计量基础知识

1、上海慧加生物科技有限公司培训资料003计量基础知识上海慧加生物科技有限公司培训资料003内容目录 第一节 概述 第二节 计量单位 第三节 计量器具 第四节 相关知识 第五节 有效数字的知识上海慧加生物科技有限公司培训资料003第一节 概述 一、计量的概念和基本特征 计量：是实现单位统一、量值准确可靠的活动。 计量的基本特征有： 1、统一性;2、准确性;3、社会性;4、溯源性;5、法制性。上海慧加生物科技有限公司培训资料003二、区别：计量、测量、计量学 测量：测量被定义为“以确定量值为目的一 组操作”。 计量：是指“实现单位统一、量值准确可靠 的活动”。 计量学：是指“关于测量的科学”。上海慧

2、加生物科技有限公司培训资料003三、计量工作的基本内容及其作用1、计量工作的基本内容：科学计量：计量工作的科学技术基础法制计量：是指为了保护国家和人民免受不准确或 不诚实测量所造成的危害，由法律调整 或受政府计量机构调整的所有计量活动 的总称。工业计量：指为获得准确可靠的测量数据以满足企 业生产经营要求的各项活动。上海慧加生物科技有限公司培训资料0032、计量工作的作用 计量工作是经济建设中的一项重要的技术基础。 “计量是当代经济发展必需的支撑条件,是信息化的基础,是现代化生产、全面提高产品质量、增强国际竞争力的重要手段。 计量是信息化的基础，计量不准确。信息会误导，信息化将失去意义，没有计量

3、无法进行现代化生产，更谈不上提高产品质量，加强本国产品在国际上的竞争力，以计量这一非关税壁垒人为限制它国产品的情况也时有出现。”上海慧加生物科技有限公司培训资料003第二节 计量单位 一、背景 1948年召开的第九届国际计量大会作出了决定，要求国际计量委员会创立一种简单而科学的、供所有米制公约组织成员国均能使用的实用单位制。1954年第十届国际计量大会决定采用米(m)、千克(kg)、秒(s)、安培(A)、开尔文(K)和坎德拉(cd)作为基本单位。1960年第十一届国际计量大会决定将以这六个单位为基本单位的实用计量单位制命名为“国际单位制”，并规定其符号为“SI”。以后1974年的第十四届国际计

4、量大会又决定增加将物质的量的单位摩尔(mol)作为基本单位。因此，目前国际单位制共有七个基本单位。上海慧加生物科技有限公司培训资料003二、概念 1、计量单位：为定量表示同种量的大小而约定的定义和采用的特定量。具有约定的赋予的名称和符号。 例如：物质的量 单位：摩尔 符号：mol 定义：凡是含有阿伏加德罗常数个结构微粒（约6.021023）的物质，其物质的量为1摩尔。阿伏加德罗常数：根据科学测定，12克碳12所含的碳原子数为6.02209431023 用符号NA表示，称阿伏加德罗常数，近似值为6.021023上海慧加生物科技有限公司培训资料0032、计量单位制：为给定量制按给定规则确定的一组基

5、本单位和导出单位。3、国际单位制：由国际计量大会采用和推荐的一种一贯单位制。“SI” 是国际单位制的国际通用符号。4、法定计量单位：由国家法律承认、具有法定地位的计量单位。SI: International System of Units 上海慧加生物科技有限公司培训资料003三、我国的法定计量单位 计量法规定：国际单位制计量单位（SI单位）和国家选定的其他计量单位（非SI单位）为法定计量单位。非法定计量单位应当废除。上海慧加生物科技有限公司培训资料0031、SI单位:SI基本单位和SI导出单位 a、基本单位： 量的名称 量的符号 单位名称 单位符号 长度 l（L） 米 m 质量 m 千克 k

6、g 时间 t 秒 s 电流 I 安培 A 热力学温度 T 开尔文 K 物质的量 n 摩尔 mol 发光强度 I 坎德拉 cd b、导出单位： 例：频率、压力、压强、功、热、功率、辐射通量、电荷量、电压、电容、电阻、磁通量、光通量、光照度.上海慧加生物科技有限公司培训资料0032、非SI单位（国家选定的其他计量单位）： 例：时间：分、时、天 长度：海里 速度：节 面积：公顷 质量: 吨上海慧加生物科技有限公司培训资料003四、SI基本单位的定义 1、长度:米(m) 1983年10月在巴黎召开的第十七届国际计量大会：“米是1299792458秒的时间间隔内光在真空中行程的长度” 。 2、质量：千克

7、（kg） 千克定义为国际千克原器的质量。 上海慧加生物科技有限公司培训资料003 3、时间：秒（s） 1967年的第13届国际度量衡会议上通过了一项决议，采纳以下定义代替秒的天文定义：一秒为铯-133原子基态两个超精细能级间跃迁辐射9192631770周所持续的时间。 4、电流：安培（A） 在真空中相距为1米的两根无限长平行直导线，通以相等的恒定电流，当每根导线上所受作用力为210-7N时，各导线上的电流为1安培。上海慧加生物科技有限公司培训资料003 5、热力学温度：开尔文（K） 以绝对零度（0K）为最低温度，规定水的三相点的温度为 273.16K，1K等于水三相点温度的1273.16。热力

8、学温度T与人们惯用的摄氏温度t的关系是Tt273.15，因为水的冰点温度近似等于273.15K，并规定热力学温度的单位开（K）与摄氏温度的单位摄氏度（）完全相同。上海慧加生物科技有限公司培训资料003 6、发光强度：坎德拉（cd） 坎德拉是一光源在给定方向上的发光强度，该光源发出频率为5401012赫兹的单色辐射，而且在此方向上的辐射强度为1683瓦特每球面度定义中的5401012赫兹辐射波长约为555nm，它是人眼感觉最灵敏的波长 上海慧加生物科技有限公司培训资料003五、SI辅助单位的定义 1、平面角：弧度（rad） 以长为圆周长（2r）的弧所对的圆心角为2 弧度，半个圆周长的弧所对的圆心

9、角为弧度。 2、立体角：球面度（sr） 以r为半径的球的中心为顶点，展开的立体角所对应的球面表面积为r2，该立体角的大小就是球面度。注：球的表面积为：4r2 上海慧加生物科技有限公司培训资料003六、常用导出单位 1、频率：赫兹（Hz） 在1秒时间间隔内发生一个周期过程的频率，即1Hz=1s-1 2、力；重力：牛顿（N） 使一千克质量的物体产生1米每二次方秒加速度的力，即1N=1kgm/s2 3、压力，压强：帕斯卡（Pa） 等于1牛顿的力作用在1平方米上，即1Pa=1N/m2 4、能量；功；热：焦耳（J） 当1牛顿力的作用点在力的方向上移动1米距离所作的功，即1J=1Nm上海慧加生物科技有限公

10、司培训资料003 5、功率；辐射通量：瓦特W 在1秒时间间隔内产生1焦耳能量的功率，即1W=1J/s 6、电位；电压；电动势：伏特（V） 流过1安培恒定电流的导线内，如两点之间所消耗的功率为1瓦特时，这两点之间的电位差为1伏特，即1V=1W/A 7、摄氏温度：摄氏度（） 沸点定为一百度，冰点定为零度，其间分成一百等分，一等分为一度，即1=1K-273.15K 8、光通量：流明（lm） 发光强度为1坎德拉(cd)的点光源，在单位立体角（1球面度）内发出的光通量为1流明，即1lm=1cd/sr上海慧加生物科技有限公司培训资料003 9、光照度：勒克斯（lx） 1流明的光通量均匀分布在1平方米面积上

11、的照度，就是一勒克斯，即1lx=1lm/m2 10、氢离子浓度指数，即 pH值 上海慧加生物科技有限公司培训资料003七、计量单位使用方法例如：5-7kg不应写为5kg-7kg； 646mm不应写为64mm6mm； 1.75m不应写为1m75,亦不应写为 1m75cm。注：但非十进制可以，6时30分。上海慧加生物科技有限公司培训资料003第三节 计量器具 一、定义 1、计量器具： a 单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具。 b 指能用以直接或间接测出被测对象量值的装置、仪器仪表、量具和用于统一量值的标准物质，包括计量基准、计量标准、工作计量器具。上海慧加生物科技有限公司培训资料0032、

12、重要性： 计量器具广泛应用于生产。科研。领域和人民生活等各方面，在整个计量立法中处于相当重要的地位。因为全国量值的统一，首先反映在计量器具的准确一致上，计量器具不仅是监督管理的主要对象，而且是计量部门提供计量保证的技术基础。 上海慧加生物科技有限公司培训资料003二、计量器具的分类 1、按计量学用途分类： 计量基准器具 计量标准器具 工作计量器具。 上海慧加生物科技有限公司培训资料003 、计量基准器具 简称计量基准，是在特定领域内复现和保存计量单位量值，并具有最高计量学特性，经国家鉴定、批准作为统一全国量值最高依据的测量标准。 、计量标准器具 简称计量标准，指准确度低于计量基准,用于检定或校

13、准其他计量标准或工作计量器具的计量器具。计量标准按法律地位、作用和管辖范围的不同，分为社会公用计量标准、部门或企事业单位使用的计量标准。上海慧加生物科技有限公司培训资料003社会公用计量标准： 指政府计量行政主管部门组织或授权建立的作为统一本地区量值的依据，在社会上实施计量监督具有公证作用的计量标准。部门或企事业单位的计量标准： 部门或企事业单位根据需要建立。、工作计量器具 相对于标准计量器具而言,指直接用于测量而不用于计量检定或校准的计量器具。上海慧加生物科技有限公司培训资料003光学标准尺光学标准尺精度误差为（1+L / 200）mL为测量长度。上海慧加生物科技有限公司培训资料003 2、

14、按结构特点分类： 量具：即用固定形式复现量值的计量器具，如量块、砝码、标准电池、标准电阻、竹木直尺、线纹米尺等； 计量仪器仪表：即将被测量的量转换成可直接观测的指标值等效信息的计量器具，如压力表、流量计、温度计、电流表、心脑电图仪等； 计量装置：即为了确定被测量值所必须的计量器具和辅助设备的总体组合，如里程计价表检定装置、高频微波功率计校准装置等。上海慧加生物科技有限公司培训资料003三、计量器具的特征 1、标称范围：存在上下限； 2、测量不确定度：测量结果的可信程度； 3、灵敏度：器具响应的变化与被测量值的变化之比； 4、鉴别力：器具对微小变化的响应能力； 5、鉴别力域：对器具的响应而言被测

15、量的最小变化值； 6、分辨力：能够肯定区分的指示器示值的最邻近值； 7、作用速度：单位时间内测量的最大次数； 8、稳定度：器具保持计量特性不变的能力。 上海慧加生物科技有限公司培训资料003四、计量器具的使用要求 1、根据需要对计量器具进行调整 调整是指使计量器具的准确度和其他性能达到规定要求的作业。调整时应遵守计量器具操作规程，防止调整不当而失准。如万用表、游标卡尺等在使用前要进行归零调整。 2、标示计量器具的状态 一般在计量器具上贴状态标签，让使用者了解计量器具的状态（合格、限制使用、停用等）和有效期限。因体积小或影响操作等原因而不宜贴标签的计量器具，其状态标签可贴在包装盒上或由其使用者妥

16、善保管，但器具上要刻上编号，便于追溯。上海慧加生物科技有限公司培训资料003 3、防止调整时损坏 采取措施，防止调整时损坏。比如，对作业人员进行资格认证，须有资格证方可上岗，同时编制调整作业指导书及对校准点进行铅封等。 4、加强搬运、维护、贮存的防护 在计量器具使用过程中，一定要采取措施，防止计量器具在搬运、维护和贮存时损坏或失效。如提供适宜的环境条件、采取防护措施等。 上海慧加生物科技有限公司培训资料003 5、做好计量器具失准时的处理 若发现计量器具偏离校准状态（失准）时，应上报主管，请求对检测结果的有效性进行评价，并对设备和受影响的产品采取相应的措施。 （1）对被检产品，不一定要重新进行

17、检测，但对其有效性一定要评价。 （2）对设备和受影响的产品采取以下措施： 追回产品进行重新检测。 对设备进行修理并重新校准。 （3）应查明计量仪器失准的原因。应对检定或校准方法，检定、校准周期。计量人员工作责任性及操作熟练度，计量器具的适用性等更新进行评价，根据评价结果再适时采取相应措施。 上海慧加生物科技有限公司培训资料003五、检定和校准 检定：是指为评定计量器具的计量性能，确定其是否合格所进行的全部工作，包括检验和加封盖印等。是保证量值准确一致的重要措施。校准：在规定条件下,为确定计量检测仪器或系统的示值或实物量具,标准物质所代表的量值与相对应的由参考标准获得的量值之间关系的一组操作。

18、上海慧加生物科技有限公司培训资料003 1、对象不同 检定的对象是计量法规定的强制检定的测量装置；而校准则是强制性检定之外的测量装置。 2、目的不同 检定的目的是对测量装置进行强制性全面评定，是自上而下的量值传递过程；而校准则是对照计量标准，评定误差，确保量值准确，属于自下而上的操作。 3、性质不同 检定属于强制性的执法行为；校准不具有强制性，属于自愿的行为。上海慧加生物科技有限公司培训资料003 4、依据不同 检定的主要依据是计量检定规程；而校准则是组织自行制定的校准规范。 5、方式不同 检定必须到有资格的计量部门或法定授权的单位进行；而校准则可以采用组织自校、外校、或自校加外校的方式进行。

19、 6、周期不同 检定的周期必须按检定规程的规定进行；而校准则由组织自行确定。上海慧加生物科技有限公司培训资料003 7、内容不同 校准的内容只是评定测量装置的误差，以确保量值准确；而检定则是对测量装置的全面评定，除校准的全部内容，还需要检定有关项目。 8、结论不同 校准的结论只是评定测量装置的误差，确保量值准确，不要求给出合格或不合格的判定；而检定则必须依据检定规程规定的量值误差范围，给出其合格与不合格的判定。 9、法律效力不同 校准的结论不具备法律效力；而检定的结论具有法律效力。上海慧加生物科技有限公司培训资料003第四节 相关知识 CNAS是中国合格评定国家认可委员会 是由国家认证认可监督

20、管理委员会批准设立并授权的国家认可机构，统一负责对认证机构、实验室和检查机构等相关机构的认可工作。它是在原中国认证机构国家认可委员会（CNAB）和中国实验室国家认可委员会(CNAL)基础上合并重组而成的。 上海慧加生物科技有限公司培训资料003 ILAC是国际实验室认可合作组织 英文：International Laboratory Accreditation Cooperation （ILAC） CMA是“China Metrology Accreditation”的缩写；中文含义为“中国计量认证” 上海慧加生物科技有限公司培训资料003 CMC是“中华人民共和国制造计量器具许可证”标志，

21、是“China Metrology Certification”的英文缩写，意为中国制造计量器具许可证上海慧加生物科技有限公司培训资料003第五节 有效数字 一、定义 1、有效数字： 是指在分析工作中实际能够测量到的数字。所谓能够测量到的是包括最后一位估计的，不确定的数字。 我们把通过直读获得的准确数字叫做可靠数字；把通过估读得到的那部分数字叫做存疑数字。把测量结果中能够反映被测量大小的带有一位存疑数字的全部数字叫有效数字。上海慧加生物科技有限公司培训资料003二、有效数字的概念 测量结果都是包含误差的近似数据，在其记录、计算时应以测量可能达到的精度为依据来确定数据的位数和取位。如果参加计算的

22、数据的位数取少了，就会损害外业成果的精度并影响计算结果的应有精度；如果位数取多了，易使人误认为测量精度很高，且增加了不必要的计算工作量。 一个近似数据的有效位数是该数中有效数字的个数，指从该数左方第一个非零数字算起到最末一个数字（包括零）的个数，它不取决于小数点的位置。 上海慧加生物科技有限公司培训资料003三、有效数字的正确表示 1、有效数字中只应保留一位欠准数字，因此在记录测量数据时，只有最后一位有效数字是欠准数字。 2、在欠准数字中，要特别注意0的情况。0在非零数字之间与末尾时均为有效数字。如：0.078和0.78与小数点无关,均为两位。506与220均为三位。 3、等常数，具有无限位数

23、的有效数字，在运算时可根据需要取适当的位数。 上海慧加生物科技有限公司培训资料003四、有效数字的具体说明 1、实验中的数字与数学上的数字是不一样的。如 数学的 8.35=8.350=8.3500 , 而实验的 8.358.3508.3500. 2、有效数字的位数与被测物的大小和测量仪器的精密度有关。如前例中测得物体的长度为7.45cm,若改用千分尺来测，其有效数字的位数有五位。 3、第一个非零数字前的零不是有效数字。上海慧加生物科技有限公司培训资料003 4、第一个非零数字以及之后的所有数字(包括零)都是有效数字。 5、单位的变换不应改变有效数字的位数。因此，实验中要求尽量使用科学计数法表示

24、数据。如100.2m可记为0.1002km，但若用cm和mm作单位时，数学上可记为10020cm和100200mm，但却改变了有效数字的位数，这是不可取的，采用科学计数法就不会产生这个问题。上海慧加生物科技有限公司培训资料003五、有效数字与不确定度的关系 有效数字的末位是估读数字，存在不确定性。一般情况下不确定度的有效数字只取一位，其数位即是测量结果的存疑数字的位置；有时不确定度需要取两位数字，其最后一个数位才与测量结果的存疑数字的位置对应。 由于有效数字的最后一位是不确定度所在的位置，因此有效数字在一定程度上反映了测量值的不确定度(或误差限值)。测量值的有效数字位数越多，测量的相对不确定度越小；有效数字位数越少，相对不确定度就越大。可见，有效数字可以粗略反映测量结果的不确定度。 上海慧加生物科技有限公司培训资料003六、有效数字的舍入规则 1、当保留n位有效数字，