计量基础知识与计量管理

计量知识与管理,计量知识与管理,郑永阳,计量概述,第一章,计量概述,1.1计量的定义*JJF1001-1998通用计量术语及定义,计量是为实现单位统一和量值准确可靠的活动。计量的被测对象主要是测量仪器和测量标准。从定义上讲计量是一种特殊的测量，是一门科学计量学。计量学是关于测量的科学。唯有计量部门从事的测量才被称作“计量”。包括检定、校准、定值、定度、比对及（对测量仪器）测试等活动。,测量告知我们关于物体属性；测量总是用某种仪器来实现；测量结果由“数”+“单位”组成（物理量）。,什么不是测量？,什么是测量？,计量概述,1.2计量的历史计量发展的历史是与社会的进步联系在一起的，它是人类文明的一个重要组成部分。早在100多万年以前的人类的祖先猿人，为了加工木棒、打制石器和分吃食物，就逐渐萌发出长短、轻重、多少的概念。古代人从“布指知寸”、“布手知尺”、“舒肘为寻”、“迈步定亩”，自然而然地过度到以人体的某一部分为标准的客观自然长度标准。,计量概述,计量概述,古代：基本内容是“度量衡”。秦朝：秦始皇统一六国后，为了发展经济,保证国家的赋税收入，公元前221年，颁布了统一度量衡的诏书，要求在全国统一施行，在我国开始了计量的法制管理。“度”是“尺”，计量长短。“量”是“斗”，计量容积。“衡”是“秤”，称量测量,计量概述,计量概述,原始阶段：以经验和权力为主，大多利用人、动物或自然物作为计量基准,相传我国古代大禹治水时，曾用自己的身体长度作为长度标准，进行治水工程的测量。唐太宗李世民（599年649年）规定，以他的双步，也就是左右脚各走一步作为长度单位，叫做步，并规定一步为五尺，三百步为一里。后来又规定把人手中指的当中的一节定为1寸。英尺：公元8世纪，罗马帝国的查理曼大帝把他一只脚长定为1英尺。（1英尺=0.3048米）码：9世纪，撒克逊王朝亨利一世规定，他的手臂向前平伸，从鼻尖到指尖的距离定为1码。（1码=0.9144米）,计量概述,经典阶段:以宏观现象与人工实物为科学基础的阶段。,在1875年米制公约会议之后，用含铂90%、铱10%的合金制成千克原器，目前保存在巴黎的国际计量局总部，所有质量的计量都应溯源到该千克原器。最初的千克质量单位是由18世纪末法国采用的长度单位米推导出来的。1立方分米纯水在最大密度(温度约为4摄氏度)时的质量，就定为1千克。,计量概述,现代阶段：以量子理论为基础，由宏观实物基准过渡到微观量子基准。,1983年，光速取代了保存在巴黎国际计量局的铂制米原器被选作定义“米”的标准，并且约定光速严格等于299,792,458米/秒，此数值与当时的米的定义和秒的定义一致。后来，随着实验精度的不断提高，光速的数值有所改变，米被定义为1/299792458秒内光通过的路程。,计量概述,1.3计量学研究的内容1.研究计量单位及其基准标准的建立复制保存和使用2.研究计量方法和计量器具的计量特性3.研究量值传递与量值溯源的方法4.研究计量的不确定度、测量理论和结果处理方法5.研究计量人员进行计量的能力培养与考核方法6.研究计量法制和管理7.研究有关计量的一切理论和实际问题8.基本物理常数标准物质及材料特性等的准确测定等,计量概述,1.4计量学分类按工作分类：科学计量、工程计量、法制计量,计量概述,按专业分类：几何量、热学、力学、电磁学、电子学、时间频率、电离辐射、声学、光学、化学。,计量概述,1.5计量的特点,计量,准确性（目的）,统一性（本质的特征）,法制性（保障）,溯源性（量值传递）,计量概述,准确性：是指测量结果与被测量真值的一致性。准确性是计量的核心，也是计量权威性的象征。一切数据只有建立在准确测量的基础上才具有使用价值,计量概述,高速铁路两根铁轨之间的标准距离一般为1435毫米，允许的范围为1434-1436毫米，超出这个范围，都可能造成列车运行的不平稳，甚至带来脱轨的安全隐患,准确性,计量概述,溯源性：是指任何一个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连续比较链，与计量基准联系起来，这就是溯源性。溯源性是“准确性”和“统一性”的技术归宗，避免了量值出于多源，造成技术上和管理上的混乱，它使计量的准确和一致得到保证。,计量概述,溯源性,计量概述,一致性：是指在统一计量单位的基础上，无论在何时何地采用何种方法、使用何种计量器具，以及由何人测量，只要符合有关要求，其测量结果就应在给定区间内是一致的。一致性是计量最本质的特征。它集中反映在计量单位的统一和量值的统一，而计量单位的统一又是量值统一的重要前提。计量的一致性，不仅局限于一个国家，而且具有国际性,计量概述,法制性：法制性是指计量的法律行为。计量的社会性（国计民生、公众利益、可持续发展或特殊信任领域）决定了计量的法制性。如果不通过立法予以保障，计量的“统一性”和“准确性”也就成了空话。,计量概述,1.6计量的地位和作用,体温,航天测控,科学研究,计量涉及到人民生活、工农业生产、国防建设、科学试验、国内外贸易等各方面，是国民经济的一项重要的技术基础。,计量概述,1.6.1计量与人民生活计量与人民生活密切相关，商品生产和交换是当代社会的一个特点。人们日常买卖中的计量器具是否精确，家用水、电、气、暖表是否合格，都直接关系到人们的切身利益。在食品的生产过程中所使用的添加剂、色素、味剂、防腐剂等都必须经过鉴定和计量，否则会危害人们的身体健康。在医疗卫生方面，现代医学对疾病的诊断和治疗都离不开计量测试，如：测体温、测血压、做心脑电图等。计量和化验的数据不准，也将会产生严重的后果。随着现代科技的发展。,计量概述,1.6.2计量与工农业生产计量是科学生产的技术基础。从原材料的筛选到定额投料，从工艺流程监控到产品质量的检验，都离不开计量。优质的原材料、先进的工艺设备和现代化的计量检测手段，是现代化生产的三大支柱。农业生产，必须有计量来保证。要想科学种田，就必须通过计量来掌握土壤的酸碱度、盐分、水分、有机质含量以及温度等事实证明，科学生产和新技术开发应用都离不开计量测试。,计量概述,1.6.3计量与国防科学计量在国防建设中具有非常重要作用，国防尖端系统庞大复杂，涉及到许多科学技术领域，技术难度高，要求计量的参数多、精度高、量程大、频带宽，所以计量在国防尖端技术领域更显得尤为重要。例如，飞行器在运输、发射、运行、回收等过程中，要经历一系列的震动、冲击、高温、低温、强辐射等恶劣环境的考验。原子弹、氢弹等核武器的研制与爆炸威力的实验，对计量都有特殊的要求。在1991年的海湾战争中，“爱国者”导弹之所以能够成功地拦截“飞毛腿”导弹，精确的计量测试是重要的技术保证。,计量概述,1.6.3计量与贸易计量在贸易中起着很重要的作用，从历史上简单的商品交换，到今天发达的国际贸易，每一步都离不开计量。例如我国出口原油，过去由于港口缺乏准确可靠的计量设备，往往采取宁可多装些油而避免索赔的作法，甚至出现多给了油，却被船主以超重为由提出索赔的憾事。当前我国原油的年产量已突破1.4亿吨，每年都有相当数量的原油出口。一般港口对原油的计量精度约为0.5%。若将精度提高，那怕只提高0.1%或更少，一年便可少损失大量的原油，不仅可获得明显伪经济效益，而且也体现了我国的计量水平。,计量概述,第一届2001年计量保证质量第二届2002年计量与科技第三届2003年计量与节能、计量在你身边第四届2004年计量与节能第五届2005年计量与能源第六届2006年计量与节约能源第七届2007年能源计量与节能降耗和污染减排第八届2008年计量与能源、计量与体育第九届2009年质量安全第十届2010年计量科学发展第十一届2011年计量检测健康生活第十二届2012年计量与安全；第十二届2013年计量与生活；第十二届2014年计量与绿色中国；第十二届2014年计量与光；,计量概述,“5.20世界计量日”的主题上体现计量的重要作用。,发展沿革,第二章,发展沿革,2.1机构变迁1949年中华人民共和国成立后，设立度量衡处，负责全国的度量衡统一管理工作。1954年设立国家计量局。1959年6月25日，国务院发布了关于统一我国计量制度的命令，确定米制为我国基本计量制度。1977年我国正式参加国际米制公约组织。1984年2月27日国务院发布关于在我国统一实行法定计量单位的命令。1985年全国人大通过中华人民共和国计量法1987年1月19日，国务院通过中华人民共和国计量法实施细则。1988年，国家计量局、标准局、国家经委、质监局合并组成国家技术监督局2001年，国家质量技术监督局,发展沿革,2.2取得成效：1、在全国范围内实现了计量制度的统一。2、基本上形成了全国计量管理网和量值传递网。3、加强了计量器具产品的投产和生产过程的监督管理。4、加强了计量器具的管理。5、颁发和发布了各种计量检定系统表和计量检定规程。6、开发了计量人员的考核发证工作。7、建立和发展了同国际计量组织的广泛联系和业务交流。8、在全国范围内形成了一个较为完善的计量法规体系，计量管理纳入了法制轨道。,法律法规,第三章,3.1全国人民代表大会常务委员会制定的计量法1985年9月6日全国人大常委会审议通过，1986年7月1日正式实施。计量法是国家管理计量工作的根本法，是实施计量法制监督的最高准则。,法律法规,3.2国务院制定的计量法规由国务院依据计量法制定或批准。如：中华人民共和国计量法实施细则制造、修理计量器具许可证管理办法国务院关于在我国统一实行法定计量单位的命令中华人民共和国强制检定的工作计量器具检定管理办法等。,法律法规,3.3国务院计量行政主管部门（国家质检总局）制定的规章由国务院计量行政主管部门制定的全国性单项计量管理办法和技术规范。如：中华人民共和国计量法条文解释计量基准管理办法计量标准考核办法定量包装商品计量监督管理办法能源效率标识管理能源计量监督管理办法计量检定人员管理办法等。另外还有国务院有关部门制定的部门计量管理办法,法律法规,3.4、27个省、自治区、直辖市人民代表大会及其常委会制定的地方性法规3.5、省、直辖市和较大的市的人民政府制定的地方性计量规章3.6、一些专业性法规，如中国人民解放军计量条例、国防科技工业计量监督管理暂行规定,法律法规,计量管理,第四章,4.1计量器具管理4.1.1计量器具管理纲图,计量管理,计量管理,中华人民共和国依法管理计量器具目录,全部的计量基准器具,列入目录的计量标准器和工作计量器具12大类402种,列入目录的计量器具新产品,制造,修理,使用,销售,监督,新产品定型试验,新产品首次检定,许可证CMC,许可证制度,有证产品定期检定溯源,全国范围内从未生产的新产品,不易变化的计量器具定型后本单位出厂前首次检定,国家有证产品销售,进口计量器具销售,法制性监督,技术性监督,中华人民共和国进口计量器具型式试验审查目录,样机定型鉴定、型式批准,进口检定,计量管理,4.1.2计量器具的检定和溯源,属于列入中华人民共和国依法管理计量器具目录的计量器具,计量基准器,计量标准器,工作计量器,溯源到国际标准或基准,强制检定,自主检定或溯源,强制检定,自主检定或溯源,社会公用计量标准器,部门单位的最高标准器具,其它标准器具,列入强制检定目录111种51类,不列入目录或列入目录不在四种用途,用于贸易结算,用于安全防护,用于医疗卫生,用于环境监测,计量管理,工作计量器具的强制检定目录目录变化：随着经济的发展和社会的进步，强制检定目录也作了补充和调整1987年5月28日由原国家计量局发布了中华人民共和国强制检定的工作计量器具明细目录，共55项111种。1999年1月20日国务院计量行政部门发文新增了电话计时计费装置、棉花水分测定仪、验光机、验光镜片组、微波辐射与泄漏测量仪5种；2001年10月26日发文新增了燃气加气机、热能表2种；2002年12月27日发文取消了汽车里程表1种，至今为60项117种。,关于企业使用的非强检计量器具由企业依法自主管理的公告（国家质量技术监督局1999年第6号）为落实国务院办公厅关于印发国家质量技术监督局职能配置内设机构和人员编制规定通知规定(国办发199884号),国家质量技术监督局决定对企业使用的非强制检定计量器具的检定周期和检定对企业依法自方管理的有关事项,公告如下:一、企业使用的非强制检定计量器具,是指除企业最高计量标准器具以及用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面的列人强制检定目录以外的其他计量标准器具和工作计量器具，非强制检定计量器具的检定周期由企业根据计量器具的实际使用情况本着科学经济和量值准确的原则自行确定。二、非强制检定计量器具的检定方式由企业根据生产和科研的需要可以自行决定在本单位检定或者送其他计量检定机构检定测试任何单位不得干涉。三、企业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、环境监测方面列人强制检定目录的工作计量器具应当进行强制检定。未按照规定申请检定或者检定不合格的企业不得使用。特此公告国家质量技术监督局(印)一九九九年三月十九日,计量管理,检定与校准的主要区别,计量管理,计量认证与实验室认可的主要区别,计量管理,4.2.3计量检定计量检定是一个总的概念，按照管理环节的不同，可分为：首次检定、后续检定、周期检定等。首次检定是对未曾检定过的新计量器具进行的检定。目的是为了确定新生产的计量器具，计量性能是否符合型式批准时的规定要求。首次检定由计量器具的制造者、进口者、销售者或使用者提出申请，首次检定应在计量器具使用之前进行。后续检定计量器具首次检定后任何一种检定。包括强制性周期检定、修理后检定、周期检定、有效期内的检定。当使用者对计量器具的性能发生怀疑或觉察到功能失常时或当顾客对计量性能不满意时可随时提出后续检定要求，特别是修理后及封印失效后必须重新检定。周期检定是按规定时间间隔和程序，对计量器具定期进行的一种后续检定。它是后续检定的一种重要形式，是对使用中计量器具进行有效期管理的常用方式.,计量管理,计量管理,4.2仲裁检定和计量仲裁4.2.1计量仲裁的定义和依据计量法第二十一条规定，处理因计量器具准确度所引起的纠纷，以国家计量基准或者社会公用计量标准器具检定的数据为准。仲裁检定和计量调解办法仲裁检定可以由县级以上政府计量行政部门直接受理；也可根据司法机关、合同管理机关、涉外仲裁机关或者其他单位的委托，指定有关计量检定机构进行。仲裁检定结果作为公证的检定数据，通常不能由纠纷双方当事人提供，而应当由具有公正地位的第三方政府计量行政部门指定的具有法定资质的计量技术机构提供。,4.3定量包装商品1）背景：随着我国改革开放的深入和经济建设的发展，企业的生产技术和工艺水平有了较大的改进，产品的内在质量和包装质量有了明显的提高，尤其是定量包装商品的大量生产，极大地方便了人们的生活，提高了人们的生活质量。但是，由于定量包装商品生产的特殊性，使得贸易双方不能直接对定量包装商品的净含量进行当面称量。因此，给识别和选购定量包装商品的消费者带来了不便。如何保证定量包装商品的净含量计量准确，是生产者和消费者共同关心的问题2）定义：定量包装商品是指以销售为目的、与消费者利益密切相关，在一定量限范围内具有统一的质量、体积、长度标注的预包装商品。,计量管理,3）定量包装商品计量监督管理办法经2005年5月16日国家质量监督检验检疫总局局务会议审议通过，现予公布，自2006年1月1日起施行。某公司市场销售定含量监督抽查，现场2吨，过磷酸钙单包净含量50kg,每包价格40元，净含量缺0.5公斤，年生产磷肥40万吨该公司一年可以达到盈利320万,计量管理,4.5能源计量1）能源计量监督管理办法能源计量监督管理办法经2010年7月22日国家质量监督检验检疫总局局务会议审议通过，现予公布，自2010年11月1日起施行。以用能单位的能源计量工作为重点，在用能单位的计量要求、能源计量的监督管理、计量技术机构的能源计量服务等方面提出了明确的要求。质量技术监督部门对重点用能单位应开展定期审查，审查内容应包括能源计量器具的配备、计量数据的管理应用、能源计量人员的配备培训等。,计量管理,2）能源效率标识管理能源效率标识管理办法，经国家发展和改革委员会主任办公会议和国家质量监督检验检疫总局局务会议审议通过，予以发布，自2005年3月1日起施行。能源效率标识是指表示用能产品能源效率等级等性能指标的一种信息标识，属于产品符合性标志的范畴。能效等级是表示家用电器产品能效高低差别的一种分级方法。目前已有100多个国家实施了能效标识制度。按照我国国家标准相关规定，目前我国的能效标识将能效分为五个等级。目前，列入中华人民共和国实行能源效率标识的产品目录用能产品共23大类，国家质检总局分七批进行了发布。,计量管理,计量管理,为蓝白背景的彩色标