第四章计量基础初级新

1第四章计量基础

（初级）2第一节基本概念一、计量的基本概念1．计量与测量

计量——实现单位统一、保障量值准确可靠的活动。

测量——以确定量值为目的的一组操作。32.计量的对象与内容（1）计量对象

物理量

工程量

心理量

化学量

生理量4（2）计量内容

计量单位与单位制

计量器具（测量仪器）

量值传递与溯源

物理常量、材料和物质特性的测定

测量不确定度、数据处理、测量理论及其方法

计量管理（计量保证、监督）5（3）计量的分类①科学计量——基础性、探索性、先行性的计量科研②工程计量（工业计量）——工程、工业、企业中的实用计量③法制计量——由政府或授权机构根据法制、技术和行政的需要进行强制管理的一种社会公用事业6二、计量的特点1.准确性——测量结果与被测量真值的一致程度。2.一致性——在统一计量单位的基础上，无论在何时何地采用何种方法，使用何种测量仪器，及由何人测量，只要符合有关要求，其测量结果应在给定区间内有一致性。73.溯源性——任何测量结果或测量标准的值，都能通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，与测量基准联系起来的特性。4.法制性——计量必需的法制保障方面的特性。8三、计量法律和法规1．计量法的基本内容

计量立法宗旨

计量单位制

计量监督

计量认证

计量法律责任

调整范围

计量器具管理

计量授权

计量纠纷处理92．计量法的调整内容3．计量法规体系

计量法

计量行政法规和规范性文件

规章和规范性文件10第二节计量单位一、概述

计量单位（定义）：定量表示同种量的大小而约定地定义和采用的特定量。

计量单位制：为给定量值按给定规则确定的一组基本单位和导出单位。

一贯单位：由比例因数为1的基本单位幂的乘积表示的导出单位。

如：牛顿（N）kg·m/s2

焦尔（J）N·m11二、法定计量单位的构成1.法定计量单位——由国家法律承认、具有法定地位的计量单位。2.我国法定计量单位的构成——以国际单位制（SI）为主体，包括国际单位制单位和国家选定的其他计量单位。12中华人民共和国法定计量单位构成的示意图133．SI单位组成——SI基本单位、SI导出单位、

SI单位的倍数单位（一）SI基本单位14（二）SI导出单位

包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位1516（三）SI单位的倍数单位

SI词头（倍数单位的词头）（常见）17（四）可与SI单位并用的我国法定计量单位18三、法定计量单位的基本使用方法1.法定单位名称

全称与简称：牛（顿）、焦（尔）、瓦（特）、伏（特）

符号乘/除读法：

N·m牛（顿）米

r/min转每分

J/kg·K焦（耳）每千克开（尔文）5kg/m25千克每平方米192.词头与符号203.词头使用规则

名称、符号为一整体，不可拆开（正：摄氏度；误：摄氏…度）

非十进制单位，不得使用词头构成倍数/分数单位

词头不得重叠使用（正：nm；误：mμm）

选用词头，一般应使量的数值处于0.1~1000

范围内（正：0.1μF，误：100000pF）21

词头通常加在组合单位的第一个单位之前（正：kN·m误：N·km）

由相除构成的组合单位中，分母不用词头（正：kJ/mol误：J/mmol）

词头与单位应视为一体22第三节量值溯源

一、量值溯源性

1.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。

2.溯源等级图（溯源体系表）——表明测量仪器的计量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。

233.国家计量检定系统表——代表国家溯源等级图。

检定系统表的作用

一种法定技术文件

由国务院计量行政部门组织制定并批准发布

一项国家计量基准对应一种检定系统表

检定系统框图24国家计量基准副计量基准工作计量基准社会公用计量标准（国家专业计量站）社会公用计量标准（国家专业计量分站）社会公用计量标准（省级）社会公用计量标准（市级）社会公用计量标准（县级）部门最高计量标准部门计量标准企业、事业单位最高计量标准企业、事业单位计量标准工作计量器具（企业、事业、市场等）25××国家标准（实现/复现的量的范围）（不确定度）检定方法×等标准××（测量范围）（不确定度或允许误差）检定方法工作标准××（测量范围）（不确定度或允许误差）检定方法（名称）（测量范围）（不确定度或允许误差）（名称）（测量范围）（不确定度或允许误差）（名称）（测量范围）（不确定度或允许误差）计量基准计量标准工作计量器具图4.3-2××测量仪器检定系统框图

26二、测量标准及其管理

1．测量标准（计量标准）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。

272．各级测量标准●国际测量标准（基准）——

国际协议承认的测量标准（国际量值溯源的终点）●国家测量标准（基准）——

国家决定承认的测量标准（国家量值溯源的终点）

28●参考标准——在给定地区或组织内，具有最高计量特性的测量标准（与社会公用测量标准和部门、企（事）业单位最高测量标准相当）（由该地区或组织决定建立，经有关计量行政主管部门主持考核合格后使用）29●工作标准——用于日常校准或查核实物量具、测量仪器或参考物质的测量标准。●传递标准——在测量标准相互比较中用作媒介的一种测量装置

303.测量标准的考核——对测量标准设备、操作人员、环境条件、规章制度综合考核。

31三、校准和检定校准

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。32●校准目的

——确定示值误差

——得出标称值偏差，进行调整、修正

——赋值

——实现溯源性●校准依据——校准规范或校准方法，通常统一规定，特殊情况下也可自行制定。●校准结果——记在校准证书（报告）中，也可用校准因数（或曲线）表示。

332.检定

查明和确认测量仪器是否符合法定要求的程序，其包括检查、加标记和（或）出具检定证书。●检定具法制性检定分为强制检定和非强制检定

34●强制检定（范围）——贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测且列入《强检目录》的测量仪器；社会公用计量标准，部门、企（事）业单位的最高计量标准。●强检特点——由计量行政部门统管，法定/授权机构执行，定点送检，检定周期由执行机构按检定规程并结合实际确定。

35●非强制检定——强制检定以外的，使用单位依法自主管理，自由送检，自寻溯源，自定检定周期●强制检定和非强制检定均属法制检定。不按规定进行周期检定，要负法律责任●检定依据——计量检定规程（企业和其它实体无权制定）

363.校准和检定的区别

●法制性●测量与评定程度●依据●判定●结果

374．检测和检验●检测（测试、试验）●检验●测量仪器的检验——查明测量仪器的检定标志或检定证书是否有效、保护标志是否损坏、检定后测量仪器是否遭到明显改动及其误差是否超过使用中最大允许误差所进行的一种检查。

38第四节测量数据修约

●有效数字——从左边第一个非零数字算起，直至最末一位数字为止的所有数字●数据修约——按一定的规则，选一个其值为修约间隔整数倍的数（称修约数）来替代拟修约数的过程。

●修约间隔——确定修约保留位数的一种方式，其一般为：K10n（K＝1，2，5；

n为正、负整数）

39●修约规则

——取最接近拟修约数

——在连续二个同等接近拟修约数中，取为修约间隔偶数倍的数●不多次连续地修约

40第五节测量结果

一、测量误差

1．测量误差（误差）——测量结果减去被测量的真值所得的差●真值——与被测量的定义一致的值●真值本质上不能确定，实际用约定真值●约定真值可以是：校准或检定的值、由更高准确度等级的测量仪器测得的值、多次测量结果所确定的值

412.相对误差——测量误差与被测量真值 之比

3．随机误差——测量结果与在重复性条 件下，对同一被测量进行无限多次测 量所得结果的平均值之差

4．系统误差——在重复条件下，对同一 被测量进行无限多次测量所得结果的 平均值与被测量的真值之差

425．误差＝测量结果－真值＝（测量结果－总体均值）+（总体均值－真值）＝随机误差+系统误差

43测得值μ-kσ