1、,計量儀器管理與校準,目錄,第一章 計量儀器的重要性 第二章 法定計量單位 第三章 測量基礎(chǔ)知識 第四章 計量儀器的配備與選擇 第五章 計量儀器的管理 第六章 計量儀器的校準 第七章 國際質(zhì)量/環(huán)境管理標準對計量的要求 第八章 測量系統(tǒng)分析（MSA）簡介,第一章 計量儀器的重要性,（提問1)計量是實現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準確可靠的活動。計量學是關(guān)于測量的科學。計量工作的重要性體現(xiàn)在以下三個方面，而計量工作的展開離不開計量儀器。 1 計量是產(chǎn)品質(zhì)量的重要保證 計量是客觀評價產(chǎn)品優(yōu)劣的最終技術(shù)手段。 計量是控制生產(chǎn)過程工藝參數(shù)，確保加工質(zhì)量的主要技術(shù)措施。 2 計量是節(jié)能降耗的重要手段和企業(yè)經(jīng)濟核算的重

2、要依據(jù) 3 計量對現(xiàn)代社會的影響 避免雙方買賣的糾紛（交易證明用）； 計量在安全方面的作用； 計量在環(huán)境保護方面的作用； 在身體健康中的作用；,第二章 法定計量單位,為定量表示同種量的大小而約定地定義和采用的特定量稱為單位，單位制是給定量制按給定規(guī)則確定的一組基本單位和導出單位。以下是國際單位制中七個基本單位。,國際單位制-輔助單位,國際單位制-導出單位,國際單位制-詞頭,國家選定的非國際單位,計量單位使用方法,法定計量單位和詞頭名稱 a.讀寫的順序原則上是與該單位的國際符號表示的順序一致。（但乘方形式的單位名稱，要把指數(shù)名稱讀在指數(shù)所表示的單位之前） 如：密度單位kg/m3，其中文名稱為“千

3、克每立方米”,計量單位使用方法,b.單位的國際符號中的數(shù)字符號（“”、“”、 “Xn”）的讀寫 乘號（“”）無對應(yīng)的符號，即不需讀寫 除號（ “” ）對應(yīng)讀寫“每”字，無論分母中有幾個單位，“每”字只出現(xiàn)一次 乘方中的指數(shù)的響應(yīng)名稱一般是數(shù)字加“次方”兩字，但如果是長度單位的2次冪或3次冪，且用以表示面積或體積時，則相應(yīng)讀寫為“平方”和 “立方”。,計量單位使用方法,法定計量單位和詞頭的組合書寫形式 a.相乘形式 不能加詞頭的單位不應(yīng)放在最前面。 如：瓦特小時應(yīng)為“Wh”不應(yīng)為“h W” 若組合單位中某單位的符號又同時是詞頭符號，并有可能發(fā)生混淆時，亦不應(yīng)放在最前面。 如：力矩的單位應(yīng)寫為Nm

4、，不能寫為MN（以免誤為兆牛）。,計量單位使用方法,法定計量單位和詞頭的組合書寫形式 b.相除形式 當可能發(fā)生誤解時，應(yīng)盡量采用分式形式或中間乘號用居中圓點表示負數(shù)冪形式。 如：速度單位宜用“m/s” “ms-1”不應(yīng)為“ms-1”以免誤為每毫秒。,計量單位使用方法,法定計量單位的使用規(guī)則 a.優(yōu)先使用國際符號； b.組合單位加詞頭的原則 *相乘形式的組合單位加詞頭，詞頭應(yīng)加在組合單位中的第一個單位前。 如：Nm加詞頭M時，應(yīng)寫為MN m，不宜寫為N Mm。,計量單位使用方法,法定計量單位的使用規(guī)則 b.組合單位加詞頭的原則 *相除形式的組合單位加詞頭，詞頭應(yīng)加在分子中的第一個單位前。但以下3

5、種情況例外：kg允許在分母中；當組合單位中分母是長度、面積或體積時可；分子為1的組合單位加詞頭時可。,計量單位使用方法,法定計量單位的使用規(guī)則 c.單位的名稱或符號要作為整體使用。 如：1cm2=1(cm)2； 1cm210-2m2 d.不能單獨使用詞頭。,計量單位使用方法,法定計量單位的使用規(guī)則 e.詞頭不能重疊使用。 f.量值應(yīng)正確表述。 如：57kg不應(yīng)寫為5kg7kg； 646mm不應(yīng)寫為64 mm 6mm； 1.75m不應(yīng)寫為1m75亦不應(yīng)寫為1m75cm。(但非十進制可以，6時30分),計量單位使用方法,練習2 判斷改錯： 西瓜5元/斤 5T （5噸） 50 mm 1mm； 5m

6、（5微米） 5H（5小時） 身高1m75cm,第三章 測量基礎(chǔ)知識,測量方法 有效數(shù)字 誤差 精度,偏差、標準偏差和公差 不確定度 測量次數(shù),測量方法,直接測量法 直接測量法是將被測量的量直接地用同類標準的量來比較得到被測量值的測量方法，在進行中不必測量與被測的量有函數(shù)關(guān)系的其它量，但要對不屬于測量對象而卻影響被測量值的影響量進行修正。 間接測量法 間接測量法是通過對被測量的量有函數(shù)關(guān)系的其它量的測量，能得到被測量值的測量方法。如：通過測量液柱高度來求得壓力量值。,測量方法,絕對測量法 計量器具可以直接測得被測量的整個量值，這種測量稱為絕對測量。 相對測量法 計量器具僅指示被測量相對于標準量的

7、偏差，從而得到被測量的方法稱為相對測量。例如用接觸式干涉儀檢定量塊。 接觸測量法/非接觸測量法 離線測量法/在線測量法,有效數(shù)字,有效數(shù)字:所謂有效數(shù)字就是從儀器上能直接讀出（包括一位估計讀數(shù)在內(nèi)）的幾位數(shù)字。 1.0005g五位有效數(shù)字 0.5000g四位有效數(shù)字 0.0540g三位有效數(shù)字 0.0054g二位有效數(shù)字 0.5g 一位有效數(shù)字,規(guī)律,數(shù)字1、2、39都可作為有效數(shù)字，只有“0”比較特殊。 一般0在數(shù)字中間或數(shù)字后面都是有效數(shù)字。 0在數(shù)字前面時，它只是定位數(shù)字，用來表示小數(shù)點的位置，而不是有效數(shù)字。,練 習 3,請講出下列數(shù)據(jù)的有效數(shù)字位數(shù): 1.050 0.0005 5.0

8、00 8.24 1.007 3.2180,有效數(shù)字位數(shù):,加減后有效數(shù)字位數(shù) 在加減計算中，計算結(jié)果的小數(shù)點后位數(shù)，應(yīng)與各加減數(shù)值中的小數(shù)點后的位數(shù)最少的相同。 如：0.0213+2.0657+15.53其結(jié)果應(yīng)寫為： 17.62 思考：為什么？,有效數(shù)字位數(shù):,因為15.53的3字已經(jīng)不是十分準確，保留過多，毫無意義！,有效數(shù)字位數(shù):,乘除后有效數(shù)字位數(shù) 在乘除計算中，計算結(jié)果有效數(shù)字位數(shù)，應(yīng)與各數(shù)值中的有效數(shù)字的位數(shù)最少的相同。而與小數(shù)點的位置無關(guān)。 如：0.2122.0468812.528=5.43638277968其結(jié)果應(yīng)寫為： 5.44,練習4,請講出下列計算后的有效數(shù)字位數(shù): 5.

9、0001.050+0.00063.9506 8.24 1.007 3.218026.331995,答案,請講出下列計算后的有效數(shù)字位數(shù): 5.0001.050+0.0006計算結(jié)果應(yīng)寫為： 3.951 8.24 1.007 3.2180計算結(jié)果應(yīng)寫為： 26.3,誤 差,按來源分類 （1） 標準器及測量儀器的誤差； （2） 測量方法的誤差； （3） 操作者的誤差； （4） 測量環(huán)境引起的誤差。 （5） 測量對象本身的缺陷引起的誤差。 按性質(zhì)分類 （1） 系統(tǒng)誤差； （2） 偶然誤差； （3） 其它誤差（如：粗大誤差）。,圖：測量系統(tǒng)誤差分析,系統(tǒng)誤差,（提問5）系統(tǒng)誤差：在相同條件下，多次測量

10、同一量值時，誤差的大小和符號保持不變；或在條件變化時，按某一確定的規(guī)律變化。 系統(tǒng)誤差可分為定值和變值系統(tǒng)誤差,定值系統(tǒng)誤差,定值系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn) 定值系統(tǒng)誤差可用實驗法發(fā)現(xiàn)，如千分尺調(diào)零時就會發(fā)現(xiàn)定值系統(tǒng)誤差。 定值系統(tǒng)誤差的消除 定值系統(tǒng)誤差可用修正法消除。,變值系統(tǒng)誤差,變值系統(tǒng)誤差的發(fā)現(xiàn) 變值系統(tǒng)誤差通過對隨機誤差分布規(guī)律的檢查來發(fā)現(xiàn)，常用殘差觀察法，如殘差大體正負相間無明顯規(guī)律變化可認為無變值系統(tǒng)誤差；如呈周期或線形分布規(guī)律則可判定存在變值系統(tǒng)誤差。 變值系統(tǒng)誤差的消除 變值系統(tǒng)誤差可用抵消法消除。,偶然誤差,偶然誤差 在一定測量條件下，多次測量同一量值時，誤差的大小和符號以不可預定的

11、方式變化的測量誤差。 偶然誤差一般呈正態(tài)分布且有界。 偶然誤差可通過概率和數(shù)理統(tǒng)計方法，估算其范圍，通過對測量數(shù)據(jù)的分析處理，減少其對測量結(jié)果的影響。,粗大誤差,粗大誤差 超出在規(guī)定條件下預計的測量誤差。這種誤差是由于某種不正常的原因所造成的，如讀數(shù)錯誤、突然振動等。 粗大誤差明顯歪曲了測量結(jié)果，應(yīng)予以剔除。,可疑測定值的舍棄,3法則（又稱拉依達準則） |X-x| 3 則為可信值,練習6,請用3準則法確定是否有可疑值 （ =0.08166） 20.42 20.45 20.48 20.36 20.40 20.20 20.30 20.38 20.44 20.40,精 度,1. 正確度- 定義：重復

12、測量的平均值與真實值的差。 系統(tǒng)誤差的影響程度 2. 精密度- 定義：重復測量時，其測量數(shù)據(jù)間差異的程度。 隨機誤差的影響程度 3. 準確度-綜合影響程度(不確定度或極限誤差表示),正確度和精密度,偏差、標準偏差和公差,偏差 是指某一測量值減其參考真值所得的代數(shù)差。 標準偏差 多次測量，反映數(shù)據(jù)分散程度的量。 公差 某一數(shù)據(jù)允許的變動范圍。,標準偏差,標準偏差 Si2/（N-1） i=Xi 為參考真值 常用算術(shù)平均值估計真值。,標準偏差,誤差理論證明,測量列算術(shù)平均值xi的標準偏差x與單次測量的標準偏差有下列關(guān)系: x / N x 比小 N 倍，其分布較集中；因此，多次測量取平均值是提高測量精

13、密度的主要措施之一。,極限誤差的確定,隨機誤差的有界性可知,隨機誤差不會超過某一范圍，測量極限誤差就是指測量結(jié)果的誤差極限范圍。 一般認為在測量中任意測量一次，測得值對真值的差不會超過3即： lim= 3 測量列算術(shù)平均值的測量極限誤差為： lim(x)= 3 (x) 多次測量的結(jié)果Xe可表示為: Xe=X 3 (x),直接測量列的數(shù)據(jù)處理,步驟: 判斷系統(tǒng)誤差。若發(fā)現(xiàn)則加以消除; 求算術(shù)平均值; 求殘余誤差； 計算單次測量的標準偏差； 判斷并剔除粗大誤差； 求算術(shù)平均值的標準偏差； 確定測量結(jié)果。,間接測量列的數(shù)據(jù)處理,函數(shù)誤差的基本計算式 y=f(x1, x2, xn) 該函數(shù)的增量可用全

14、微分表示 dy=(f/ x1)dx1+( f/ x2)dx2+. (f/ xn) dxn 若各直接測量值存在系統(tǒng)誤差x1, x2, xn則函數(shù)（被測值）也相應(yīng)存在系統(tǒng)誤差y : y=(f/ x1) x1+( f/ x2) x2+. (f/ xn) xn （上式稱為系統(tǒng)誤差傳遞式）,間接測量列的數(shù)據(jù)處理,若各直接測量值存在隨機誤差則函數(shù)也相應(yīng)存在隨機誤差。根據(jù)誤差理論，函數(shù)標準偏差y與各直接測量列測得值的標準偏差 x1, x2, xn 的關(guān)系如下 : y = (f/ x1) 2 x1 2+( f/ x2) 2 x2 2+. (f/ xn) 2 xn 2 上式稱為隨機誤差的傳遞式,間接測量列的數(shù)據(jù)

15、處理,若各直接測量值的隨機誤差服從正態(tài)分布。則函數(shù)的測量極限誤差計算公式為: lim(y) = (f/ x1) 2 2 lim(x1) +( f/ x2) 2 2 lim(x2) +. (f/ xn) 2 2 lim(xn) 式中: lim(y) = 函數(shù)的測量極限誤差 lim(xi) = 各直接測量列測得值的極限誤差,間接測量列的數(shù)據(jù)處理,間接測量列測量結(jié)果的表達： Ye=(Y- Y) lim(y),例1. 直接測量的數(shù)據(jù)處理（提問6） 對一工件12次測量，數(shù)據(jù)如下，求測量結(jié)果,討論,討論,例2. 間接測量的數(shù)據(jù)處理 在萬能工具顯微鏡上用弓高弦長法測得弓高H=20mm，弦長L=100mm，其

16、系統(tǒng)誤差和測量極限誤差分別為： H=4m lim(H) =1 m L=5m lim(L) =2 m 試確定該圓弧半徑的測量結(jié)果。 注：R=L2/（8H）+H/2,測量不確定度,前面對誤差的分類，我們得知： 隨機誤差有其不可修正的特性。 系統(tǒng)誤差雖可加以修正，但修正因子或修正量的本身，亦可能隱含有不確定性。 所以由以上兩點我們引申出：測量誤差必存在于每一測量作業(yè)中，而此誤差在評估及修正的過程中所衍生出來的不確定性，若加以量化，即為“測量不確定度”而ISO國際標準對“測量不確定度”給了一個定義：是一個測量量的真值其存在范圍的估計值。 因此測量不確定度的表達是以一區(qū)間范圍表示之：YUt,測量不確定度

17、,標準不確定度的A類評價 用統(tǒng)計方法評定的不確定度。（用實驗標準偏差表征） 標準不確定度的B類評價 用統(tǒng)計方法評定的不確定度，用根據(jù)經(jīng)驗或資料及假設(shè)的概率分布估計的標準偏差表征。,測量不確定度,A類評定法 對被測量X，在同一條件下進行n次測量，X的實驗標準偏差S( x )即不確定度： U(x)= S( x )= S( x ) / n,測量不確定度,B類評定法 根據(jù)經(jīng)驗或資料分析判斷被測量的可能值區(qū)間(-a,a)假設(shè)的概率分布,由要求的置信水平(包含概率)估計包含因子k ,則測量不確定度為: U(x)=a / k a為區(qū)間的半寬度.,測量不確定度,合成標準不確定度 若測量結(jié)果的標準不確定度由若干

18、個不確定度分量時,可用各不確定度分量合成得到.當各分量互不相關(guān)時,合成不確定度Uc為: Uc= Ui2,測量不確定度,擴散不確定度U U=k Uc k為包含因子 , 測量結(jié)果可表示成Ye=yU. 被測量Y的可能值以較高的置信概率落在該區(qū)間內(nèi). 即: y-UYy+U,測量不確定度,包含因子k的選擇 一般包含因子k = 23, 當k=2時,區(qū)間的置信水平約為95% 當k=3時,區(qū)間的置信水平約為99% 測量不確定度評定與表示指南 測量不確定度評定與表示實例,第四章 計量儀器的配備與選擇,計量儀器的配備要求,能源計量儀器配備要求（提問7） 1） 能源計量儀器的配備必須實行生產(chǎn)和生活分別計量的原則，生

19、產(chǎn)和生活要分別安裝能源計量儀器，分別進行計量。 2） 生產(chǎn)用能源計量儀器的配備應(yīng)按企業(yè)用能計算、統(tǒng)計、管理的需要配備。配備時應(yīng)考慮對計量儀器的選型、準確度、穩(wěn)定度、測量范圍等有關(guān)要求的選擇。 3） 班組及重點機臺、爐窯（有單獨考核意義的）可根據(jù)有關(guān)部門或省、自治區(qū)、直轄市能源計量儀器配備規(guī)定進行配備。 4） 生活用能的水、電、煤氣應(yīng)每戶一表。,計量儀器的配備要求,工藝及質(zhì)量管理計量器具配備要求 工藝及質(zhì)量管理計量器具包括以下四個方面： 1） 原材料進廠檢驗的計量器具； 2） 生產(chǎn)過程中工藝參數(shù)控制及檢驗的計量器具； 3） 產(chǎn)品質(zhì)量檢驗的計量器具； 4） 生產(chǎn)安全和環(huán)境監(jiān)測的計量器具。 對于工藝

20、及質(zhì)量管理計量器具，主要按企業(yè)對工藝策劃和質(zhì)量策劃的要求配備。如進料檢驗標準、半成品檢驗標準、成品檢驗標準、作業(yè)指導書、QC工程圖。同時必須考慮有關(guān)的國家標準、行業(yè)標準和有關(guān)法律法規(guī)要求。,計量儀器的配備要求,經(jīng)營管理計量儀器配備要求 經(jīng)營管理計量儀器包括以下三個方面： 1） 物料進、出廠的計量儀器； 2） 原材料消耗和半成品流轉(zhuǎn)的計量儀器； 3） 定額指標管理的計量儀器； 配備經(jīng)營管理計量儀器，主要目的是進行經(jīng)濟核算或考核，在配備時應(yīng)滿足以上目的。原則上，對于需獲得經(jīng)濟核算的數(shù)據(jù)的場合都必須配備適當?shù)挠嬃績x器。,計量儀器主要特性,（一） 有關(guān)工作范圍的特性 （二） 有關(guān)工作條件的特性 （三）

21、 有關(guān)響應(yīng)方面的特性 （四） 有關(guān)準確度方面的特性 （五） 有關(guān)性能方面的特性,（一） 有關(guān)工作范圍的特性,測量儀器的示值測量儀器所給出的量的值。 標稱值測量儀器上表明其特性或指導其使用的量值，該值為修約值或近似值。 標稱范圍測量儀器的操縱器件調(diào)到特定位置時可得到的示值范圍。 量程標稱范圍兩極限之差的模。 測量范圍（工作范圍）測量儀器的誤差處在規(guī)定極限內(nèi)的一組被測量的值。,（二） 有關(guān) 工作條件的特性,額定操作條件測量儀器的規(guī)定計量特性處于給定極限內(nèi)的使用條件。一般規(guī)定被測量和影響量的范圍或額定值。 極限條件測量儀器的規(guī)定計量特性不受損也不降低，其后仍可在額定操作條件下運行而能承受的極限條件，

22、極限條件可包括被測量和影響量的極限值。,（三） 有關(guān)響應(yīng)方面的特性,響應(yīng)特性在確定條件下，激勵與對應(yīng)響應(yīng)之間的關(guān)系。 靈敏度測量儀器響應(yīng)的變化除以對應(yīng)的激勵變化。 鑒別力使測量儀器產(chǎn)生未察覺的響應(yīng)變化的最大激勵變化，這種激勵變化應(yīng)緩慢而單調(diào)地進行。 顯示裝置的分辨力顯示裝置能有效辨別的最小的示值差。 死區(qū)不致引起測量儀器響應(yīng)發(fā)生變化的激勵雙向變動的最大區(qū)間。 響應(yīng)時間激勵受到規(guī)定突變的瞬間，與響應(yīng)達到并保持其最終穩(wěn)定值在規(guī)定極限內(nèi)的瞬間，這兩者之間的時間間隔,（四） 有關(guān)準確度方面的特性,1. 最大允許誤差對給定測量儀器，規(guī)范、規(guī)程等所允許的誤差極限值。 2. 基值誤差為核查儀器而選用在規(guī)定的

23、示值或規(guī)定的被測量值處的測量儀器誤差。 零值誤差被測量為零值的基值誤差。,（五）有關(guān)性能方面的特性,穩(wěn)定性測量儀器保持其計量特性隨時間恒定的能力。 超然性測量儀器不改變被測量的能力。 可靠性測量儀器在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)，完成功能的能力。 測量儀器的重復性在相同測量條件下，重復測量同一個被測量，測量儀器提供相近示值的能力。,測量系統(tǒng)各項定義,測量系統(tǒng)：是與量測結(jié)果有關(guān)的儀器、設(shè)備、軟件、程序、操作人員、環(huán)境的集合. 偏移：量測結(jié)果的觀測平均值與基準值的差值. 線性：指量測系統(tǒng)在預期的工作范圍內(nèi)偏倚的變化. 穩(wěn)定性：量測系統(tǒng)在某持續(xù)時間內(nèi)量測同一基準或零件的單一特性時獲得的量測總變差 重復性：

24、一人使用同一量具多次量測同一零件之差量 再現(xiàn)性：不同人所量測同一零件多次平均之間的差量,測量系統(tǒng)-偏移,偏移= 觀察平均值- 參考平均值,偏移,觀察平均值,測量系統(tǒng)-線性,參考值,觀察平均值,末偏倚,偏倚,測量系統(tǒng)-穩(wěn)定性,穩(wěn)定性,第2次,第1次,測量系統(tǒng)-重復性,重復性,同一操作員 同一量具 同一零件,測量系統(tǒng)-再現(xiàn)性,人員 B,人員 C,人員 A,再現(xiàn)性,不同操作員 同一量具 同一零件,計量儀器的選擇要求,在采購、選擇計量儀器時，主要應(yīng)考慮以下幾個方面： 1. 應(yīng)選擇有資質(zhì)的廠商生產(chǎn)的計量儀器。 2. 應(yīng)考慮計量儀器的準確度、穩(wěn)定度、量程、分辨力等因素。 3. 應(yīng)考慮技術(shù)、經(jīng)濟性因素。 用

25、于工藝過程監(jiān)控的計量設(shè)備還要對動態(tài)性能予以考慮，如頻率響應(yīng)、響應(yīng)時間及跟蹤誤差等指標要滿足要求。 單件或小批量生產(chǎn)應(yīng)選用通用（萬能）計量儀器，大批量生產(chǎn)應(yīng)選用專用計量儀器。,選配考慮因素,技術(shù)特性 a.使用方便、操作簡單可靠； b.易于搬運、安裝、拆卸；易于和檢定（或校準）裝置連接裝配； c.使用期易于防護；防磁、防干擾等性能好； d. 所須專用輔助設(shè)施少； e.對環(huán)境、操作人員條件要求合理不苛刻。,選配考慮因素,經(jīng)濟特性 a.價錢便宜； b.操作、維護、保護和檢定（或校準）費用少； c.能修理、壽命長； d. 利用率高； e.使用時所須場地少； f.需操作人員少。 g.測量儀器廠商可提供相關(guān)

26、說明書、提供培訓等售后服務(wù)。,第五章 計量儀器的管理,計量儀器的驗收；（見計量儀器采購、入庫制度 計量儀器的分類； 計量管理體系建立； 計量儀器的使用與保養(yǎng)；,第五章 計量儀器的管理,5-1 計量儀器的分類 凡直接或間接從事量測、分析、校準、檢驗、測試等作業(yè)的設(shè)備統(tǒng)稱之。 1、按被測量的量來分類，測量儀器可分為十類： （1） 幾何量計量儀器： （2） 溫度計量儀器： （3） 力學計量儀器： （4） 電磁學計量儀器： （5） 無線電（電子）計量儀器： （6） 時間頻率計量儀器： （7） 電離輻射計量儀器； （8） 光學計量儀器； （9） 聲學計量儀器； （10） 化學計量儀器或物質(zhì)（標準物質(zhì)）；

27、,第五章 計量儀器的管理,幾何量計量儀器： 如光波干涉儀、量塊（00、0、1、2、3、校準（k)、線位移動光柵尺（三次元）、一般線紋尺（直尺、卷尺、尺等）、游標卡尺、千分尺、塞尺（厚薄規(guī)）、角度塊、角度測量儀、平晶、通止規(guī)、螺紋量規(guī)、皮革面積測量機等 溫度計量儀器： （1） 膨脹式溫度計。如玻璃液體溫度計、雙金屬溫度計； （2） 壓力式溫度計。如液體、蒸汽壓力溫度計； （3） 電阻溫度計。 如鉑、銅電阻溫度計、熱敏電阻溫度計； （4） 熱輻射溫度計。如光學、光電溫度計、輻射溫度計、比色溫度計； （5） 熱電動勢式溫度計。如熱電偶溫度計。,第五章 計量儀器的管理,力學計量儀器： 如法碼（法碼按精

28、度分為E1、E2、F1、F2、M1、M2、M3七個等級）、天平（扭力天平、架盤天平、液體比重天平）、衡器、硬度測試機、標準硬度塊、粘度計、材料試驗機、壓力計、壓力表、壓力傳感器、流量計（水表、蒸汽表、計量加油機）等 電磁學計量儀器： 如單相電度表、三相電度表、電流互感器、電壓互感器、電流表、電壓表、萬用表等 無線電（電子）計量儀器： 如信號發(fā)生器、感應(yīng)分壓器、回轉(zhuǎn)式衰減器等。 時間頻率計量儀器： 如鐘、秒表、航海天文鐘等,第五章 計量儀器的管理,電離輻射計量儀器； 如射線測量儀等 光學計量儀器； 如球形光度計、照度計、亮度計、標準色板、色度計、色差計、分光光度計、激光能量計、激光功率計、白度計

29、、光澤計、光學密度計、霧度計（朦朧計）等 聲學計量儀器； 如聽力計、水聲聲壓計 化學計量儀器或物質(zhì)（標準物質(zhì)）； 如PH值測試儀、化學標準物質(zhì),按性質(zhì)分類,（1）計量基準 計量基準一般又分為國家基準、副基準和工作基準。“用來復現(xiàn)和保存計量單位，具有現(xiàn)代科學技術(shù)所能達到的最高準確度，經(jīng)國家簽定并批準，作為統(tǒng)一全國計量單位量值的最高依據(jù)的計量器具”稱為國家計量基準。 （2）計量標準 計量標準是按國家規(guī)定的準確度等級，作為檢定依據(jù)用的計量器具或物質(zhì)。 （3）工作用計量器具 不用于檢定工作而只用于日常測量的計量器具稱為工作用計量器具。,管理體系,由于各企業(yè)或公司規(guī)模及組織型態(tài)之不同而對管制之型態(tài)就有所

30、不同，但總離不開下列之型態(tài)： 1.分散管理型：此種較適合大型企業(yè)或公司設(shè)有很多關(guān)系企業(yè)而生產(chǎn)各種不同性質(zhì)之產(chǎn)品之工廠。 2.集中管理型：比較適用中小型企業(yè)，此型易于掌握，較經(jīng)濟，故此規(guī)模之公司都在采用。,計量儀器的日常管理,測量設(shè)備和計量器具的流轉(zhuǎn) 測量設(shè)備的封緘 測量設(shè)備的標志 測量設(shè)備的ABC分類管理 不合格設(shè)備及其數(shù)據(jù)處理 外購產(chǎn)品和外來服務(wù)的利用 補充：計量管理制度匯總,測量設(shè)備和計量器具的流轉(zhuǎn),計量器具采購申請審核 入庫檢定和驗收 建立發(fā)放制度 降級、報廢、銷號 周期檢定和校準 計量器具使用和保養(yǎng)制度,計量儀器的使用與保養(yǎng),企業(yè)可根據(jù)測量儀器使用的復雜程度及測量儀器使用人員的素質(zhì)決定

31、是否編寫測量儀器的使用說明書。 如投影機使用說明書 對于較為復雜的測量儀器，公司除了要編寫使用說明書以外，還應(yīng)對使用人員進行培訓，確保使用人員了解測量儀器的原理、使用方法、操作步驟、注意事項等。 如三次元訓練課程 對于精密度要求較高的測量儀器，公司還應(yīng)規(guī)定儀器的保養(yǎng)內(nèi)容。 如 塊規(guī)保養(yǎng)指導書,測量設(shè)備的封緘,封緘的完整性 封印管理 封印的位置 封印的形式 封印破壞后的處理措施 編制封印管理的程序文件 測量設(shè)備的零位調(diào)整 包括測量儀器和設(shè)備： 輔助設(shè)備、夾具、定位器、樣板、模具、軟件等,測量設(shè)備的標志,對于一個擁有計量器具品種多、數(shù)量大的企業(yè)，如何實現(xiàn)有效的管理以防止亂用、誤用和錯用等現(xiàn)象發(fā)生，

32、采用標志管理是一個有效的辦法。 標志管理最顯著的特點是標志要簡潔、鮮明和易于被普通工作人員識別。 標志的固定可采用三種方式：即膠粘式、系帶式和永久固定式。 目前，我國企業(yè)中所采用的標志主要有以下幾種： 1、計量標準標志：表示是企業(yè)內(nèi)的最高計量標準器和工作用計量標準器，一般設(shè)置在企業(yè)計量實驗室內(nèi)。它應(yīng)按我國計量法要求，由政府計量行政部門考核并與更高準確度計量標準器建立固定的量值溯源關(guān)系。,標志要求和形式,2、合格證標志：它用于那些能夠按國家計量檢定系統(tǒng)表和相應(yīng)的檢定規(guī)程檢定合格的計量器具。 3、準用證標志：用于這樣一些計量器具，例如沒有相應(yīng)的檢定規(guī)程作為檢定依據(jù)的；有自校裝置或功能的；直接由國外

33、引進、國內(nèi)尚無相應(yīng)計量標準而企業(yè)通過一定的溯源途徑能保障計量器具在一定準確度內(nèi)滿足生產(chǎn)要求的，也應(yīng)準許使用。 4、限用證標志：由于測量對象的特殊性或者由于計量器具本身的局限（或缺陷），只能允許在某一測量范圍或某一特定條件下使用。這種有條件有局限性的使用，尤其應(yīng)有特殊標志以提醒人們不能像通常的計量器具那樣隨意使用。,測量設(shè)備的標志形式,5、禁用標志：對于那些經(jīng)校準或檢定已無法修復的不合格計量器具，或者國家已明令淘汰的計量器具未經(jīng)批準均不準投入使用。 6、封存標志：暫不投入使用的或未經(jīng)校準確認的計量器具，可暫予封存。封存的計量器具 不屬受控范圍，也不受國家監(jiān)督。但在欲投入使用前仍應(yīng)進行校準確認。

34、以上這些標志可以用不同的顏色加以明顯地區(qū)分，并且根據(jù)不同的需要，在標志上標注一些重要提示項目。例如，有效期、校準日期、封存 日期、禁用日期、使用人、檢定人、限用條件等。,測量設(shè)備的ABC分類管理,A類計量器具 B類計量器具 C類計量器具,A類計量器具,企業(yè)最高計量標準和計量標準器具 一級能源計量用器具 進出廠物料核算和散裝產(chǎn)品出廠用器具 安全防護、環(huán)境檢測、醫(yī)療衛(wèi)生用、并列入強檢工作計量器具目錄內(nèi)的計量器具 關(guān)鍵的原材料、原器件、外協(xié)外購件的關(guān)鍵質(zhì)量驗收用器具 產(chǎn)品的關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)檢驗用器具 工藝過程中關(guān)鍵參數(shù)控制用器具 企業(yè)內(nèi)部貴重物料、物品檢測用器具,B類計量器具,新產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)，新產(chǎn)品研制

35、用器具 二三級能源計量用器具 企業(yè)內(nèi)部物料管理用計量器具 安全防護、環(huán)境檢測、醫(yī)療衛(wèi)生用、并且未列入強檢工作計量器具目錄內(nèi)的計量器具 一般原材料、原器件、外協(xié)外購件的質(zhì)量驗收用器具 產(chǎn)品質(zhì)量的一般參數(shù)檢驗用器具 工藝過程中非關(guān)鍵參數(shù)控制用器具,C類計量器具,國務(wù)院計量行政部門明令允許一次性檢定的計量器具。例如竹木直尺、玻璃體溫計、液體量筒，我國規(guī)定，只作首次強制檢定，失準報廢；直接與供水、供氣、供電部門結(jié)算用的生活用水表、煤氣表和電能表也只作首次強制檢定，限期使用，到期更換。 實行有效期管理，不必進行周期檢定的標準物質(zhì)。 在生產(chǎn)工藝過程中，不易拆卸的，只作為一般指示器用的計量器具。 企業(yè)生活區(qū)

36、作為能源分配，職工福利用或輔助性生產(chǎn)用的計量器具。（提問8）,第六章 計量儀器校準,測量標準的傳遞：將國際或國家標準經(jīng)由校驗（或其它傳遞方式）傳給下一等級的測量標準，并依次逐級傳遞到最終使用者之測量儀器，以保證被測量的對象的值準確一致，是為傳遞。 測量標準的追溯：儀器使用者將其依據(jù)之標準件，送往上一級較精確與國家標準有關(guān)聯(lián)性之實驗室進行校驗或檢定，使較低層次的測量結(jié)果，能與國際標準或國家標準測量系統(tǒng)相連結(jié)，使其具有公信力，且相互間能達到一致性，此即為追溯。我國度量衡儀器檢校追溯體系為金字塔結(jié)構(gòu)，如圖。,溯源性：通過連續(xù)的比較鏈，使測量結(jié)果能夠與有關(guān)的測量標準，通常是國際或國家測量標準聯(lián)系起來的

37、特性。 測量標準傳遞的方式 1） 實物標準逐級傳遞的方式； 2） 用傳遞標準全面考核（MAP）進行傳遞的方式； 3） 發(fā)放標準物質(zhì)進行傳遞的方式； 4） 發(fā)播標準信號進行量值傳遞的方式。,第六章 計量儀器校準,測量標準傳遞和測量標準溯源的區(qū)別 1） 測量標準傳遞含有自上而下的含義，體現(xiàn)出政府的行為，有一種強制性的含義。測量標準溯源是自下而上的含義，體現(xiàn)出企業(yè)的自身需要。 2） 測量標準傳遞一般按等級傳遞，溯源可以逐級溯源，也可以越級溯源。 3） 測量標準傳遞強調(diào)的是測量儀器的傳遞，而溯源則是強調(diào)的是數(shù)據(jù)的溯源。,第六章 計量儀器校準,檢定 為評定計量器具的計量特性，確定其是否符合法定要求所進行

38、的全部工作。計量檢定具有下列特點： 對象是計量器具（包括標準物質(zhì)）。 目的是確保量值的統(tǒng)一，確保量值的溯源性。 結(jié)論是要確定該計量器具是否合格，即新制的可否出廠，使用中的可否使用。 作為計量工作的專門術(shù)語，具有法制性。,第六章 計量儀器校準,校準：在規(guī)定條件下，為確定測量儀器、測量系統(tǒng)的示值、實物量具或標準物質(zhì)所代表的值與相對應(yīng)的由參考標準確定的量值之間關(guān)系的一組操作。 比對：在規(guī)定條件下，對相同準確度等級的同類基準、標準或工作用計量器具之間的量值進行比較。,第六章 計量儀器校準,校準和檢定的區(qū)別 1） 檢定是對計量儀器的計量特性進行全面的評定，而校準主要是確定其示值誤差。 2） 檢定要對該計

39、量儀器做出合格與否的結(jié)論，具有法制性；而校準并不判斷計量儀器的合格與否，使用者根據(jù)測量儀器使用要求和校準時給出的示值誤差判斷測量儀器是否準用。 3） 檢定應(yīng)發(fā)檢定證書并加蓋檢定印記或發(fā)送檢定結(jié)果通知書，作為計量儀器進行檢定的法定依據(jù)；而校準是發(fā)給校準證書或校準報告，屬于一種沒有法定地位的技術(shù)文件。,第六章 計量儀器校準,第六章 計量儀器的校準,強制計量管理（檢定）的儀器（提問9） 世界各國都規(guī)定要對一部分新制造、修理后和使用中的計量器具實行強制檢定，當然，一般都盡可能限制在最小的范圍內(nèi)。 例如，國際法制計量組織建議將接受強制監(jiān)督的計量器具限制在校準檢定用的標準器；用于公眾健康和技術(shù)安全領(lǐng)域中的

40、一些特殊計量器具；用于商業(yè)、財政或郵政事務(wù)的計量器具以及司法鑒定用的計量器具。 在我國的計量法中也限定了強制檢定的計量器具范圍如下： 社會公用計量標準器具。它是指經(jīng)政府計量行政部門考核、批準，作為統(tǒng)一本地區(qū)量值的依據(jù)，可面向社會實施計量監(jiān)督并具有公證作用的計量器具。,2. 部門和企、事業(yè)單位使用的最高計量標準器具。它是指部門和單位內(nèi)部作為統(tǒng)一量值的依據(jù)。為保證量值的統(tǒng)一，這些標準器也應(yīng)由政府計量行政部門考核、批準。 3. 用于貿(mào)易結(jié)算、安全防護、醫(yī)療衛(wèi)生和環(huán)境監(jiān)測方面，并列入強制檢定的工作計量器具目錄中的計量器具。 非強制計量管理（檢定） 工藝控制工作的計量器具 質(zhì)量檢驗工作的計量器具 能耗考

41、核工作的計量器具 經(jīng)濟核算工作的計量器具 科學實驗工作的計量器具 等等,第六章 計量儀器的校準,計量檢定步驟,步驟： 1. 外觀檢查 2. 正常性檢查 3. 計量特性的檢定 4. 對檢定結(jié)果的數(shù)據(jù)進行處理和分析 5. 檢定結(jié)果的處理,計量檢定步驟、記錄和檢定結(jié)果,1.外觀檢查 外觀檢查的重點是觀察是否有影響計量器具特性和壽命的缺陷。如測量儀器是否有生銹、損壞。對電工儀器的外殼、外露部件和開關(guān)檢查。一切計量儀器均應(yīng)有制造廠名和出廠編號（極個別的計量儀器確定無法刻注除外）。 2.正常性檢查 對于有運動部件的計量儀器尤為重要。 3.計量特性的檢定 依有關(guān)檢定規(guī)程規(guī)定的檢定方法進行。,計量檢定步驟、記

42、錄和檢定結(jié)果,4.對檢定結(jié)果的數(shù)據(jù)進行處理和分析 如：算出平均值，求出被檢器具的誤差，必要時給出修正值。 5.檢定結(jié)果的處理 檢定結(jié)果合格的給出檢定證書。必要時對檢定合格的計量儀器打上鋼印或鉛封。檢定不合格的儀器，檢定人員需對該儀器進行調(diào)整（調(diào)修），經(jīng)調(diào)整后再次進行檢定。如無法調(diào)整給出檢定結(jié)果通知。 有的計量儀器送檢時沒有標明量值（如標準硬度塊），需要用標準硬度計給它賦值，稱為定度或標定。,計量特性檢定的方法,計量特性檢定的方法分為綜合檢定法和單元檢定法 綜合檢定（又稱整體檢定）直接用計量基準、計量標準來檢定計量器具的計量特性。可分為： a.用標準量具檢定計量器具。如：用標準量塊檢定游標卡尺，

43、用標準砝碼檢定天平。 b.用計量基準或標準儀器檢定計量儀器 如：用標準硬度計定度標準硬度塊。 c.用標準物質(zhì)檢定計量儀器。如：用標準粘度油檢定粘度計。,綜合檢定,綜合檢定（又稱整體檢定） d. 用標準時間頻率信號檢定頻率計量儀器 綜合檢定法的優(yōu)點：簡便、可靠，并能求得修正值。 如被檢儀器需要取修正值，則應(yīng)增加檢定次數(shù)，以降低隨機誤差。 綜合檢定法的缺點：當受檢計量器具不合格時，難以確定這是由計量器具的哪一部分或哪幾個部分引起。,單元檢定,單元檢定（又稱部件檢定或分項檢定） 對影響被檢儀器準確度的各項因素所產(chǎn)生的誤差進行分別檢定，然后通過計算求出總誤差以確定計量儀器是否合格. 適用于以下幾種情況

44、： a.當沒有高一級的計量標準來檢定的計量儀器。 b.只用整體法不能完全滿足的計量儀器.,單元檢定,c.對于誤差因素較簡單的計量儀器,用單元檢定法較經(jīng)濟時,用單元檢定法。 d.對某些整體法不合格的計量儀器,用單元檢定法來確定哪些部件超差. 優(yōu)點：可以彌補整體檢定的不足。 缺點: 檢定、計算煩瑣花時間長，有時還會因遺漏而不能保證受檢器具的準確度.,單元檢定,單元檢定步驟 a.分析影響被檢計量儀器準確度的各項因素,列出函數(shù)關(guān)系式。 b.分別檢定各項因素造成的誤差。 c.列出各項誤差對總誤差的關(guān)系式。 d.綜合各項因素造成的總誤差以判斷是否合格。,計量檢定步驟、記錄和檢定結(jié)果,記錄和檢定結(jié)果： 記錄

45、應(yīng)包括以下內(nèi)容： 1.受檢器具的名稱、制造廠、型號、出廠編號以及額定特性和參數(shù)，如計量范圍或最大計量值。 2.檢定條件，包括檢定室或介質(zhì)的溫度，必要時還須記錄空氣壓力、相對濕度以及其他特定的條件。,計量檢定步驟、記錄和檢定結(jié)果,3.檢定時所用的標準計量器具的名稱、型號及編號，必要時記錄輔助設(shè)備的名稱。 4.檢定的年月日。 5.檢定過程中所進行的每一次獨立計量的結(jié)果 6.在檢定結(jié)束后對記錄進行分析，并作出受檢器具是否合格的結(jié)論。 7.有效期。 8.檢定員及核驗員簽字。,校準周期,制定檢準周期時應(yīng)考慮的因素 測量儀器類型 以往保養(yǎng)和使用的歷史記錄及校準記錄獲得的數(shù)據(jù)趨勢 制造商的建議 測量儀器的使

46、用場所的環(huán)境條件和使用的頻率 所尋求的測量準確度 由于測量設(shè)備發(fā)生故障, 而把不準確的測量值作為準確值使用所造成的危害.,校準周期,校準是為了避免儀器偏差，而制定校準周期則是為使儀器或標準件能時時保持穩(wěn)定。因此，校準周期應(yīng)根據(jù)使用的目的、程度及準確度需求，以統(tǒng)計方法及經(jīng)驗判斷所推導出來最具信賴度的送校間隔時間。影響校準周期制定的因素很多，其中以制造廠商的建議、儀器和標準件使用程度、環(huán)境狀況、測量準確度和校準成本等之影響最大。目前校準周期的制定大致可歸納成兩大類： 美國NCSL法有下列五種方法：,校準周期,(1)由工程上的直覺來制定周期 此方法是目前最通用的方法，但是此方法需要一位有經(jīng)驗的校準人

47、員，能對所用之儀器有專精，而且能對計量儀器知識精通，如長度、電量、流量等，他就能夠?qū)@儀器大略給予一校準周期，在此周期內(nèi)儀器仍然保持于公差范圍內(nèi)。 對于新購儀器設(shè)備，是目前最通用之方法。 (2)由數(shù)據(jù)來制定固定校準周期 此方法即是由校準報告上的數(shù)據(jù)來判斷舊的校準周期是準備延長或縮短，目前有許多不同的統(tǒng)計方法和判斷準則用來處理數(shù)據(jù)，由此方法和準則來制定固定校準周期。 適用于同一廠牌，型號或同一種類之儀器。,校準周期,(3)變動的校準周期 此制定校準周期的方法是用任何延長或縮短周期的方法來處理各種不同的單獨儀器，例如一臺校準儀器，不管它過去的校準記錄，也不管它的特定可靠性準則，當校準后發(fā)現(xiàn)在公差范

48、圍內(nèi)，校準人員即會自動把下一次的校準周期增加一個月或一段時間，如果在公差范圍外，則把校準周期，縮短一個月或一段時期。 適用于單一型號之儀器。 (4)以使用時間來制定校準周期 此方法需要一個時間記錄器或一使用標簽置于必須校準的儀器上，當時間到達所設(shè)定的時間，則此儀器必須送校。 適用于同一廠牌、型號或同一種類之儀器。,校準周期,(5)使用測試結(jié)果來制定校準周期 利用可攜帶的校準設(shè)備來周期性的（每天、每星期、每月）檢查儀器上的重要參數(shù)，由此所收集的數(shù)據(jù)，經(jīng)過統(tǒng)計分析后，來決定此儀器之校準周期，此方法是把校準功能轉(zhuǎn)化成質(zhì)量控制的功能。 此法亦適用于同廠牌，型號之儀器。 ISO校準周期法：校準周期先作初

49、期選擇，然后再對校準周期進行調(diào)整。 (1)初期選擇的校準周期 以工程上的直覺式，即以固定期間作為校準周期。 (2)校準周期再調(diào)整的方法，可分下列五種：,校準周期,A.自動的或階梯式的調(diào)整校準周期 以一定基本的程序，每次對設(shè)備項目進行校準，當發(fā)現(xiàn)在允差范圍內(nèi)時，在其后的校準周期加長，但若在允差范圍外時，則縮短校準周期（注：規(guī)范中未提示，校準周期加長多久，或減短多少） B.控制圖法： 每次選擇相同的校準點，將所量得的數(shù)據(jù)繪成圖形（縱軸為測量值，橫軸為時間）由圖形上加以標出測量值散布及偏差情形，以決定如何調(diào)整校準周期（注：規(guī)范中未提示散布幅度或偏差幅度） C.歷時法,校準周期,初期以工程直覺方式依類

50、別（相似結(jié)構(gòu)，期望信賴度與穩(wěn)定度）給予一校準周期。每一類別在選定之周期內(nèi)被送回來校準的儀器，發(fā)現(xiàn)超過誤差或不符合的件數(shù)占此期間同一類別總數(shù)的比率，如果很高時，必須縮短正調(diào)期（注：未明確提示比率多高，才算高）。 D.實際使用時數(shù)法 為歷時法的變形方式，基本方法保持不變，但周期確認系以使用的小時計算。 E.使用中或黑箱測試法 為階梯式及控制圖法的變形，使用輕便的校準設(shè)備，時常查核被選定的參數(shù)，對臨界參數(shù)進行查驗，如發(fā)現(xiàn)超過界限，則進行作完整的校準（除非實務(wù)經(jīng)驗豐富者，否則不易選定適當?shù)牟楹藚?shù)）。,對計量人員的要求,計量儀器檢定人員 計量校準人員 計量測試和修理人員 計量技術(shù)人員 計量管理人員,對

51、計量人員的要求,計量人員資格要求 計量人員進行計量工作，就要求在專業(yè)技術(shù)方面或?qū)I(yè)管理方面的相應(yīng)的水平，是否具有這種水平要有權(quán)威性證明，也就是資格證明。資格證明實際上是一種對計量人員的確認，是通過考核證實其具有進行某項計量工作的能力，考核的內(nèi)容和考核的方法應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進行并將考核結(jié)果做出記錄存檔。目前，對計量人員有以下幾種考核形式和證明方式：,對計量人員的要求,（1）按國家、地方及部門檢定規(guī)程對計量設(shè)備進行檢定的人員，應(yīng)按國家制訂的有關(guān)檢定員管理辦法，按所能夠從事的檢定項目進行考核，合格者頒發(fā)檢定員證?？己朔椒ㄊ菑臋z定員考試題庫中抽選有關(guān)內(nèi)容試題進行筆試并安排實際操作考試。發(fā)證采取單位主管部門頒發(fā)和政府計量行政部門頒發(fā)兩種形式。檢定員證書上應(yīng)標明所能進行的檢定項目。,對計量人員的要求,執(zhí)行國家、地方及部門校準規(guī)范對計量設(shè)備進行校準人員，可參照檢定人員考核發(fā)證辦法取得校準人員證。 對既無檢定規(guī)程、又無校準規(guī)范的計量設(shè)備，可由本單位編制校準規(guī)范，并對從事此項計量設(shè)備校準的人員進行考核，由本單位頒發(fā)校準人員證。 對于用測試、校驗、比對等方法確認計量設(shè)備計量特性的人員，也可按上述方法取得資格證明。,對計量人員的要求,（3）關(guān)于需不需要設(shè)置調(diào)試、修理人員需要設(shè)置多少種項目，由本單位決定。一般對大型、精密、貴重測量設(shè)備