關(guān)于計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)

主要內(nèi)容一、概念二、法定計(jì)量單位三、檢定、校準(zhǔn)和檢測(cè)四、計(jì)量器具的指標(biāo)和特性五、計(jì)量管理與監(jiān)督六、計(jì)量法律法規(guī)七、測(cè)量誤差、數(shù)據(jù)處理和測(cè)量不確定度的評(píng)定第2頁,共36頁，星期六，2024年，5月一、基本概念量：現(xiàn)象、物體或物質(zhì)可定性區(qū)別和定量確定的屬性。量值：一般由一個(gè)數(shù)乘以測(cè)量單位所表示的特定量的大小。[計(jì)量]單位：為定量表示同種量的大小而約定地定義和采用的特定量。計(jì)量：實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準(zhǔn)確可靠的活動(dòng)。計(jì)量學(xué)：關(guān)于測(cè)量的科學(xué)。計(jì)量學(xué)的研究內(nèi)容主要有：量和單位；計(jì)量器具；量值傳遞與量值溯源；測(cè)量誤差、測(cè)量不確定度與數(shù)據(jù)處理以及計(jì)量管理等。第3頁,共36頁，星期六，2024年，5月計(jì)量的分類、特點(diǎn)和內(nèi)容計(jì)量的分類：科學(xué)計(jì)量、工程計(jì)量、法制計(jì)量。計(jì)量的特點(diǎn)：準(zhǔn)確性、統(tǒng)一性、溯源性、法制性。計(jì)量的內(nèi)容：（1）計(jì)量單位與單位制；（2）計(jì)量器具（包括計(jì)量基準(zhǔn)、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和工作計(jì)；（3）量值傳遞、溯源與檢定測(cè)試；（4）物理常數(shù)以及材料與物質(zhì)特性的測(cè)定；（5）測(cè)量誤差、測(cè)量不確定度與數(shù)據(jù)處理以及計(jì)量人員的專業(yè)技能；（6）計(jì)量法制管理。第4頁,共36頁，星期六，2024年，5月二、計(jì)量單位1、國際單位制國際單位制是由國際計(jì)量大會(huì)（CGPM）采納和推薦的一種一貫單位制。它的國際通用符號(hào)為“SI”。2、法定計(jì)量單位：法定計(jì)量單位是由國家法律承認(rèn)，具有法定地位的計(jì)量單位。現(xiàn)行的法定計(jì)量單位是1984年2月27日由國務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于在我國統(tǒng)一實(shí)行法定計(jì)量單位的命令》中規(guī)定的。第5頁,共36頁，星期六，2024年，5月4、法定計(jì)量單位的構(gòu)成《中華人民共和國計(jì)量法》第三條規(guī)定：國際單位制單位和國家選定的其它計(jì)量單位，為國家法定計(jì)量單位。法定計(jì)量單位的內(nèi)容包括：⑴SI基本單位⑵SI導(dǎo)出單位⑶我國選定的可與國際單位制單位并用的非國際單位制單位⑷由以上單位構(gòu)成的組合形式單位 ⑸由SI詞頭與和以上單位構(gòu)成的倍數(shù)單位第6頁,共36頁，星期六，2024年，5月⑴SI基本單位SI基本單位量的名稱 單位名稱 單位符號(hào)長度 米 m質(zhì)量 千克（公斤）kg時(shí)間 秒 s電流 安[培]A熱力學(xué)溫度 開[爾文] K物質(zhì)的量 摩[爾] mol發(fā)光強(qiáng)度 坎[德拉]cd 第7頁,共36頁，星期六，2024年，5月⑵SI導(dǎo)出單位

包括SI輔助單位在內(nèi)的具有專門名稱的SI導(dǎo)出單位量的名稱 單位名稱單位符號(hào)其它表示式例平面角 弧度 rad 立體角 球面度 sr 頻率 赫[茲] Hz s-1力；重力 牛[頓]Nkg·m/s2壓力，壓強(qiáng)；應(yīng)力 帕[斯卡] Pa N/m2能量；功；熱 焦[爾] J N·m功率；輻射通量 瓦[特] WJ/s電荷量 庫[倫] C A·s電位；電壓；電動(dòng)勢(shì)伏[持] V W/A電容 法[拉] F C/V第8頁,共36頁，星期六，2024年，5月量的名稱 單位名稱單位符號(hào)其它表示式例電阻 歐[姆] Ω V/A電導(dǎo) 西[門子]SA/V磁通量 韋[伯] Wb V·s磁通密度，磁感應(yīng)強(qiáng)度特[斯拉] T Wb/m2電感亨[利] H Wb/A攝氏溫度 攝氏度 ℃ 光通量 流[明]lm cd·sr光照度勒[克斯] lx lm/m2放射性活度貝可[勒爾] Bqs-1吸收劑量 戈[瑞] Gy J/kg劑量當(dāng)量 希[沃特]Sv J/kg 第9頁,共36頁，星期六，2024年，5月⑶我國選定的可與國際單位制單位并用的非國際單位制單第10頁,共36頁，星期六，2024年，5月（4）由SI詞頭與和以上單位構(gòu)成的倍數(shù)單位第11頁,共36頁，星期六，2024年，5月三、檢定、校準(zhǔn)和檢測(cè)檢定：查明和確認(rèn)計(jì)量器具是否符合法定要求的程序，它包括檢查、加標(biāo)記和（或）出具檢定證書。檢測(cè)：按照規(guī)定的程序，為確定給定的產(chǎn)品、材料、設(shè)備、生物體、物理現(xiàn)象、工藝過程、或多種特性或性能的技術(shù)操作。計(jì)量器具：?jiǎn)为?dú)地或連同輔助設(shè)備一起用以進(jìn)行測(cè)量的器具。首次檢定：對(duì)未曾檢定過的新計(jì)量器具進(jìn)行的一種檢定。第12頁,共36頁，星期六，2024年，5月后續(xù)檢定：計(jì)量器具首次檢定后的任何一種檢定：1）強(qiáng)制性周期檢定；2）修理后檢定；3）周期檢定有效期內(nèi)的檢定，不論是由用戶提出請(qǐng)求，或者由于某種理由，在有效期內(nèi)封印不再有效。第13頁,共36頁，星期六，2024年，5月周期檢定：按時(shí)間間隔和規(guī)定程序，對(duì)計(jì)量器具定期進(jìn)行的一種后續(xù)檢定。檢定證書：證明計(jì)量器具已經(jīng)過檢定獲滿意結(jié)果的文件。不合格通知書（檢定結(jié)果通知書）：聲明計(jì)量器具不符合有關(guān)法定要求的文件。第14頁,共36頁，星期六，2024年，5月校準(zhǔn)：在規(guī)定條件下，為確定測(cè)量儀器或測(cè)量系統(tǒng)所指示的量值，或?qū)嵨锪烤呋騾⒖嘉镔|(zhì)所代表的量值，與對(duì)應(yīng)的由標(biāo)準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的量值之間關(guān)系的一組操作。注：1：校準(zhǔn)結(jié)果既可給出被測(cè)量的示值，又可確定示值的修正值。2、校準(zhǔn)也可確定其他計(jì)量特性，如影響量的作用。3、校準(zhǔn)結(jié)果可以記錄在校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報(bào)告中。第15頁,共36頁，星期六，2024年，5月檢定和校準(zhǔn)的區(qū)別1、校準(zhǔn)不具法制性，是企業(yè)自愿溯源行為；檢定則具有法制性，屬計(jì)量管范疇的執(zhí)法行為。

2、校準(zhǔn)主要確定測(cè)量儀器的示值誤差，檢定則是對(duì)其計(jì)量特性及技術(shù)要求的全面評(píng)定。

3、校準(zhǔn)的依據(jù)是校準(zhǔn)規(guī)范、校準(zhǔn)方法，通常應(yīng)作統(tǒng)一規(guī)定，有時(shí)也可自行制定；檢定的依據(jù)則是檢定規(guī)程。

4、校準(zhǔn)通常不判斷測(cè)量儀器合格與否，必要時(shí)也可確定其某一性能是否符合預(yù)期要求；檢定則必須做出合格與否的結(jié)論。

5、校準(zhǔn)結(jié)果通常是出具校準(zhǔn)證書或校準(zhǔn)報(bào)告；檢定結(jié)果則是合格的發(fā)檢定證書，不合格的發(fā)不合格通知書。

第16頁,共36頁，星期六，2024年，5月四、計(jì)量器具的指標(biāo)和特性測(cè)量儀器：?jiǎn)为?dú)地或連同輔助設(shè)備一起用以進(jìn)行測(cè)量的器具（又稱為計(jì)量器具）。可分為：實(shí)物量具、儀器儀表和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。標(biāo)稱值：測(cè)量儀器上表明或指導(dǎo)其使用的量值，該值為圓整值或近似值。示值：由計(jì)量器具所指示的被測(cè)量值。量程：標(biāo)稱范圍兩極限之差的模。測(cè)量范圍：測(cè)量儀器的誤差處在規(guī)定極限內(nèi)的一組被測(cè)量的值。第17頁,共36頁，星期六，2024年，5月測(cè)量儀器的準(zhǔn)確度：測(cè)量儀器給出接近于真值的響應(yīng)能力。準(zhǔn)確度等級(jí)：符合一定的計(jì)量要求，使誤差保持在規(guī)定極限以內(nèi)的測(cè)量儀器的等別、級(jí)別。測(cè)量儀器的[示值]誤差：測(cè)量儀器示值與對(duì)應(yīng)輸入量的真值之差。第18頁,共36頁，星期六，2024年，5月[測(cè)量儀器的]最大允許誤差：對(duì)給定的測(cè)量儀器，規(guī)范、規(guī)程等所允許的誤差極限值。引用誤差：測(cè)量儀器的誤差除以儀器的特定值。特定值一般稱為引用值，可以是測(cè)量儀器的量程或標(biāo)稱范圍的上限。穩(wěn)定性：測(cè)量儀器保持其計(jì)量特性隨時(shí)間恒定的能力。重復(fù)性：在相同測(cè)量條件下，重復(fù)測(cè)量同一個(gè)被測(cè)量，測(cè)量儀器提供相近示值的能力。第19頁,共36頁，星期六，2024年，5月五、計(jì)量管理與監(jiān)督法制計(jì)量：計(jì)量的一部分，即與法定計(jì)量機(jī)構(gòu)所執(zhí)行工作有關(guān)的部分，涉及到對(duì)計(jì)量單位、測(cè)量方法、測(cè)量設(shè)備和測(cè)量實(shí)驗(yàn)室的法定要求。法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)：政府計(jì)量行政部門依法設(shè)置或者授權(quán)建立并經(jīng)政府計(jì)量行政部門組織考核合格的，為政府計(jì)量行政部門實(shí)施計(jì)量監(jiān)督提供技術(shù)保證，并為國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活提供技術(shù)服務(wù)的計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)。第20頁,共36頁，星期六，2024年，5月計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)管理的基本原則（1）以法制為基礎(chǔ)；（2）以公正為基石；（3）以顧客為關(guān)注點(diǎn)；（4）領(lǐng)導(dǎo)作用；（5）全員參與；（6）過程方法。第21頁,共36頁，星期六，2024年，5月計(jì)量監(jiān)督：為核查計(jì)量器具是否依照計(jì)量法律、法規(guī)正確使用和誠實(shí)使用，而對(duì)計(jì)量器具制造、安裝、修理或使用進(jìn)行控制的程序。這種監(jiān)督也可擴(kuò)展到對(duì)預(yù)包裝品上指示量正確性的控制。第22頁,共36頁，星期六，2024年，5月六、計(jì)量法律法規(guī)計(jì)量法律：《中華人民共和國計(jì)量法》（全國人大制定，國家主席令發(fā)布）計(jì)量法規(guī)：《中華人民共和國計(jì)量法實(shí)施細(xì)則》，地方計(jì)量管理?xiàng)l例等（國務(wù)院或地方人大制定發(fā)布）計(jì)量規(guī)章：計(jì)量檢定規(guī)程，計(jì)量檢定規(guī)范，有關(guān)計(jì)量管理辦法等（國家和地方質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局制定發(fā)布）第23頁,共36頁，星期六，2024年，5月七、測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理1、測(cè)量誤差：測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值之間的差值。測(cè)量誤差＝測(cè)量結(jié)果－真值真值：在一定時(shí)間和空間條件下，某量所體現(xiàn)的客觀存在的真實(shí)數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)器相對(duì)真值高一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器的誤差與低一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)或普通儀器的誤差相比，為其1/3~1/10時(shí)，可以認(rèn)為前者是后者的相對(duì)真值。第24頁,共36頁，星期六，2024年，5月2、誤差的分類絕對(duì)誤差：（絕對(duì)）誤差=測(cè)量結(jié)果-真值修正值：真值=測(cè)量結(jié)果+修正值相對(duì)誤差：相對(duì)誤差=絕對(duì)誤差÷真值×100%粗大誤差：超過在規(guī)定條件下預(yù)期的誤差就是粗大誤差。第25頁,共36頁，星期六，2024年，5月3、誤差的來源被測(cè)對(duì)象自身缺陷或變化引起的誤差。測(cè)量過程中產(chǎn)生的誤差：測(cè)量裝置的誤差環(huán)境條件變化所引起的誤差測(cè)量原理方法所引起的誤差人為因素引起的誤差第26頁,共36頁，星期六，2024年，5月⑶有效數(shù)字若測(cè)量結(jié)果經(jīng)修約后的數(shù)值，其修約誤差絕對(duì)值小于0.5（末位），則該數(shù)值稱為有效數(shù)字。即從左起第一個(gè)非零的數(shù)字到最末一位數(shù)字止的所有數(shù)字都是有效數(shù)字。第27頁,共36頁，星期六，2024年，5月⑷數(shù)值修約規(guī)則①擬舍棄的數(shù)字的最左一位數(shù)字小于5時(shí)，則舍去，即保留的各位數(shù)字不變；②擬舍棄的數(shù)字的最左一位數(shù)字大于5時(shí)，或是5且其后跟有并非全為零的數(shù)字時(shí)，則進(jìn)1，即保留的末位數(shù)字加1；③擬舍棄的數(shù)字的最左一位數(shù)字為5而其后無數(shù)字或皆為0時(shí)，若保留的末位數(shù)字為奇數(shù)（1，3，5，7，9），則進(jìn)1；為偶數(shù)（2，4，6，8，0），則舍去。第28頁,共36頁，星期六，2024年，5月測(cè)量不確定度定義：表征合理地賦予被測(cè)量之值的分散性，與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)。通俗說就是：由于測(cè)量誤差的存在而對(duì)測(cè)得值不能肯定（或可疑）的程度。該參數(shù)可以是標(biāo)準(zhǔn)差或標(biāo)準(zhǔn)差的倍數(shù)，也可以是置信區(qū)間的半寬度。分類：

A類不確定度—用統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定的不確定度分量；

B類不確定度—用非統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定的分量。第29頁,共36頁，星期六，2024年，5月測(cè)量不確定度評(píng)定步驟（摘自本所《測(cè)量不確定度評(píng)定程序》CMPF17—2008）（1）概述，測(cè)量原理、內(nèi)容和依據(jù)的描述；（2）建立數(shù)學(xué)（測(cè)量）模型；（3）計(jì)算方差及靈敏度系數(shù)；（4）影響量（輸入量）的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定；（5）被測(cè)量（輸出量）的合成不確定度的評(píng)定；（6）擴(kuò)展不確定度的評(píng)定；（7）測(cè)量不確定度的報(bào)告與表示。第30頁,共36頁，星期六，2024年，5月A類不確定度的評(píng)定通常，若對(duì)隨機(jī)變量q在相同條件下進(jìn)行n次獨(dú)立觀測(cè)，則該值的分散性可由貝塞爾公式計(jì)算出：第31頁,共36頁，星期六，2024年，5月B類不確定度的評(píng)定獲得B類不確定度的信息不源一般有：（1）以前觀測(cè)的數(shù)據(jù)；（2）對(duì)有關(guān)技術(shù)資料和測(cè)量儀器特性的了解和經(jīng)驗(yàn)；（3）生產(chǎn)部門提供的技術(shù)說明文件；（4）校準(zhǔn)證書、檢定證書或其他文件提供的數(shù)據(jù)、準(zhǔn)確度的等別或級(jí)別，包括目前暫在使用的極限誤差等；（5）手冊(cè)或某些資料給