时间间隔和规定程序，对计量器具定期进行的一种后续检定。47n 计量管理基础p 检定证书证明计量器具已经过检定，并获满意结果的文件。p 不合格通知书声明计量器具不符合有关法定要求的文件。p 校准证书证明测量器具已经过校准并表示校准结果的文件。p 测试报告表示测试结果及测试有关的信息的文件。术语48n 计量管理基础p 溯源性通过一条具有规定不确定的不间断的比较链，使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准-通常是国家测量标准或国际测量标准联系起来的特性。p 溯源等级图一种代表等级顺序的框图，用以表明计量器具的计量特性与给定量的基准之间的关系。也称计量检定系统表。

18、术语49n 计量管理基础p 量值传递通过对测量器具的校准（检定），将国家测量标准所复现的单位量值，通过各等级测量标准传递到工作测量器具的活动，以保证被测对象的量值准确一致。p 实验室认可权威机构对校准和检测实验室是否有能力进行指定类型的校准和检测作出的一种正式承认的程序。p 审核为获得审核证据并对其进行客观的评价，已确定满足审核准则的程度所进行的系统的、独立的形成文件的过程。术语50n 计量管理基础p 计量检定规程为评定测量器具的计量特性，作为检定依据的具有国家法定性的技术文件。p 质量管理在质量方面指挥和控制组织的协调的活动。p 质量体系为实施质量管理所需的组织结构、程序、过程和资源。术语5

19、1n 计量管理基础p 质量方针由组织的最高管理者正式发布的该组织总的质量宗旨和方向p 质量手册规定组织质量管理体系的文件。p 质量目标在质量方面所追求的目的。p 质量手册为消除潜在不合格或其它潜在不期望情况的原因所采取的措施。术语52n 计量管理基础p 纠正措施为消除已出现的不合格所采取的措施。p 计量检定（校准、测试）人员计量检定（校准、测试）人员是指经过专业培训考试合格，从事计量检定、校准和测试工作的人员，其中从事计量检定和校准的人员必须按规定持有相应的资格证书。p 计量维修人员计量技术机构中从事测量器具维护与修理的专业人员，计量维修人员必须经过专业培训，持证上岗。术语53n 计量管理基础p 纠正措施为消除已出现的不合格所采取的措施。p 计量检定（校准、测试）人员计量检定（校准、测试）人员是指经过专业培训考试合格，从事计量检定、校准和测试工作的人员，其中从事计量检定和校准的人员必须按规定持有相应的资格证书。p 计量维修人员计量技术机构中从事测量器具维护与修理的专业人员，计量维修人员必须经过专业培训，持证上岗。术语54计量法制管理n 计量管理基础p 计量