计量检测人员基础知识培训教材提纲

计量检测人员基础知识培训教材提纲第一页，共八十四页，编辑于2023年，星期五一检测人员所需的基础知识1计量法及相关法规2计量名词术语3法定计量单位4数据处理5误差和测量不确定度第二页，共八十四页，编辑于2023年，星期五二计量法及相关法规1《中华人民共和国计量法》1986年实施，已有近二十年历史

1）对国民经济的建设和发展起了很大作用；

2）有一定的历史局限性；

3）需要并正在酝酿修改。第三页，共八十四页，编辑于2023年，星期五

2计量法主要内容

1）目的、范围、依据、单位、管理部门

2）量值溯源（传递）基标准、检定

3）计量器具管理制造、修理、销售、使用

4）计量监督、授权、考核

5）法律责任第四页，共八十四页，编辑于2023年，星期五

3相关法规

1）计量法实施细则

2）依法管理的计量器具目录

3）强制检定的工作计量器具目录

4）计量检定机构授权考核办法

5）计量标准器具考核办法

6）计量检定员管理办法

7）计量检定规程制定方法第五页，共八十四页，编辑于2023年，星期五三计量名词术语1测量和计量2检定和校准3误差和偏差4重复性和复现性5灵敏度和鉴别力6分辨力和分度数7量程和测量范围8精度和准确度第六页，共八十四页，编辑于2023年，星期五名词术语9相对误差和引用误差10（测量仪器的）示值误差和最大允许误差11稳定性和漂移12首次检定和后续检定13计量器具的依法管理和强制检定14比对试验和能力验证第七页，共八十四页，编辑于2023年，星期五1测量和计量测量以确定量值为目的的一组操作计量实现单位统一、量值准确可靠的活动第八页，共八十四页，编辑于2023年，星期五2检定和校准

检定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校准在规定条件下，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的关系的一组操作第九页，共八十四页，编辑于2023年，星期五检定和校准的区别检定1）目的是检查计量器具的合法性2）对象是国家依法管理的计量器具3）性质是政府法制管理行为4）主体是法定计量技术机构校准1）目的是检查仪器量值的准确性2）对象是企事业单位或个人使用的仪器3）性质是企事业单位或个人自律行为4）主体是企事业单位或个人第十页，共八十四页，编辑于2023年，星期五检定和校准的区别（续）检定5）依据是检定规程6）结果给出检定证书，要给出是否合格的结论7）需要授权校准5）依据是校准方法6）结果给出校准证书或报告，无需判定合格与否7）无需授权，但对外开展校准要经考核合格计量校准暂行规定“”06年第十一页，共八十四页，编辑于2023年，星期五3误差和偏差误差测量结果减去被测量的真值偏差一个值减去其参考值（设定值、设计值、标称值、允许值）第十二页，共八十四页，编辑于2023年，星期五4重复性和复现性

重复性在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性

复现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第十三页，共八十四页，编辑于2023年，星期五5灵敏度和鉴别力

灵敏度测量仪器响应的变化除以对应的激励变化

鉴别力（阈）使测量仪器产生未察觉的响应变化的最大激励变化。这种激励变化应缓慢而单调地进行

第十四页，共八十四页，编辑于2023年，星期五6分辨力和分度值

（显示装置的）分辨力显示装置能有效辨别的最小的示值差数字式仪表的分辨力就是其最末一位所代表的量值指针式仪表的分辨力是其刻度值的1/2

分度值对应两相邻标尺标记的两个值之差，或相邻两显示值之差数字式仪表的分度值与显示分辨力相同指针式仪表的分度值大于或等于分辨力分辨力应小于或等于鉴别力

第十五页，共八十四页，编辑于2023年，星期五7量程和测量范围量程标称范围（有刻度范围或能显示的范围）两极限值之差的模某电压表标称范围从

-10V~+10V,则其量程为20V量程和标称范围均与误差无联系

测量范围测量仪器的误差处在规定极限内的一组被测量的值某电子秤的标称范围

0—10t,但在0—1t时其误差超过允许值，则该电子秤的测量范围为1—10t测量范围小于或等于量程第十六页，共八十四页，编辑于2023年，星期五8精度和准确度精（密）度测量结果之间的一致程度定性概念

准确度测量结果与被测量真值之间的一致程度定性概念第十七页，共八十四页，编辑于2023年，星期五9相对误差和引用误差相对误差测量误差除以被测量的真值

引用误差测量仪器的误差除以量程或标称范围的上限常以%F.S表示

第十八页，共八十四页，编辑于2023年，星期五10示值误差和最大允许误差测量仪器的示值误差测量仪器示值与对应输入量的真值之差

测量仪器的最大允许误差对给定的测量仪器，规范、规程等所允许的误差极限值第十九页，共八十四页，编辑于2023年，星期五11稳定性和漂移①稳定性：测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力。稳定性的定量表示通常用两种方式：A）某计量特性在规定范围内发生变化所历经的时间；B）在规定时间内某计量特性所发生的变化量。检定或校准周期就是根据仪器的稳定性而确定的。稳定性往往由于仪器元器件老化、零部件磨损等因素引起。第二十页，共八十四页，编辑于2023年，星期五②漂移是测量仪器计量特性的慢变化。时间以分、小时计。例如零点漂移、灵敏度漂移等。往往是由于外界温度、压力、湿度变化所致。稳定性与漂移的区别:⑴稳定性考核的时间比飘移更长;⑵稳定性的变化往往是单向的,而漂移可能是往复的;⑶稳定性是不变性指标，漂移是变性指标；⑷产生的原因不同。第二十一页，共八十四页，编辑于2023年，星期五12首次检定和后续检定首次检定对未曾检定过的新计量器具进行的一种检定后续检定计量器具首次检定后的任何一种检定

1）周期检定

2）修理后检定

3）有效期内的检定第二十二页，共八十四页，编辑于2023年，星期五13计量器具的依法管理和强制检定依法管理的计量器具：列入中华人民共和国依法管理计量器具目录的计量器具。检定周期可以由企事业单位自行确定。依据经济合理、就近就地的原则选择检定机构。强制检定的计量器具：列入中华人民共和国强制检定计量器具目录且用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测四个方面的计量器具。定点定时检定。第二十三页，共八十四页，编辑于2023年，星期五14比对试验和能力验证比对试验按照预先规定的条件，由两个或多个实验室对相同或类似的被测物品进行校准/检测的组织、实施和评价。能力验证利用实验室间比对确定实验室的校准/检测能力的活动。第二十四页，共八十四页，编辑于2023年，星期五四法定计量单位1法定计量单位的定义：国际单位制单位和国家选定的其它计量单位，为国家法定计量单位量的名称：物理量、化学量的名称，如力、质量、时间等；量的符号：如力的符号通常用质量的符号通常用，时间的符号通常用等第二十五页，共八十四页，编辑于2023年，星期五2法定计量单位的构成⑴

SI基本单位7个。注意：①（）和[]的区别

②g不是SI的基本单位⑵

包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位21个⑶以上两种单位组合形式的SI导出单位⑷国家选定的非SI单位16个⑸

SI单位的十进倍数单位和十进分数单位。词头共20个，但词头不是单位。⑹由以上单位构成的组合形式的单位第二十六页，共八十四页，编辑于2023年，星期五3法定计量单位的基本使用方法⑴单位的名称全称,如“安[培]”、“牛[顿]”;简称，如“安”、“牛”等。⑵单位的符号西文符号和中文符号西文符号：如A、N中文符号即中文的简称。中文符号只用在文化水平较低的场合。单位符号一般用正体小写字母书写,以人名命名的单位符号的第一个字母必须正体大写第二十七页，共八十四页，编辑于2023年，星期五3法定计量单位的基本使用方法（续）⑶使用规则①名称只用于口头或叙述性文字中，符号可用于任何情况，包括叙述性文字②名称和符号必须整体使用，不得拆开③词头不能重叠，也不能单独或作为数词使用④词头在前的原则，但kg，cm等除外⑤词头不能用于非十进单位第二十八页，共八十四页，编辑于2023年，星期五3法定计量单位的基本使用方法（续）

⑥千()以下的词头用小写,兆()以上的词头用大写

⑦词头不能单独使用，如10M字节40G硬盘等均为错误使用词头

⑧词头h、da、d、c一般只用于长度、面积、及早已习用的场合，如cm、dB等,daN是不对的

⑨一般不能在组合单位的分子分母中同时使用词头，而且词头应加在分子上，如应为kN/m,而不能写成kN/mm或N/mm

第二十九页，共八十四页，编辑于2023年，星期五4法定计量单位的读法

读作米每秒

读作米每二次方秒

体积可以读作立方米，非体积只能读作三次方米

20℃读作二十摄氏度，不能读作摄氏二十度是平方千米，而不是千平方米第三十页，共八十四页，编辑于2023年，星期五5法定计量单位使用常见错误⑴读错例如m/s,读成每秒米，20℃读成摄氏20度，㎡（非面积）读成平方米等；⑵写错大小写错M与m,K与k,S与s,G与g,T与t,L与l又如pH与PH,dB与db,Hz与hz，Pa与pa等正斜体错m与m，k与k⑶用错μμF,cc,公分,公升,公厘,立升,长跑记录1′30″,kmin,力矩单位N·km,将面积为1k㎡当作一千平方米,等。第三十一页，共八十四页，编辑于2023年，星期五五数据处理1近似数的有效数字当一个近似数的绝对误差的模小于其最末一位对应量值的0.5倍时，从左边的第一个非零数字算起，直到最末一位数字为止的所有数字皆为有效数字。例①将截取到百分位，可得到近似数3.14,则此时引起的误差的绝对值(模)

为

第三十二页，共八十四页，编辑于2023年，星期五数据处理

3.14最末一位的单位量值为0.01,故3.14皆为有效数字,共3位有效数字。例②测量某房间的长度，得到测量结果为5.823m,测量误差为0.007m,请问该测量结果的有效数字为几位？

5.823的最末一位的量值为0.001,倒数第二位的量值为0.010.007>0.00050.007>0.0050.007<0.05

故5.823的有效数字为5.8,共二位有效数字

第三十三页，共八十四页，编辑于2023年，星期五

2近似数运算

1)加、减运算以最末位单位量值最大的数为准，其余的数均比它多保留一位，计算结果可多保留一位，也可不多保留，主要看是否还要参与下一步运算例18.3+1.4546+0.876=18.3+1.45+0.88=20.63≈20.6第三十四页，共八十四页，编辑于2023年，星期五2近似数运算(续）

2)乘、除运算以有效数字位数最少的数为准，其余的数字比它多保留一位，运算结果的有效数字位数与有效数字位数最少的数相同，可多保留一位，主要看是否参与下一步运算。例1.1×0.3268×0.10300=1.1×0.327×0.103=0.0370≈0.037

第三十五页，共八十四页，编辑于2023年，星期五3数据修约⑴数据修约的概念对某一数据，根据保留数位的要求，将多余的数字进行取舍的过程称为数据修约，数据修约要按照标准（GB8170-87)规定的方法进行。⑵数据修约的间隔修约的间隔一般以的形式表示。第三十六页，共八十四页，编辑于2023年，星期五3数据修约（续）

⑶按“1”间隔修约的规则“五下舍去五上进，单收双弃指五整”

3.141593.14163.14153.1423.14253.142

第三十七页，共八十四页，编辑于2023年，星期五按“2”或“5”间隔修约的方法“离哪个近就往哪个靠”13.7413.8;13.6613.6782.4780;783.6785距两个数一样近时，按偶数倍的数修约第三十八页，共八十四页，编辑于2023年，星期五六测量误差1测量误差的概念测量结果减去被测量的真值所得的差，称为测量误差，简称误差。测量仪器的示值误差：测量仪器示值与对应输入量的真值之差。测量误差中包含着测量仪器的示值误差。第三十九页，共八十四页，编辑于2023年，星期五2相对误差与绝对误差

⑴绝对误差即误差习惯用表示⑵相对误差测量误差除以被测量的真值，习惯用表示第四十页，共八十四页，编辑于2023年，星期五3系统误差和随机误差

⑴系统误差在重复条件下，对同一被测量进行多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。简述为：平均值减真值。⑵随机误差测量结果与在重复条件下，对同一被测量进行多次测量所得结果的平均值之差。简述为：测量结果减平均值。第四十一页，共八十四页，编辑于2023年，星期五4极差一组测量值中的最大值减最小值第四十二页，共八十四页，编辑于2023年，星期五5残差一组测量值中每一个值减去平均值，又称离差，其实就是一系列的随机误差。第四十三页，共八十四页，编辑于2023年，星期五6测量误差的主要来源⑴方法误差⑵器具误差⑶环境误差⑷人员误差第四十四页，共八十四页，编辑于2023年，星期五7误差的消除方法⑴系统误差的消除主要方法：加修正值或乘以修正因子⑵随机误差的消除主要方法：做多次重复性或复现性试验区平均值第四十五页，共八十四页，编辑于2023年，星期五8粗大误差超出在规定条件下所预期的误差。粗大误差主要由于工作人员的失误、仪器失准、环境条件的突变、强烈的干扰等原因引起。粗大误差的剔除：准则

一系列的测量值（观测列）中如果有大于（或）的值，则可认为是异常值予以剔除。其它还有格拉布斯准则、奈尔准则、狄克逊准则等。

第四十六页，共八十四页，编辑于2023年，星期五七测量不确定度测量不确定度的评定方法第四十七页，共八十四页，编辑于2023年，星期五1A类评定用对观测列进行统计分析的方法评定的标准不确定度。观测列：（通过一组或多组重复性或复现性测量得到）。第四十八页，共八十四页，编辑于2023年，星期五标准不确定度等于标准偏差（贝瑟尔公式）：若用平均值表示测量结果，则平均值的标准不确定度：

第四十九页，共八十四页，编辑于2023年，星期五2B类评定

用不同于对观测列进行统计分析的方法评定标准不确定度 随机变量变化范围的半宽包含因子或扩展因子第五十页，共八十四页，编辑于2023年，星期五3合成标准不确定度①建立数学模型②由数学模型导出不确定度传播律

③各不确定度分量量化④根据不确定度传播律求合成标准不确定度第五十一页，共八十四页，编辑于2023年，星期五4扩展不确定度①在大约95%的置信概率下评定②扩展不确定度的简易评定通常取扩展不确定度的标准评定第五十二页，共八十四页，编辑于2023年，星期五正确表达测量结果三个原则⑴测量结果的末位与不确定度末位对齐；⑵不确定度有效位数最多取两位；⑶测量结果的有效位数不能随意增加。第五十三页，共八十四页，编辑于2023年，星期五100.1±0.1100.1±1.0100.1±1100.1±10100.1±0.01第五十四页，共八十四页，编辑于2023年，星期五八量值溯源第五十五页，共八十四页，编辑于2023年，星期五1量值溯源体系⑴量值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联系起来的特性。⑵量值溯源等级图（量值溯源体系表）量值溯源等级图也称量值溯源体系表,它是表明测量仪器的特性与给定量的计量基准之间关系的一种代表等级顺序的框图。作用：①保证量值得到准确、合理、经济的溯源；②尽可能减少溯源到国家基准的环节。第五十六页，共八十四页，编辑于2023年，星期五检定系统表检定系统表与溯源等级图的区别:⑴检定系统表由上至下逐级传递,溯源等级图由下往上自由溯源;⑵检定系统表体现计划经济时代对计量器具的管理模式,溯源等级图是市场经济国家对测量仪器的管理模式;⑶检定系统表各级之间的关系常用误差来表示,溯源等级图各级之间的关系常用不确定度来表示.第五十七页，共八十四页，编辑于2023年，星期五2测量标准、基准的概念测量标准：在我国也称为计量标准，是指为了定义、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。国际基准：在国际上作为对有关量的其它测量标准定值的依据的测量标准。国家基准：经国家决定承认的在一个国家内作为对有关量的其它测量标准定值的依据的测量标准。第五十八页，共八十四页，编辑于2023年，星期五3参考标准、工作标准和传递标准⑴参考标准：在给定地区或给定组织内，通常具有最高计量学特性的一种测量标准，在该处所做的测量均从它导出。⑵工作标准：用于日常校准或核查实物量具、测量仪器或参考物质的一种测量标准。⑶传递标准：在测量标准相互比较中用作媒介的一种测量标准。本部门、本单位的最高计量标准，社会公用计量标准的概念。第五十九页，共八十四页，编辑于2023年，星期五九抽样技术第六十页，共八十四页，编辑于2023年，星期五1全数检查和抽样检查

第六十一页，共八十四页，编辑于2023年，星期五2单位产品、批和样本

①

单位产品:为实施抽样检查的需要而划分的基本单位②（检查）批:为实施抽样检查而汇集起来的单位产品，批中单位产品的数量称为批量③

样本:从批中抽取用于检查的单位产品第六十二页，共八十四页，编辑于2023年，星期五

单位产品的质量及其特性

质量特性可分为计量值和计数值两类：⑴计量值例如强度、尺寸、浓度、电阻等连续的物理或化学量，可以用明确的量值作为判定是否合格的标准；⑵计数值例如镀层表面单位面积的针孔漏镀数，单位体积碎石中泥块数等一个产品可能有多个质量特性。第六十三页，共八十四页，编辑于2023年，星期五

不合格和不合格品

质量特性不满足要求称为不合格单位产品不满足要求称为不合格品第六十四页，共八十四页，编辑于2023年，星期五3批的质量和样本的质量

⑴批的质量

每百单位产品中不合格品数或不合格数批中不合格品总数或不合格总数批量第六十五页，共八十四页，编辑于2023年，星期五

⑵

样本的质量

样本中每百单位产品的不合格品数或不合格数

样本中不合格品数或不合格数样本大小（样本数量）

第六十六页，共八十四页，编辑于2023年，星期五用样本的质量能估计出批的质量，但不能完全代表批的质量。第六十七页，共八十四页，编辑于2023年，星期五4计数标准型抽样检查⑴要点①

同时保护供方和需方的利益②

适合于孤立批的抽样检查③

根据国标GB/T13262《不合格品率的计数标准型一次抽样程序及抽样表》设计抽样方案第六十八页，共八十四页，编辑于2023年，星期五⑵原理简述：

①

规定合格质量水平（允许的批的不合格品数的上限）当批的实际质量水平远远小于时，该批肯定可以判为合格；当批的实际质量水平远远大于时，该批肯定可以判为不合格；当批的实际质量水平接近时，该批难以判为合格或不合格；第六十九页，共八十四页，编辑于2023年，星期五如图1所示，此时合格的可能性为，不合格的可能性为，若需方不接收该批产品，则供方要承担的风险为（第一种错判率，也称供方风险、拒真风险、错判风险）。显然，规定是为了保护供方的利益。第七十页，共八十四页，编辑于2023年，星期五

P+⊿P

1-α

P

P0

α

P-⊿P

图1供方承担风险示意图第七十一页，共八十四页，编辑于2023年，星期五规定不合格质量水平（极限质量）如图2所示，此时合格的可能性为，不合格的可能性为，若需方接收该批产品，须承担的风险为（第二种风险，也称需方风险、纳伪风险、漏判风险）。显然，规定是为了保护需方的利益。第七十二页，共八十四页，编辑于2023年，星期五

P+⊿P

β

P1

P

1-β

P-⊿P

图2需方承担风险示意图第七十三页，共八十四页，编辑于2023年，星期五根据事先规定的查国标GB/T13262《不合格品率的计数标准型一次抽样程序及抽样表》确定抽样方案 ，通常取抽样数量，合格判定数，该批合格，该批不合格。第七十四页，共八十四页，编辑于2023年，星期五5计数调整型抽样检查⑴要点：①适用于连续批的逐批抽样检查②只规定一个合格质量水平（AQL）,需要有已检批的质量信息③根据GB/T2828-87《逐批检查计数抽样程序及抽样表》设计抽样方案第七十五页，共八十四页，编辑于2023年，星期五⑵抽样方案的确定程序①

确定合格质量水平AQL影响因素很多，通过查表确定：《质量工程师师适用手册》表9-66a、表9-66b、表9-66c、表9-66d

合格质量水平AQL