计量知识讲义课件

1、计 量 知 识安阳市质量技术监督检验测试中心二九年一月十八日一、计量概论1、计量学简史、概述2、计量有关术语及其定义 3、计量的基本特征4、计量学研究的内容及其分类5、计量的发展历史6、计量在经济社会发展中的重要作用7、计量工作的内容（一）计量学简史、概述计量学的产生及发展： 计量在我国已有近5千年的历史。过去，计量在我国称为度量衡，其原义是关于长度、容量和质量的测量，其主要的计量器具是尺、斗、秤。随着社会的发展和科学技术的进步，它的概念和内容也在不断扩展和充实，远远超出度量衡的范畴。计量原本是物理学的一部分，或者说是物理学的一个分支，现已发展形成一门研究测量理论和实践的综合性学科-计量学。（

2、一）计量学简史、概述 计量是国民经济和社会发展的重要技术基础，是现代科学技术的一个不可分割的重要组成部分。 计量科学技术对建立和维护社会主义市场经济体制起着十分重要的作用。 在自然科学的发展中，计量工作是人们正确认识自然现象、掌握自然规律、验证科学预见不可缺少的手段。 科技要发展，计量需先行 聂荣臻（二）计量有关术语及其定义 计量学定义 根据 JJF 1001-1998通用计量名词及定义，计量学是有关测量知识领域的一门学科。然而它又不同于其它学科，具有双重属性，既属于自然科学，又属于社会科学。作为自然属性，它属于生产力的范畴，不是某种社会制度的产物，也不因某种社会制度的消亡而消亡；而作为社会属

3、性，它又属于上层建筑，伴随着经济基础的发展而发展，与社会制度紧紧相连，不能脱离社会制度而单独存在。 量“量”是指现象、物体或物质可定性区别和定量确定的一种属性，也叫可测的量。 量值 一般由一个数乘以测量单位所表示的特定量的大小。 测量以确定量值为目的的一组操作。 测试测试是具有试验研究性质的测量。 计量 计量是实现单位统一和量值准确可靠的活动。 （三）计量的基本特征 准确性统一性溯源性法制性 准确性 准确性是计量的基本特点，是计量科学的命脉，计量技术工作的核心。它表征计量结果与被测量真值的接近程度。只有量值，而无准确程度的结果，严格来说不是计量结果。准确的量值才具有社会实用价值。所谓量值统一，

4、说到底是指在一定准确程度上的统一。 统一性 统一性是计量学最本质的特性，计量单位统一和量值统一是计量统一性的两个方面。然而，单位统一是量值统一的重要前提。量值的一致是指在给定误差范围内的一致。计量的统一性，不仅限于国内，也适用于国际。 溯源性 为了使计量结果准确一致，任何量值都必须由同一个基准（国家基准或国际基准）传递而来。换句话说，都必须能通过连续的比较链与计量基准联系起来，这就是溯源性。任何准确、一致是相对的，它与科技水平、与人的认识能力有关。但是，溯源性毕竟使计量科技与人们的认识相一致，使计量的准确与一致得到基本保证。否则，量值出于多源，不仅无准确一致可言，而且势必造成技术和应用上的混乱

5、。 法制性 计量的社会性本身就要求有一定的法制来保障。不论是单位制的统一，还是基标准的建立，量值传递网的形成，检定的实施等各个环节，不仅要有技术手段，还要有严格的法制监督管理。也就是说都必须以法律法规的形式作出相应的规定。尤其是那些重要的或关系到国计民生的计量，更必须有法制保障。否则，计量的准确性、一致性就无法实现，其作用也无法发挥。（四）计量学研究的内容及其分类1、计量学研究的内容研究计量单位及其基准和标准的建立、复现、保存和使用；量值传递和量值溯源的方法；研究测量、计量原理和计量方法；计量器具的计量特性、性能评价和使用； 研究测量误差和不确定度理论； 研究测量者进行测量的能力； 研究基本物

6、理常数、常数、标准物质及材料特性的准确测量；研究计量法制和管理；研究有关计量的一切理论和实际问题 2、计量学的分类科学计量：科学计量是计量工作的科学技术基础。 工业计量：工业计量是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。法制计量：是指为了保护国家或人民免受不准确或不诚实测量所造成的危害，由法律调整或受政府计量机构调整的所有计量活动的总称。 按专业划分目前我国按专业把计量学划分为几何量、热学、力学、电磁学、无线电电子、时间频率、电离辐射、光学、声学、化学（含标准物质）等10大类。 随着科技的进步和经济、社会的发展，计量的对象已突破了传统物理量的范畴，不仅扩展到化学量、工程量，

7、而且扩展到生物方面的生理、心理量，甚至一些微观领域如质子数、中子数、血球个数等计数量也可通过一定的物理技术手段转换成物理量来计量。因此，可以说，一切可测量的量，皆属于计量的对象几何量计量几何量计量又称长度计量，是指对物体的几何量与其单位的定义作比较的精密测量。几何量表征物体的大小、长短、形状和位置，其基本参量是长度和角度。热工计量主要是对温度、压力、真空、流量和热物性等热工参量的计量。温度的基本单位是开尔文。热工计量力学计量力学计量作为计量学的基本分支之一，其内容极为广泛。它包括质量、容量、密度、力值、 压力、真空、流量、力矩、速度、加速度、硬度、冲击、转速、振动等。其中质量单位千克是SI基本

8、单位。电磁学计量电磁学计量是根据电磁学基本原理，应用各种电磁计量器具，对各种电磁物理现象进行的测量。电子计量 电子计量又称无线电计量，是以无线电技术所用频率范围内(从超低频到微波)需要计量的电磁量为对象的参量。时间频率计量时间频率计量包括时间计量和频率计量。时间的计量单位是秒，单位符号为s，它是国际单位制七个基本单位之一。频率是周期现象，是在单位时间内重复变化的次数，单位是赫兹，符号为Hz。多功能辐射沾污计量仪电离辐射计量电离辐射计量是由能产生电离的带电粒子和不带电粒子，或由两者混合组成的任何辐射。电离辐射计量起源于X射线的发现和应用，并随着电离辐射在医学、工农业、科学研究中的广泛应用而逐渐发

9、展扩大。光学计量光辐射是一种电磁辐射。光辐射的波段范围一般从1nm至1mm，其中有可见光、紫外线、红外线。光学计量中的单位不能直接从其他量的单位导出。在SI中，把发光强度的单位坎德拉定为七个基本单位之一。声学计量声学计量是研究声波的产生、传播、接收和影响特性中有关计量的知识领域。声学计量可分为两类：一类是无源的计量，例如，对机械振动产生的声音所进行的计量；另一类是有源的计量，例如，对电声换能器所产生的电信号所进行的计量。化学计量化学计量是用物理测量的方法对化学量进行计量。化学计量有两个特定的含义：一是被测的量是物质体系或化学体系中的化学特性量；二是测量应具有统一性。（五）计量的发展历史 古典阶

10、段-以经验为主 经典阶段-以“米制”为标志现代阶段-以量子理论为基础 英国的“码”，是英王亨利一世将其手臂向前平伸，从其鼻尖到指尖的距离；英尺是查理曼大帝的脚长1775年，法国它以地球子午线长度的四千万分之一作为长度单位，定名为“米突”；以1立方分米的纯水在4时的重量（质量）作为重量（质量）单位，定名为“千克”；以米的十分之一长度的立方作为容量的单位，定名为“立特”。这种制度是十进位制，完全以“米”为基础，因此得名为“米制” 1、社会背景：二次世界大战后，全球经济快速发展，技术变化日新月异。2、标志：由经典理论为基础转为量子理论为基础，由宏观实物基准转为微观量子基准；3、特点：参量之间的互相渗

11、透，检测方法与设备的光、机、电结合。 清朝工部营造尺 清朝前期，康熙亲自制作了营造尺，又以营造尺的尺度导出容量标准“漕斛”，营造尺的立方寸金属个为衡重基准“库平” 国际米原器1889年的第一界国际计量大会确定“米原器”为国际长度基准，它规定1米就是米原器在0摄氏度时两端的两条刻线间的距离。米原器的精度可以达到0.1 微米。在1960年召开的第11界国际计量大会上，各国代表一致通过决议，废除了米原器，理由是它既不方便，也不准确。1983年10月，联合国度量组织在巴黎举行会议，规定了新的“米”的定义，即把光在真空中299792458 分之一秒所走的距离定为一个标准米。国际千克原器 根据给定体积纯水

12、的重量结果，制成了铂基准千克，我们称之为 “档案千克”，保存在法国巴黎档案局，1889年，国际计量局完成了“千克”原器的制造，同年在巴黎召开了第一届国际计量大会，从所制的米尺和砝码中，选出了作为统一国际长度和质量单位量值的米尺和砝码，称为“国际原器”，由国际计量局保存。（六）计量在经济社会发展中的重要作用 计量与科学技术进步计量与工业经济发展 计量与农业发展 计量与人民生活 计量与WTO 计量与人身健康 计量与国防建设（七）计量工作的内容 贯彻执行国家计量法律、法规、规章和方针政策；执行国家法定计量单位；规划、协调和指导全国计量事业的发展；研究建立各项计量基准、标准；组织开展量值传递；对制造、

13、修理、销售、进口、使用的计量器具实施监督管理；开展产品质量检验机构的计量认证；组织仲裁检定和计量调节，处理计量纠纷；对违法行为追究法律责任；研究计量学理论和计量测试技术；开展国际间的计量技术合作与交流等。二、计量法律法规计量法规体系的构成计量行政法规的地位计量行政法规的作用计量法律责任计量法规体系计量法规体系是以计量法为基本法及与其配套的若干计量法规、规章的计量法群。 （一）计量法规体系的构成计量法律计量法规计量规章计量技术法规 中华人民共和国计量法1、立法时间：1985年9月6日，由第六界人大常委会第十二次会议通过；2、立法目的：保持全国单位制统一和量值的准确可靠，加强计量活动的依法监管，维

14、护国家和人民利益，有利于生产、贸易和科技发展1、国家计量行政法规：国务院批准2、地方计量行政法规：地方人大及常委会批准（河南省计量管理条例）1、国家计量行政部门规章：由国家计量行政部门制定发布2、国务院有关行业计量规章：由国务院有关行业部门制定发布3、地方性计量规章：由地方政府制定发布规定技术要求的法规。1、计量检定系统。2、计量检定规程（代号JJG）。3、计量技术规范：指国家计量检定系统和国家计量检定规程所不能包含的其它具综合性、基础性的计量技术要求和技术管理方面的规定。 （代号JJF）（二）我国计量行政法规的地位（三）我国计量行政法规的作用计量法规是统一国家计量单位制度和保证量值准确的法律

15、；计量法规使我国计量管理纳入法制管理的轨道；计量法规是维护社会经济秩序、促进生产、科学技术和贸易发展，保护国家和人民群众利益的重要措施。（四）计量法律责任行政法律责任民事法律责任刑事法律责任我国计量违法行政处罚形式 责令改正；责令停止生产、制造、营业、出厂、修理、销售、使用、检定、测试、检验、进口；责令赔偿损失；吊销证书；没收违法所得、计量器具、残次计量器具零配件及非法检定印、证；罚款。三、法定计量单位计量单位的概念、分类国际单位制我国法定计量单位的构成我国法定计量单位和词头使用应遵循的规则实施法定计量单位应采取的措施 （一）计量单位的概念和分类用以定量表示同种量量值而约定采用的特定量是计量单

16、位。 国际单位制国际单位制构成 包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI 导出单位SI单位SI基本单位SI单位的倍数单位国际单位制（SI）SI导出单位组合形式的SI 导出单位SI基本单位量的名称单位名称单位符号定义长度米m光在真空中在1/299792458 秒的时间间隔内所经路径的长度。质量千克kg等于国际千克原器的质量。时间秒s铯-133原子基态的两个超精细能级之间月钱所对应的辐射的9192631770个周期的持续时间。电流安A 在真空中，截面积可以忽略的两根相距1m的无限长平行圆直导线内通以等量恒定电流时，若导线间相互作用力在每米长度上为2x107N ，则每根导线中的电流为1A。热力学温度

17、开K水三相点热力学温度的1/273.16物质的量摩尔mol一系列的物质的量。该系统中所包含的基本单元数与0.012kg碳-12的原子数目相等。在使用摩尔时，基本单元应予指明，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。发光强度坎cd一光源在给定方向上的发光强度。该光源发出频率为540 x1012Hz的单色辐射，且在此方向上的辐射强度为1/683W/sr。7个国际基本单位米（m）秒（s）安培（A）开尔文（K）千克（kg）摩尔（mol）坎德拉（cd）3.国际单位制中具有专门名称的导出单位及其符号4.国际单位制中倍分数单位的词头（三）我国法定计量单位的构成我国选定为法定计量单位的

18、非SI单位制单位（四）我国法定计量单位和词头使用应遵循的规则 法定单位的使用方法遵循中华人民共和国法定计量单位使用方法（原国家计量局1984年6月9日颁布）和国际单位制及其应用（GB3100）的规定。 四、 计量器具及其分类 【计量器具】1、定义 单独或连同辅助设备一起用以进行测量的器具，叫计量器具。2、按照物理形态分类： 实物量具、计量仪器、计量装置、标准物质1）实物量具： 使用时以固定形态复现或者提供给定量值的一个或多个已知值的器具。根据提供量值的多少分单值量具和多值量具 单值量具：砝码、量块、标准电池、固定电容器等多值量具：砝码组、量块组等 计量器具及其分类 标准电池 计量器具及其分类

19、砝码（组）量块（组） 计量器具及其分类 尺子 计量器具及其分类 一、计量器具b) 根据主次地位分独立量具和从属量具 独立量具：能独立复现，而不需要其他装置配合的量具，如尺子； 从属量具：必须与其它装置一起才能进行测量的量具，如砝码。C) 游标卡尺、百分表和千分表虽属于计量仪器，但由于使用广泛，被人们习惯称为“通用量具” 计量器具及其分类 一、计量器具2）计量仪器： 将被测量值转换成可直接观察的示值的计量器具。它可独立或者连同其它设备一起用以进行计量的装置。a) 显示式仪器：数字频率计 计量器具及其分类 模拟电压表 计量器具及其分类 b)记录式仪器气压记录仪 计量器具及其分类 c)累计式仪器铁路

20、轨道衡 计量器具及其分类 d)积分式仪器电能表 计量器具及其分类 d)模拟和数字仪器电能表 计量器具及其分类 3)计量装置： 组装起来以进行特定测量的全套测量仪器和其它设备，也称“测量系统”电能表检验装置计量器具及其分类 电子器件管脚测量系统 计量器具及其分类 4）标准物质 具有一种或多种足够均匀和很好地确定了的特性，用以校准测量装置、评定测量方法或给材料赋值的一种材料或物质。a)标准物质属于计量标准的一类。b)其形态可以是纯的或混合的气体、液体和固体。八氧化三铀中铀及杂质元素分析标准物质铀的标准值为（84.7110.021）%，另外,铬、铅、钍、铜等17种元素给出了标准值,砷、钡、锌、硼、镉

21、、稀土元素等11种杂质元素给出了参考值。 计量器具的检定法规依据： （1）中华人民共和国计量法第九条 县级以上人民政府计量行政部门对社会公用计量标准器具，部门和企业、事业单位使用的最高计量标准器具，以及用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面的列入强制检定目录的工作计量器具，实行强制检定。未按照规定申请检定或者检定不合格的，不得使用。 （2）中华人民共和国计量法第十六条 进口的计量器具，必须经省级以上人民政府计量行政部门检定合格后，方可销售。 （3）中华人民共和国计量法实施细则第十一条 使用实行强制检定的计量标准的单位和个人，应当向主持考核该项计量标准的有关人民政府计量行政部门申请周期检

22、定。 使用实行强制检定的工作计量器具的单位和个人，应当向当地县（市）级人民政府计量行政部门指定的计量检定机构申请周期检定。当地不能检定的，向上一级人民政府计量行政部门指定的计量检定机构申请周期检定。 实施机关：受理申请的计量行政部门指定实施检定的计量检定机构。计量检定的概念、分类及特点计量检定的定义是：查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和出具检定证书。 计量检定是一个总的概念，按照管理环节的不同，可分为： 1、周期检定； 2、出厂检定； 3、修后检定； 4、进口检定； 5、仲裁检定。 计量检定的特点 计量检定的目的是为确定或证实计量器是否完全满足检定规程的要求。它具有

23、以下特点： 1、计量检定的对象是计量器具（含标准物质），不是一般的工业产品。 2、计量检定的主要作用，在于评定计量器的计量性能，确定其误差大小以及寿命、安全性，确保全国量值的溯源性。3、计量检定的结论是确定被检计量器具是否合格，即制造的计量器具能否出厂，修理后和使用中的计量器具能否可供继续使用。 4、计量检定具有监督管理的性质，是计量技术活动中不可缺少的环节。 由于从事计量检定的部门的职能和计量器具适用范围不同，检定结果的法律地位也不相同。申请条件： （1）使用的计量器具属于强制检定的计量器具。 （2）销售的进口计量器具列入中华人民共和国依法管理的计量器具目录。 （3）计量器具技术状况良好。提

24、供材料目录： （1）计量器具检定申请单原件； （2）进口计量器具应提供技术和操作说明书。收费依据、标准 （1）收费依据： a）中华人民共和国计量法实施细则第四十条; b）河南省计量检定收费标准 （2）收费标准：详见豫发改收费2006948号附件河南省计量检定收费标准一览表。 办理程序： （1）申请： a）使用计量标准器具的申请人，持上述材料向主持考核该项计量标准的计量行政部门指定计量检定机构申请周期检定。 b）使用属于强制检定的工作计量器具的申请人，持上述材料向当地法定计量检定机构申请周期检定，并报当地计量行政部门备案。当地不能检定的，送上一级计量行政部门指定的计量检定机构申请周期检定。 c）

25、销售进口计量器具的，向省级法定计量检定机构申请周期检定。 （2）受理：计量检定机构工作人员审查资料是否齐全和有效性，符合规定的5日内出具受理通知书。资料不齐全的，允许当场更正。 （3）检定：计量检定机构根据计量技术规范和计量检定技术规程实施检定。检定应在20日内完成。特殊情况需要延期的，必须报受理检定申请的计量行政部门批准。 （4）决定和发证：计量检定机构根据检定结果和记录，对经检定合格的计量器具，7日内出具计量器具检定证书。检定不合格的，不予许可，出具计量器具检定结果通知书。（5）计量检定机构3日内通知申请人领取许可决定文书，同时填写送达回执。检定证书（样式）计量器具的检定与校准的区别检定：

26、查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和（或）出具检定证书。（国际计量组织） 校准：在规定条件下，为确定计量仪器或测量系统的示值或实物量具或标准物质所代表的值与相对应的被测量的已知值之间关系的一组操作。 （ISO1OO121计量检测设备的质量保证要求） 检定与校准的主要区别如下： （1）检定具有法制性，是属法制计量管理范畴的执法行为，而校准不具法制性，是自愿溯源的行为；（2）检定是对测量器具的计量特性及技术要求的全面评定，而校准主要是用以确定测量器具的示值误差（3）检定的依据必须是检定规程，而校准的依据是校准规范、校准方法，可作统一规定也可自行制定；（4）检定要对所检的测量器具作出合格与否的结论，而校准不判定被测器具合格与否，但当需要时，可确定测量器具的某一特性是否符合预期的要求；（5）检定结果合格的发检定证书，不合格的发不合格通知书，而校准通常发校准证书或校准报告。新购计量器具为什么要检定？出厂检验执行的是企业产品标准而不是计量检定规程；出厂检验人员是企业内部检验员而不是依法取证的