计量基础培训2014

1、计计 量量 基基 础础 知知 识识目录目录第一节 概述1第二节 法定计量单位2第三节 计量器具3第四节 量值传递量值溯源体系4第五节 计量器具的监督管理5第六节 工业计量6第一节第一节 概述概述计量是实现单位统一、量值准确可靠的活动。1计量的特征: 准确性、一致性、溯源性、社会性、法制性23计量学:有关测量的科学。一、计量的概念及其基本特征一、计量的概念及其基本特征计量工作的作用4、计量工作的任务是什么?有哪些特点?企业计量工作的任务，是以统一计量单位制度，组织量值正确传递，保证量值统一为目的基础工作。5、计量工作的基本要求是什么?(1)量具和化验、分析仪器必须配备齐全，完整无缺。(2)保证量

2、具及化验、分析仪器的量值稳定，示值准确一致。(3)量具和仪器修复及时。(4)根据不同情况，选择正确的测量计量方法。二、计量工作的基本内容及其作用二、计量工作的基本内容及其作用计量工作的科学技术基础科学计量法制计量工业计量法制计量计量工作的科学技术基础科学计量工业计量指为获得准确可靠的测量数据以满足企业生产经营要求的各项活动。是指为了保护国家是指为了保护国家和人民免受不准确和人民免受不准确或不诚实测量所造或不诚实测量所造成的危害，由法律成的危害，由法律调整或受政府计量调整或受政府计量机构调整的所有计机构调整的所有计量活动的总称量活动的总称。第二节第二节. .法法 定定 计计 量量 单单 位位计量

3、单位(测量单位):为定量表示同种量的大小而约定的定义和采用的特定量。具有约定的赋予的名称和符号。例：长度单位米符号：m定义：光在真空中于（1/299792458)s时间间隔内所经路径的长度。这是1983年召开的第十七届国际计量大会正式通过的 ，由于采用的是激光稳频技术，米的复现准确度提高到10-10 10-11 甚至达到10-12量级。一一、基本概念、基本概念 为给定量制按给定规则确 定的一组基本单位和导出单位。计量单位制由国际计量大会采用和推 荐的一种一贯单位制。“SI” 是国际单位 制的国际通用符号。国际单位制由国家法律承认、具有 法定地位的计量单位。法定计量单位计量法规定，国际单位制计量

4、单位（SI单位）和国家选定的其他计量单位（非SI单位）为法定计量单位。非法定计量单位应当废除。 二、 法定计量单位的构成法定计量单位的构成国际单位制：International System of Units,简称SI制。SI基本单位共有7个，彼此独立，是构成SI的基础，名称和符号见下表量名量名 (Quantity)(Quantity)单位名称单位名称 (Name)(Name)单位符号单位符号(Symbol)(Symbol)中文中文英文英文长度长度 lengthlength米米(meter)(meter)m m质量质量 massmass千克千克( (公斤公斤)(kilogram)(kilogr

5、am)kgkg时间时间 timetime秒秒 (second)(second)s s电流电流electric currentelectric current安培安培 (ampere)(ampere)A A热力学温度热力学温度thermodynamic temperaturethermodynamic temperature开尔文开尔文(kelvin)(kelvin)K K物质的量物质的量 amount of substanceamount of substance摩尔摩尔(mole)(mole)molmol发光强度发光强度 luminous intensityluminous intensit

6、y坎德拉坎德拉(candela)(candela)cdcd导出单位 ：例：压力、压强、应力，电位、电压、电势，平面角、立体角等等n 长度单位长度单位-米米 米是光在真空中米是光在真空中1/299792458秒的时间间隔内所经过的距离。秒的时间间隔内所经过的距离。1密耳（mil）0.001英寸（in）0.0254毫米（mm）1平方公里（km2）100公顷（ha）247.1英亩（acre）0.386平方英里（mile2）1平方米（m2）10.764平方英尺（ft2）1公顷（ha）10000平方米（m2）2.471英亩（acre）1公亩（are）100平方米（m2）1英亩（acre）0.4047公顷

7、（ha）4047平方米（m2）1平方英里（mile2）2.590平方公里（km2）1平方英尺（ft2）0.093平方米（m2）1平方英寸（in2）6.452平方厘米（cm2）1平方码（yd2）0.8361平方米（m2）1米（m）3.281英尺（ft）1厘米（cm）0.394英寸（in）1英尺（ft）12英寸（in）0.3048米（m）1英寸（in）2.54厘米（cm）质量单位质量单位-千克千克 第一届国际计量大会批准了国际千克原器（用第一届国际计量大会批准了国际千克原器（用90%的铂和的铂和10%的铱制造的铱制造的千克原器是一个圆柱体，高和直径都是的千克原器是一个圆柱体，高和直径都是39mm）

8、。为了避免与）。为了避免与“重量重量”一词弄混，在第三节国际计量大会的生命中规定：千克是质量单位，等于一词弄混，在第三节国际计量大会的生命中规定：千克是质量单位，等于国际千克原器的质量。国际千克原器的质量。 我国的千克原器是国际计量局标定的我国的千克原器是国际计量局标定的No.60铂铱合金千克原器，在铂铱合金千克原器，在19891993年参加的第三次国家原器的检定中，结果年参加的第三次国家原器的检定中，结果1kg+0.295mg0.0023mg，其中，其中，0.295mg是修正值，是修正值，0.0023mg是不是不确定度。确定度。1吨（t）1000千克（kg）2205磅（lb）1.102短吨（

9、sh.ton）0.984长吨（long ton）1千克（kg）2.205磅（lb）1短吨（sh.ton）美吨2000磅（lb）0.907吨（t）1长吨（long ton）英吨2240磅（lb）1.016吨（t）1磅（lb）常衡=16盎司（oz）常衡1.215磅（lb）金衡或药衡0.4536千克（kg）1磅（lb）金衡或药衡=12盎司（oz）金衡或药衡=0.373千克（kg）1盎司（oz）常衡28.350克（g）1盎司（oz）金衡或药衡=31.103克（g）n 时间单位时间单位-秒秒 秒是铯秒是铯133133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐

10、射的91926317709192631770个周期的持续时间。个周期的持续时间。 近期最好不确定度未近期最好不确定度未3 310-1510-15（法国），我国的未（法国），我国的未1 110-1410-14，相当，相当于于350350万年不差万年不差1 1秒。秒。牛顿（N）105达因（dyn）0.102千克力（kgf）0.225磅力（lbf）1千克力（kgf）9.81牛（N）1磅力（lbf）4.45牛顿（N）1达因（dyn）10-5牛顿（N）热力学温度单位热力学温度单位-开尔文开尔文 热力学温度单位开尔文是水的三相点热力学温度的热力学温度单位开尔文是水的三相点热力学温度的1/273.161/2

11、73.16。 发光强度单位发光强度单位-坎德拉坎德拉 坎德拉是发射出频率未坎德拉是发射出频率未54054010121012赫兹单色辐射的光源在给定方向上的赫兹单色辐射的光源在给定方向上的发光强度，而且在此方向上的辐射强度为发光强度，而且在此方向上的辐射强度为1/681/68瓦特没球面度。瓦特没球面度。n 摄氏温度摄氏温度t与热力学温度与热力学温度T的换算关系是的换算关系是 t = T273.15物质的量单位物质的量单位-摩尔摩尔 摩尔是一系列的物质的量，改系统中所包含的基本单位数与摩尔是一系列的物质的量，改系统中所包含的基本单位数与0.0120.012千克碳千克碳-12-12的原子数目相等。的

12、原子数目相等。 在使用摩尔时应指明基本单位，它可以是原子、分子、离子、电在使用摩尔时应指明基本单位，它可以是原子、分子、离子、电子及其他粒子，或是这些粒子的特定组合。（第十四届国际大会决子及其他粒子，或是这些粒子的特定组合。（第十四届国际大会决议议3 3）。）。3熟悉熟悉SI导出单位和导出单位和SI单位的倍数单位单位的倍数单位 量 的 名 称 S1 导 出 单 位 名 称 符 号 用SI基本单位和SI导出单位表示 平面角 立体角 频 率 力 压强 能量l功，热量 功率，辐射能通量 电荷量 电压，电动势，电位，(电势) 电 容 电 阻 电 导 磁通量 磁通量密度，磁感应强度 电 感 摄氏温度 光

13、通量 光照度 放射性活度 吸收剂量 剂量当量 弧度 球面度 赫兹 牛顿 帕斯卡 焦耳 瓦特 库仑 伏特 法拉 欧姆 西门子 韦伯 特斯拉 亨利 摄氏度 流明 勒克斯 贝可勒尔 戈瑞 希沃特 rad sr Hx N Pa 了 W C V F n S Wb T H lm 1x Bq Gy SV lrad=lmm=1 1srlm2m2：1 lHz=1s 1N=lkgms2 1Pa=1Nm2 1JlNm lW=1Js lC=1As 1V=lWA IF=1CV ltl=1VA 1S=ln1 1Wb=1Vs 1T=lWbm2 1H=WbA 1；lK llm=1cd3r 1lx11mm2 1Bqs1 1Gy

14、=1Jkg 1Sv1Jkg4了解可与了解可与SI单位并用的非单位并用的非SI单位单位 量的单位 单位名称 单位符号 与SI单位的关系 时 间 分 miD1min=60s H、时 h1h=60min3 600s 日，(天) dld-24h=86 400s 乎面角 度。1 (”180)rad 角分，(160)(x10 800)rad 角秒“1”(160)，(n648 000)rad 体 积 升 L， (1)11。：1dma：103m3 质 量 吨 /原子质量单位 t / ult=10akg 1u靶1660 540X1027k8 旋转速度 转每分 rmln1rmin：(1邝0)s1 长 度 海里 n

15、 mile1nmile1 852m(只用于航行) 速 度 节 kn1kn1nmileh(1 8523 600)ms(只用于航行) 能 电子伏 eV1eV-,1602 177X1019J 级 差 分贝 dB 线密度 特克斯 teX1 tex：106kgm 面 积 公顷 hm2lhm2：104m2注：1平面角单位度、分、秒的符号，在组合单位中应采用()、(，)、(”)的形式。例如：不Igls而用()s 2升的符号中，小写字母1为备用符号 3公顷的国外习用符号为ha。n (三三)掌握法定计量单位的基本使用方法掌握法定计量单位的基本使用方法n 1) 关于法定计量单位的名称的使用要求关于法定计量单位的名

16、称的使用要求n （1）法定计量单位的名称，除特别说明外，一般指其中文名称，用于叙）法定计量单位的名称，除特别说明外，一般指其中文名称，用于叙述性文字和口述中。述性文字和口述中。n （2）名称中去掉方括号中的部分是单位的简称，否则是全称。简称和全）名称中去掉方括号中的部分是单位的简称，否则是全称。简称和全称均可选用，以表达清楚明了为原则。称均可选用，以表达清楚明了为原则。n （3）组合单位的中文名称，原则上与其符号表示的顺序一致。单位符号）组合单位的中文名称，原则上与其符号表示的顺序一致。单位符号中的乘号没有对应的名称，只要将单位名称接连读出即可。例如：中的乘号没有对应的名称，只要将单位名称接连

17、读出即可。例如：Nm的的名称为名称为“牛顿米牛顿米”。而表示相除的斜线（。而表示相除的斜线（)，对应名称为，对应名称为“每每”，且无论，且无论分母中有几个单位，分母中有几个单位， “每每”只在分母的前面出现一次。例如：单位只在分母的前面出现一次。例如：单位J(kgK)的中文名称为的中文名称为“焦耳每千克开尔文焦耳每千克开尔文”。n 2)关于法定计量单位和词头的符号的使用要求关于法定计量单位和词头的符号的使用要求n （1）法定计量单位和词头的符号，是代表单位和词头名称的字母或特种）法定计量单位和词头的符号，是代表单位和词头名称的字母或特种符号，它们应采用国际通用符号。符号，它们应采用国际通用符号

18、。n （2）法定计量单位和词头的符号，不论拉丁字母或希腊字母，一律用正）法定计量单位和词头的符号，不论拉丁字母或希腊字母，一律用正体。体。n （3）单位符号一般为小写字母，只有单位名称来源于人名时，其符号的）单位符号一般为小写字母，只有单位名称来源于人名时，其符号的第一个字母大写；只有第一个字母大写；只有“升升”的符号例外，可以用的符号例外，可以用L。n （4）词头符号的字母，当其所表示的因数小于）词头符号的字母，当其所表示的因数小于106时，一律用小写体；而当时，一律用小写体；而当大于或等于大于或等于106时，则用大写体。尤其要注意区分词头符号时，则用大写体。尤其要注意区分词头符号Y(102

19、4)与与y(10-24)，Z(1021)与与z(10-21)，P(1015) 与与 p(10-12)，M(106)与与m(10-3)。n （5）单位符号没有复数形式，不得附加任何其他标记或符号来表示量的特）单位符号没有复数形式，不得附加任何其他标记或符号来表示量的特性或测量过程的信息。它不是缩略语，除正常语句结尾的标点符号外，词头性或测量过程的信息。它不是缩略语，除正常语句结尾的标点符号外，词头或单位符号后都不加标点。或单位符号后都不加标点。n （6）由两个以上单位相乘构成的组合单位，相乘单位间可用乘点也可不用。）由两个以上单位相乘构成的组合单位，相乘单位间可用乘点也可不用。但是，单位中文符号

20、相乘时必须用乘点。例如：力矩单位牛顿米的符号为但是，单位中文符号相乘时必须用乘点。例如：力矩单位牛顿米的符号为Nm或或Nm，但其中文符号仅为牛，但其中文符号仅为牛米。米。n （7）相除的单位符号间用斜线表示或用负指数。）相除的单位符号间用斜线表示或用负指数。n （8）表示相除的斜线在一个单位中最多只有一条，除非采用括号能澄清其）表示相除的斜线在一个单位中最多只有一条，除非采用括号能澄清其含义。例如：用含义。例如：用W(Km)，而不用，而不用WKm或或WKm。也可用水平线表。也可用水平线表示相除。示相除。n （9）词头的符号与单位符号之间不得有间隙，也不加相乘的符号。口述单）词头的符号与单位符号

21、之间不得有间隙，也不加相乘的符号。口述单位符号时应使用单位名称而非字母名称。位符号时应使用单位名称而非字母名称。三、测量仪器三、测量仪器n 1）测量仪器的概念）测量仪器的概念n 单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具，称为测量仪器，又称计单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具，称为测量仪器，又称计量器具。其中，使用时以固定形态复现或提供给定量的一个或多个已知值量器具。其中，使用时以固定形态复现或提供给定量的一个或多个已知值的测量仪器称之为实物量具，简称量具，例如：砝码、量块等。的测量仪器称之为实物量具，简称量具，例如：砝码、量块等。n 2）测量设备的概念）测量设备的概念n 测量设备是为

22、实现测量过程所必需的测量仪器、软件、测量标准、标准物测量设备是为实现测量过程所必需的测量仪器、软件、测量标准、标准物质及辅助设备的组合。质及辅助设备的组合。n 2了解测量仪器的分类了解测量仪器的分类n 测量仪器按其结构和功能特点可分为四种：测量仪器按其结构和功能特点可分为四种：n (1)显示式测量仪器，又称为指示式测量仪器，它能直接或间接显示出被显示式测量仪器，又称为指示式测量仪器，它能直接或间接显示出被测量的示值。例如：转速计、温度计、密度计等。这类测量仪器按其给出测量的示值。例如：转速计、温度计、密度计等。这类测量仪器按其给出示值的形式，又分为模拟式、数字式和记录式三种。示值的形式，又分为

23、模拟式、数字式和记录式三种。n (2)比较式测量仪器，它能使被测量具或使被测量与标准量具相互比较。比较式测量仪器，它能使被测量具或使被测量与标准量具相互比较。例如：天平、长度比较仪、电位差计、光度计、测量电桥等。例如：天平、长度比较仪、电位差计、光度计、测量电桥等。n (3)积分式测量仪器，它通过一个量对另一个量的积分来确定被测量值。积分式测量仪器，它通过一个量对另一个量的积分来确定被测量值。例如：电能表。例如：电能表。n (4)累积式测量仪器，它通过对来自一个或多个源中，同时或依次得到的累积式测量仪器，它通过对来自一个或多个源中，同时或依次得到的被测量的部分值求和，来确定被测量值。例如：累积

24、式皮带秤等。被测量的部分值求和，来确定被测量值。例如：累积式皮带秤等。n 按其计量学用途或在统一单位量值中的作用，测量仪器可分为测量基准、按其计量学用途或在统一单位量值中的作用，测量仪器可分为测量基准、测量标准和工作用测量仪器三种。测量标准和工作用测量仪器三种。三、测量仪器三、测量仪器n (二二)测量仪器的计量特性测量仪器的计量特性n 1了解测量仪器控制的概念了解测量仪器控制的概念n 确定测量仪器的特性（测量范围、偏移、重复性、稳定性、分辨力、示确定测量仪器的特性（测量范围、偏移、重复性、稳定性、分辨力、示值误差等）值误差等） ，并签发关于其法定地位的官方文件，称为测量仪器控制。这，并签发关于

25、其法定地位的官方文件，称为测量仪器控制。这种控制可包括对测量仪器的下列运作中的一项、两项或三项：种控制可包括对测量仪器的下列运作中的一项、两项或三项：n 型式批准；型式批准；n 检定；检定；n 检验。检验。三、测量仪器三、测量仪器n (二二)测量仪器的计量特性测量仪器的计量特性n 1了解测量仪器控制的概念了解测量仪器控制的概念n 1）型式批准是由政府计量行政部门做出的承认测量仪器的型式符合法定）型式批准是由政府计量行政部门做出的承认测量仪器的型式符合法定要求的决定。所谓型式，是指某一种测量仪器的结构、技术条件和所表现要求的决定。所谓型式，是指某一种测量仪器的结构、技术条件和所表现出来的性能。出

26、来的性能。n 2）检定是查明和确认测量仪器是否符合法定要求的程序，它包括检查、）检定是查明和确认测量仪器是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和加标记和(或或)出具检定证书。出具检定证书。n 3）检验是对使用中测量仪器进行监督的重要手段，其内容包括检查测量）检验是对使用中测量仪器进行监督的重要手段，其内容包括检查测量仪器的检定标记或检定证书是否有效、标记是否损坏、检定后测量仪器是仪器的检定标记或检定证书是否有效、标记是否损坏、检定后测量仪器是否有明显改动，以及其误差是否超标等。否有明显改动，以及其误差是否超标等。n (二二)测量仪器的计量特性测量仪器的计量特性n 2熟悉标称范围、量程和测量

27、范围的概念熟悉标称范围、量程和测量范围的概念n 1）标称范围的概念）标称范围的概念n 测量仪器的操纵器件调到特定位置时可得到的示值范围，称为标称范围。测量仪器的操纵器件调到特定位置时可得到的示值范围，称为标称范围。标称范围一般用上限和下限说明，例如：标称范围一般用上限和下限说明，例如：(100一一200)。当下限。当下限(即最小值即最小值)为零时，标称范围一般只用其上限为零时，标称范围一般只用其上限(即最大值即最大值)来表示，例如：来表示，例如：(0100)V的的电压表，其标称范围可表示为电压表，其标称范围可表示为1OOV。三、测量仪器三、测量仪器n (二二)测量仪器的计量特性测量仪器的计量特

28、性n 3了解额定操作条件、极限条件和参考条件的概念了解额定操作条件、极限条件和参考条件的概念n 1）额定操作条件的概念）额定操作条件的概念n 额定操作条件是指测量仪器的正常工作条件，也就是使测量仪器的规定计额定操作条件是指测量仪器的正常工作条件，也就是使测量仪器的规定计量特性处于给定极限内的使用条件。在这些条件中，测量仪器才能达到规量特性处于给定极限内的使用条件。在这些条件中，测量仪器才能达到规定的计量特性。定的计量特性。n 2）极限条件的概念）极限条件的概念n 测量仪器的规定计量特性不受损也不降低，其后仍可在额定条件下运行所测量仪器的规定计量特性不受损也不降低，其后仍可在额定条件下运行所能承

29、受的极端条件，称为极限条件。极限条件应规定被测量和影响量的极能承受的极端条件，称为极限条件。极限条件应规定被测量和影响量的极限值。限值。n 3）参考条件的概念）参考条件的概念n 参考条件是指测量仪器在性能试验或进行检定、校准、比对时的使用条件，参考条件是指测量仪器在性能试验或进行检定、校准、比对时的使用条件，即标准工作条件，或称为标准条件。即标准工作条件，或称为标准条件。n 参考条件的要求最严，额定操作条件较宽，而极限条件则最宽。参考条件的要求最严，额定操作条件较宽，而极限条件则最宽。三、测量仪器三、测量仪器n (二二)测量仪器的计量特性测量仪器的计量特性n 2）量程的概念）量程的概念n 标称

30、范围的上限与下限之差的绝对值，称为量程。例如：某温度计的标标称范围的上限与下限之差的绝对值，称为量程。例如：某温度计的标称范围为称范围为(3080)，则其量程为，则其量程为80一一(一一30)110。n 3）测量范围的概念）测量范围的概念n 测量范围也称为工作范围，是指测量仪器的误差处于规定的极限范围内的测量范围也称为工作范围，是指测量仪器的误差处于规定的极限范围内的被测量的示值范围。在测量范围内使用，测量仪器的示值误差在允许极限被测量的示值范围。在测量范围内使用，测量仪器的示值误差在允许极限内；而若超出测量范围使用，其误差就将超出允许极限。内；而若超出测量范围使用，其误差就将超出允许极限。n

31、 4掌握示值误差和最大允许误差的概念掌握示值误差和最大允许误差的概念n 1）示值误差的概念）示值误差的概念 n 示值就是由测量仪器所指示的被测量值。测量仪器的示值误差是测量示值就是由测量仪器所指示的被测量值。测量仪器的示值误差是测量仪器示值与对应的输入量的真值之差，它是测量仪器最主要的计量特性之仪器示值与对应的输入量的真值之差，它是测量仪器最主要的计量特性之一，本质上反映了测量仪器准确度的大小。一，本质上反映了测量仪器准确度的大小。n 由于真值不能确定，实际上使用的是约定真值或实际值（高等级的测由于真值不能确定，实际上使用的是约定真值或实际值（高等级的测量标准对其进行检定或校准时复现的量值）。

32、量标准对其进行检定或校准时复现的量值）。n 测量仪器示值误差，通常简称为测量仪器的误差，可用绝对误差和相测量仪器示值误差，通常简称为测量仪器的误差，可用绝对误差和相对误差形式表示。确定测量仪器示值误差的大小，是为了判定测量仪器是对误差形式表示。确定测量仪器示值误差的大小，是为了判定测量仪器是否合格，并获得其示值的修正值。否合格，并获得其示值的修正值。三、测量仪器三、测量仪器n (二二)测量仪器的计量特性测量仪器的计量特性n 5了解灵敏度的概念了解灵敏度的概念n 测量仪器响应的变化除以对应的激励变化，称为灵敏度。如果被测量变测量仪器响应的变化除以对应的激励变化，称为灵敏度。如果被测量变化很小，而

33、引起的示值改变很大，则该测量仪器的灵敏度很高。化很小，而引起的示值改变很大，则该测量仪器的灵敏度很高。n 灵敏度应与测量目的相适应，并不是越高越好。例如：为了方便读数，灵敏度应与测量目的相适应，并不是越高越好。例如：为了方便读数，及时地使示值稳定下来，有时还需要施加阻尼，特意降低灵敏度。及时地使示值稳定下来，有时还需要施加阻尼，特意降低灵敏度。n 6掌握分辨力的概念掌握分辨力的概念n 显示装置能有效辨别的最小的示值差，称为显示装置的分辨力，或简显示装置能有效辨别的最小的示值差，称为显示装置的分辨力，或简称为分辨力。它是指显示装置中对其最小示值的辨别能力。称为分辨力。它是指显示装置中对其最小示值

34、的辨别能力。n 分辨力高可以降低读数误差。分辨力高可以降低读数误差。n 7熟悉稳定性、漂移的概念熟悉稳定性、漂移的概念n 1)稳定性的概念稳定性的概念 n 稳定性通常是指测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力。若不是对稳定性通常是指测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力。若不是对时间则应明确说明。稳定性通常用以下两种方式定量地表征：时间则应明确说明。稳定性通常用以下两种方式定量地表征：n (1)计量特性变化某个规定的量所经历的时间；计量特性变化某个规定的量所经历的时间；n (2)计量特性经过规定的时间所发生的变化量。计量特性经过规定的时间所发生的变化量。三、测量仪器三、测量仪器n (三三)了解

35、测量仪器的选用原则了解测量仪器的选用原则n 1)技术性原则技术性原则n （1）在选择测量仪器的最大允许误差时，通常应为测量对象所要求误差）在选择测量仪器的最大允许误差时，通常应为测量对象所要求误差的的1315，若条件不许可，也可为，若条件不许可，也可为l2，此时测量结果的置信水平就，此时测量结果的置信水平就相应下降了。相应下降了。n （2）在选择测量仪器的测量范围时，应使其上限与被测量值相差不大而）在选择测量仪器的测量范围时，应使其上限与被测量值相差不大而又能覆盖全部量值。又能覆盖全部量值。n （3）在选择灵敏度时，应注意灵敏度过低会影响测量准确度，过高又难）在选择灵敏度时，应注意灵敏度过低会

36、影响测量准确度，过高又难于及时达到平衡状态。于及时达到平衡状态。三、测量仪器三、测量仪器n （4）在选择稳定性时，应考虑使用的重要性和经济能力，比如在核反应）在选择稳定性时，应考虑使用的重要性和经济能力，比如在核反应堆中，为确保万无一失，有时还要选备两套相同的测量仪器。堆中，为确保万无一失，有时还要选备两套相同的测量仪器。n （5）在选择测量仪器时，应注意该仪器的额定操作条件和极限条件。）在选择测量仪器时，应注意该仪器的额定操作条件和极限条件。n （6）应尽量选用标准化、系列化、通用化的测量仪器，以便于安装、使）应尽量选用标准化、系列化、通用化的测量仪器，以便于安装、使用、维修和更换。用、维修

37、和更换。n 2)经济性原则经济性原则n 测量仪器的经济性是指该仪器的成本，它包括基本成本、安装成本及维测量仪器的经济性是指该仪器的成本，它包括基本成本、安装成本及维护成本。从经济上来说，应选用误差分配合理的测量仪器，并不是技术特护成本。从经济上来说，应选用误差分配合理的测量仪器，并不是技术特性越高越好。性越高越好。四、测量结果与测量准确度四、测量结果与测量准确度n （一（一)测量结果、测量误差及测量结果的修正测量结果、测量误差及测量结果的修正n 1.掌握测量误差的概念掌握测量误差的概念n 测量结果是按规定的测量程序所获得的量值。测量结果与真值的差称为测测量结果是按规定的测量程序所获得的量值。测

38、量结果与真值的差称为测量误差。在实际使用时需用约定真值或接受参照值来代替真值。量误差。在实际使用时需用约定真值或接受参照值来代替真值。n 约定真值是人为赋予一个量的可用于替代其真值的值。约定真值是人为赋予一个量的可用于替代其真值的值。n 接受参照值则是用作比较的，经协商同意的标准值，它可是基于科学原接受参照值则是用作比较的，经协商同意的标准值，它可是基于科学原理的理论值，或基于一些国家或国际组织的实验工作的指定值或认证值。理的理论值，或基于一些国家或国际组织的实验工作的指定值或认证值。n 测量误差是随机误差与系统误差之和（代数和）。测量误差是随机误差与系统误差之和（代数和）。n 绝对误差绝对误

39、差 = | 测量值测量值 - 真实值真实值 | （即测量值与真实值之差的绝对值）（即测量值与真实值之差的绝对值） n 相对误差相对误差 = | 测量值测量值 - 真实值真实值 |/真实值真实值 （即绝对误差所占真实值的百分比）（即绝对误差所占真实值的百分比） 系统误差：（简单的解释）就是由实验器材所引起的误差。系统误差：（简单的解释）就是由实验器材所引起的误差。 n 偶然误差：（简单的解释）就是由测量者的操作所引起的误差。偶然误差：（简单的解释）就是由测量者的操作所引起的误差。n 例如用外径千分尺测量两个物体的长度例如用外径千分尺测量两个物体的长度,测得长度分别是测得长度分别是10.00毫米和

40、毫米和0.10毫米，并且两次测量的绝对误差都是毫米，并且两次测量的绝对误差都是001毫米，从绝对误差来看，对两毫米，从绝对误差来看，对两次测量的评价是相同的，但是前者的相对误差为次测量的评价是相同的，但是前者的相对误差为0.1%，后者则为，后者则为10%，后，后者的相对误差是前者的一百倍者的相对误差是前者的一百倍示值误差和最大允许误差（掌握）示值误差和最大允许误差（掌握）n 示值就是由测量仪器所指示的被测量值，测量仪器的示值误差是测量仪器示示值就是由测量仪器所指示的被测量值，测量仪器的示值误差是测量仪器示值与对应的输入量的真值之差，它是测量仪器最主要的计量特性之一，本质值与对应的输入量的真值之

41、差，它是测量仪器最主要的计量特性之一，本质上反映了测量仪器准确度的大小，即测量仪器给出接近于真值的响应的能力上反映了测量仪器准确度的大小，即测量仪器给出接近于真值的响应的能力n 示值误差大，则其准确度低；示值误差小，则其准确度高。示值误差大，则其准确度低；示值误差小，则其准确度高。 在经过高等级的测量标准对其进行检定或校准时，该测量标准器复现的量在经过高等级的测量标准对其进行检定或校准时，该测量标准器复现的量值为约定真值，通常称为实际值、标准值或标准值。所以：值为约定真值，通常称为实际值、标准值或标准值。所以：n 指示式测量仪器的示值误差示值实际值；指示式测量仪器的示值误差示值实际值；n 实物

42、量具的示值误差标称值实际值。实物量具的示值误差标称值实际值。n 测量仪器示值误差，通常简称为测量仪器的误差，可用绝缘误差形式表示，测量仪器示值误差，通常简称为测量仪器的误差，可用绝缘误差形式表示，也可用相对误差形式表示。确定测量仪器示值误差的大小，是为了判定测量也可用相对误差形式表示。确定测量仪器示值误差的大小，是为了判定测量仪器是否合格，并获得其示值的修正值。仪器是否合格，并获得其示值的修正值。n 对给定的测量仪器，上规范、量程等所允许的误差极限值，称为测量仪器的对给定的测量仪器，上规范、量程等所允许的误差极限值，称为测量仪器的最大允许误差。（简写为：最大允许误差。（简写为：mpe）n 在正

43、常的使用条件下，仪表测量结果的准确程度叫仪表的准确度。在工业测在正常的使用条件下，仪表测量结果的准确程度叫仪表的准确度。在工业测量中，为了便于表示仪表的质量，通常用准确度等级来表示仪表的准确程度量中，为了便于表示仪表的质量，通常用准确度等级来表示仪表的准确程度.准确度等级就是最大引用误差去掉正，负号及百分号。准确度等级是衡量仪准确度等级就是最大引用误差去掉正，负号及百分号。准确度等级是衡量仪表质量优劣的重要指标之一。我国工业仪表等级分为表质量优劣的重要指标之一。我国工业仪表等级分为0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0七个等级，并标志在仪表刻度标尺或铭牌上。仪表准确度习惯七个等

44、级，并标志在仪表刻度标尺或铭牌上。仪表准确度习惯上称为精度，准确度等级习惯上称为精度等级。上称为精度，准确度等级习惯上称为精度等级。n 仪表精度仪表精度=（绝对误差的最大值（绝对误差的最大值/仪表量程）仪表量程）*100%n 以上计算式取绝对值去掉以上计算式取绝对值去掉%就是我们看到的精度等级了。就是我们看到的精度等级了。n 仪表精度是根据国家规定的允许误差大小分成几个等级的。某一类仪表的允仪表精度是根据国家规定的允许误差大小分成几个等级的。某一类仪表的允许误差是指在规定的正常情况下允许的百分比误差的最大值。我国过程检测许误差是指在规定的正常情况下允许的百分比误差的最大值。我国过程检测控制仪表

45、的精度等级有控制仪表的精度等级有0.005、0.02、0.1、0.35、0.5、1.0、1.5、2.5、4等等。一般工业用表为。一般工业用表为0.54级。精度数字越小说明仪表精确度越高。级。精度数字越小说明仪表精确度越高。n 误差的表示方法分为：引用误差、相对误差、绝对误差。误差的表示方法分为：引用误差、相对误差、绝对误差。n 引用误差引用误差=（绝对误差的最大值（绝对误差的最大值/仪表量程）仪表量程）100% 例如：例如：2%F.S.n 相对误差相对误差=（绝对误差的最大值（绝对误差的最大值/仪表测量值）仪表测量值）100% 例如：例如：2%n 绝对误差即指误差偏离真实值的多少。绝对误差即指

46、误差偏离真实值的多少。 例如：例如：0.01m3/s简称计量基准，是在特定领域内复现和保存计量单位量值，并具有最高计量学特性，经国家鉴定、批准作为统一全国量值最高依据的测量标准。二、计量基准器具二、计量基准器具简称计量标准，指准确度低于计量基准,用于检定或校准其他计量标准或工作计量器具的计量器具。计量标准按法律地位、作用和管辖范围的不同，分为社会公用计量标准、部门或企事业单位使用的计量标准 社会公用计量标准：指政府计量行政主管部门组织或授权建立的作为统一本地区量值的依据，在社会上实施计量监督具有公证作用的计量标准。 部门或企事业单位的计量标准：部门或企事业单位根据需要建立。三、计量标准器具三、

47、计量标准器具 标准物质是已确定其中一种或几种特性量值用于校准计量器具、评价测量方法或确定材料特性量值 的物质。 按量值的定值准确度的高低分为一级和二级标准物质；按其被定值的特性可分为化学成分标准物质、物理或物理化学特性标准物质和工程特性标准物质。 制造标准物质向国家质量监督检验检疫总局申请办理制造计量器具许可证。四、标准物质四、标准物质 相对于标准计量器具而言,指直接用于测量而不用于计量检定或校准的计量器具。五、工作计量器具五、工作计量器具第四节第四节 量值传递与量值溯源体系量值传递与量值溯源体系量值传递指通过对计量器具的检定、校准或其他方式，将国家计量基准所复现的计量单位量值由各级计量标准逐

48、级传递到工作计量器具的活动。量值溯源与量值传递互为逆过程。溯源性：通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准，通常是与国家测量标准或国际测量标准联系起来的特性 。 一、量值传递与量值溯源一、量值传递与量值溯源 查明和确认计量器具是否符合法定要 的程序。检查、加标记和（或）出具 检定证书。计量检定 在规定条件下，为确定测量仪器或测 量系统所指示的量值，或实物量具或 参考物质所代表的量值，与对应的由 标准所复现的量值之间关系的一组操 作。校准二、计量检定与校准二、计量检定与校准ba计量检定是进行量值传递的重要途径，自上而下，带有强制性，必须执行检定规程。校准是自下而上，用户根据需要自主溯源，执行校准规范。计量检定的目的是确定计量器具是否符合法定要求，校准的目的是确定计量器具（测量设备）的示值误差。计量检定与校准的比较计量检定的结果是要给出计量器具是否合格的结论，出具检定证书或检定结果通知书，校准是给出计量器具（测量设备）的误差，记录在校准证书或校准报告上c三、计量检定机构三、计量检定机构指从事计量检定工作的技术机构。计量检定机构按照其职责和法律地位的不同分为法定计量检定机构和一般计量检定机构。 法定计量检定机构：为实施计量监督管理提供技术保证的技术机构。 一般计量检定机构：指其他部门或企事业单位根据需要建立的计量检定机构。 四、四、