计量与检验检测课件

1、计量与检验检测2目 录一、检测与计量的理解二、计量在检测中的作用三、携手发展、共创未来检测的定义检测是按照规定程序，为确定给定产品的一种或多种特性，进行处理或提供服务所组成的技术操作（GB/ T 15481-2000）检测包含一系列的测量 每天都在进行大量的检测饮用水质量测温学健康过程测量食品与营养标签被测物燃料汽油煤天然气一次检测，全球有效 全球的测量活动中，化学测量已经超过50%，并且其比例还在迅速增加。 国际计量委员会(CIPM)秘书长 Dr.Robert Kaarls检测的要素被检测对象方法 仪 器人员环 境测量标准 结果评定有效结果分析测试人员 环 境 测量标准 样 品 结果评定 结

2、果表达 仪 器 材 料 方法 方法 检测活动涉及的环节与因素计量是检测活动必不可少的环节！计 量计量：是关于测量及其应用的科学。标准测量计量9计 量计量： 计：1.核算：时。量（ling ）。2.测量或核算度数、时间、温度等的仪器：晴雨。湿度。 量：量ling（动词）measure 1. 确定、计测东西的多少、长短、高低、深浅、远近等的器具：具。杯。筒。角器。 2. 用计测器具或其他作为标准的东西确定、计测：计。测。度。体温。度衡。量ling（名词）quantity，units（如SI） 数的多少：数。质。 古时计量物体多少的容器，如斗、斛之类。10量：容积10 秦朝： 高9.2cm， 口径2

3、0.5cm，底径17.7cm，容积1000ml 公元9年汉朝容量量具，“升”春秋-“鲁班尺”组图清代鲁班尺：1尺=31cm (46.08cm) 明代鲁班尺：1尺=32cm (42.90cm) 度：长度计量古称度量衡自汉书律历志把铢、两、斤、钧、石这五个单位命名为五权之后，名称就比较一致起来，直至唐代都没有改变。其进位方法颇值一提：二十四铢为两，十六两为斤，三十斤为钧，四钧为石。 古代“权衡”或“衡器”（天平）权衡十六金星秤度 量 衡计量（Metrology）：是测量及其应用的科学。是实现单位统一、保证量值准确可靠的活动。测量新理论和新原理测量量值准确和单位统一 测量新技术和新仪器测量应用测量结

4、果分析 GUM 测量操作正确性和有效性ISO17025现代计量学13计量学定义 （VIM 2.2.2）计量学 metrology测量及其应用的科学。计量学包括测量的理论和实践的所有方面，不论测量不确定度大小和应用领域。国际标准ISO/IEC GUIDE 99:2007国际计量学词汇基础和通用概念及有关术语（即VIM第三版，该国际标准以下简称GUIDE 99）计量及其重要作用BIPM, ISO , IEC, IUPAC , IUPAP, IFCC, OIML, ILAC共同定义其中：IUPAC-国际纯粹与应用化学学联合会IUPAP-国际纯粹与应用物理学联合会IFCC-国际临床化学和实验室医学联盟

5、 中国JJG100191通用计量名词及定义计量：实现单位统一、量值准确的活动。现代计量学计量标准与测量的关系等臂等臂已知测量标准为“权”古代 皇帝御制现代 依据科学定义制作的SI单位标准砝码未知测量对象为“重”为了统一施政、纳税，秦朝颁布了统一的度量衡制度。测量比较器15计量为测量建立标准实现单位统一、保障量值准确可靠的活动。具有4个特点：准确性一致性溯源性法制性 测量为确定量值而进行的全部操作。是对非量化事物的量化过程，用数据描述事物。测量并不必须具备计量的四个特征。计量属于测量的一种，源于测量而严于测量。狭义讲，计量是与测量结果的置信度相关的、与不确定度相联系的一种规范化测量。16目 录一

6、、检测与计量的理解二、计量在检测中的作用三、携手发展、共创未来通过建立计量溯源性，获得可靠的测量结果，使标准的结果可检验，过程可复现，进而实现人们对质量信赖信心创新通过测量科学和技术进步之间的相互依存和相互促进推动创新。新的测量技术将会刺激产品流程和服务的创新。同时也有利于培养劳动力的新技能。计量是科学的语言计量与创新爱因斯坦“相对论”证明来源于科学实验，其准确度很大程度上是依赖于计量。2005年诺贝尔物理奖得主之一，美国标准和技术研究院（NIST）的J.L. Hall（霍尔）在获奖感言中说到：“计量学是科学之母，是理论与实验之间的桥梁，提供物理进展的方法”。聂荣臻元帅：“科技要发展，计量要先

7、行。”14位计量科学家获得诺贝尔物理学奖（仅最近十年，美国NIST就有3）17位物理学家是国际著名的计量科学奠基人，他们名字的第一个字母的大写作为计量单位的符号如：力值单位牛顿（N），电流单位安培（A），温度单位开尔文（K），电压单位伏特（V），功率单位瓦特（W），等等计量是国家主权的象征，是统一国家的工具计量是社会进步的重要基石计量是科学技术的基础，是人类认识世界的工具，是科技创新的主战场计量是保证国民经济正常运行和公平贸易的基础计量支撑国防建设，事关国家核心利益计量的重要作用计量就像空气一样，与人类生产生活紧密相连 20基于计量的战略地位，发达国家普遍高度重视计量。美国、德国、英国等43个

8、国家和地区把计量（度量衡）写入宪法，作为中央事权和统一管理国家的基本要求。美国和德国的国家计量院院长都是由总统任命。美、德、英等主要发达国家政府对计量有统一、稳定的专项经费支持，并逐年增长。1220世纪40年代开始，以原子能技术、航天技术、电子计算机的应用为代表，信息控制为主导的第三次技术革命。多参量、高精度测量，信息及其传递测量技术319世纪70年代，以电学为主导的第二次技术革命。（电器时代）对电的测量和研究，以电力为主角的能源测量及其输送技术18世纪60年代，英国以瓦特的蒸汽机为主导的第一次技术革命（蒸汽机时代）万有引力和运动三定律为代表的经典力学，能量及其转换测量技术第一次技术革命第二次

9、技术革命第三次技术革命10-3 10-6 10-9 4第4次技术革命10-12 德国工业4.0，美国智能制造，中国制造2025，智能为特点量子计量技术全面应用。美国国家计量院 (NIST)提出了“聪明加工系统SMS”研究计划10-15 量值定义世界22计量是保证国民经济正常运行和公平贸易的基础在经济交往中，超过80%的贸易必须经过计量才能实现。计量被称作工业生产的“眼睛”原材料工艺装备计量检测世界工业发达国家把计量检测、原材料和工艺装备列为现代工业生产的三大支柱。23国际计量局描述的国际SI单位测量体系结构量值传递测量溯源建立计量溯源性24建立溯源体系经济、社会、科研各领域检测、测量检定/校准

10、国家计量基标准溯源国际计量体系25 25 国际单位制(SI):计量：基准；不间断的溯源链.米制公约 (The Metre Convention)NQI国家质量基础设施，由联合国工发组织和世界贸易组织在2005年提出。党的十八大明确提出，要把推动发展的立足点转到提高质量和效益上来。习近平总书记针对质量问题发表了一系列重要论述，特别强调“三个转变”推动中国制造向中国创造转变、中国速度向中国质量转变、中国产品向中国品牌转变。李克强总理亲自出席首届中国质量（北京）大会，强调提升质量是中国发展之基、兴国之道、强国之策，关乎民生福祉，关乎国家形象。计量是控制质量的基础，标准引领质量提升，认证认可建立对质量

11、的信任，检验检测衡量质量的水平，四者之间构成了科学严谨的技术链条。支树平局长在中央党校春季班上的报告（2015.4.3）国家质量基础(NQI)标准计量合格评定（含检验检测和认证认可）27计量（规、矩）标准（规矩）质量（方圆） 规矩诚设矣，则不可欺以方圆没有规矩，不成方圆合格评定PM2.5检测对计量工作提出了更高要求保证有效检测的措施： 使用国家环保部颁布的检测方法：HJ618-2011 环境空气PM10和PM2.5的测定 重量法，该方法等同采用了美国环保署（EPA）的标准； 用做PM2.5检测的膜应满足EPA 40 CFR Part 50(EPA 1997a)的生产标准，根据样品采集目的可以选

12、择玻璃纤维、石英等无机滤膜或聚氯乙烯、聚丙烯、混合纤维素等有机滤膜。滤膜对0.3微米标准粒子截留效率不低于99%。推荐使用ASTM-F649-01，ASTM-F328-98（可溯源至NIST） 。 二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧等气体使用国家有证标准物质（标准气体）作为测量参考，要求溯源至NIM。美国宇航局（NASA）公布的PM2.5全球分布地图计量是保证临床诊疗测量结果准确可靠的核心医生诊断结论80% 信息临床检验结果偏差增加或减少假阴性胆固醇3%9-20%肿瘤诊断标志物10%10-50%肌钙蛋白诊断试剂100%100-300%在临床诊疗中的作用及战略地位相关临床检验试剂试剂质量参差不齐

13、30全球每年拥有1200亿()市场，并以3%以上增长诊疗不准确度带来的经济成本测算：测量不确定度引入的经济成本() =测量不确定度 (%) x诊料试剂和仪器 成本* 约为10% x 1200=120亿/年()给人的生命带来的影响难以估计在临床诊疗中的作用及战略地位 *Uncertainty (%) x cost () = alternative cost of uncertainty () 源自 8th International DAAAM Baltic Conference “INDUSTRIAL ENGINEERING” 19-21 April 2012, Tallinn, Estoni

14、a “THE IMPACT OF METROLOGY IN INDUSTRIAL SECTOR IN ESTONIA”Simson, K.等1.建立系列胆固醇标准物质2.医院检验结果测量不确定度从实施计划前的近20%下降到3%；3.诊断的假阴性和假阳性也降到3%4.心脑血管病的发病率持续下降5.节约治疗费用 每年节省误诊病人数以亿计美元的治疗费 美国胆固醇计划20世纪60年代开始在临床诊疗中的作用及战略地位国家组织高准确度标准物质成为重点高准确度分析方法成为热点由国家计量单位牵头的联合研发模式和可持续发展战略正在形成推动开展体外诊断器具指令（IVDD），要求校准物质的溯源性保障From CER

15、N, SwitzerlandTo Gran Sassoo National Laboratory, Italy:60 ns faster than light in 730 km:Either distance (18 m) or time (60 ns) had some errors:a troublesome cable and timing device that cast doubt on the certainty of the result. Two leaders of the OPERA resigned on 30 March 2012.Nature News 2012,3

16、.30中微子传播730km，比光快60ns结论: 时间测量错误！欧洲OPERA中微子超光速实验 一致性计量是控制质量的基础认证检测标准化认可计量符合性 可靠性 一致性SI单位 国际标准化组织（ISO）：五个质量要素是标准和一致性的基础 （Standards and Conformance Infrastructure）SI单位则是保证标准和一致性的“中心线”。35目 录一、检测、标准与计量二、标准与计量在检测中的作用三、携手发展、共创未来19701985计量法颁布1955中国计量科学研究院成立标准物质研究中心成立1989标物中心并入计量院2005国务院批准计量院昌平实验基地项目19982009

17、昌平实验基地正式投入运行2015建院六十周年2006: 计量纳入国家中长期科技发展规划纲要 (2006-2020)2013: 国务院发布首个国家计量发展规划(2013-2020)1970四川分院成立发展为中国测试技术研究院37*/66和平里院区昌平院区占地56万m2总建筑面积4.7万m2侧重高端计量科学研究和科技创新国际合作和人才培养基地占地8万m2实验室面积6.4万m2侧重传统计量科学研究和检测校准服务检测校准服务基地计量院发展概要计量院科技委院长职能部门专业所国内咨询委国际咨询委院办公室科技管理部（国际合作部）业务质量部人力资源部财务部基础设施修缮部党群监审部技术条件部昌平基地综合办物业中

18、心长度与精密工程所热工所力学声学所电磁所信息电子所光学所电离辐射所时间频率所化学所 纳米与新材料所能源环境所医学生物所工程所战略研究所计量院-清华大学精密测量联合实验室其他机构国家标准物质研究中心国家时间频率计量中心经费: 约8.0亿元人民币 70% 国家财政拨款 30% 服务收入全院在职职工约1000人专业技术人员700余人2位中国工程院院士 73名研究员344名副研究员、高级工程师186名博士， 193名硕士离退休1095人人员构成27%通过先进测量能力和计量体系建设，支撑国家工业竞争，促进社会经济发展，提升人民生活质量。使命基标准建立进行国际比对开展技术服务取得国际互认共保存计量基准13

19、0项；社会公用计量标准296项；有证标准物质1270种。开展经总局授权的检定服务587项、经国家实验室认可中心认可的校准服务568项、检测服务335项累计参加比对700余项，主导部分比对，对国际和区域比对的参加率在60%以上。基准国际比对覆盖率为90%。科研能力截止2014年12月,有1224项校准和测量能力(CMCs)获得国际互认并发布在BIPM网站数量全球第4，亚洲第1位2000万年不差一秒，支撑定位系统和国防建设。NIM5数据被BIPM采纳，参与驾驭国际原子时铯原子喷泉钟时间频率基准优于国外最好水平10倍，支撑航空航天、电力电子、生物医药、仪器仪表等行业量子化霍尔电阻“十一五”以来，获国

20、家科技进步奖一等奖2项、二等奖9项、省部级奖近400项 建院以来，共获得国家级科技奖励近80项2006、2007连续2年获得国家科技进步一等奖作为长度基准的稳频激光技术，曾先后获得国家自然科学二等奖，科技进步一等奖和二等奖。我院研制的633nm和532nm两个波长激光成为国际十三个基准的组成部分。国际计量局（BIPM）正式成员；段宇宁副院长现任国际计量委员会（CIPM）委员、CIPM温度咨询委员会主席，进入国际计量界最高管理层；亚太计量规划组织（APMP）正式成员；2009-2012间任亚太地区计量组织（APMP）主席单位。在APMP领导机构中始终占有一席，且担任APMP部分技术委员会主席。1

21、. 在国际组织中的话语权和主导地位显著提升2. 双边科技合作成果丰硕近十年来，中国的计量研究得到很大发展，整体水平已经成为国际第二梯队的领头羊，部分领域处于世界领先或先进地位。与以发达国家为主的10余个国外计量机构签署有合作协议，在多领域、深层次开展富有实效的合作研究，年均选派20名中青年科技骨干到发达国家开展中长期工作学习，对人才培养发挥了显著作用。使命新一轮工业革命正式拉开序幕，新技术、新产品、新业态层出不穷后金融危机时代全球化产业和贸易正在进行新一轮布局，先进制造业正在重新受到发达国家的青睐；能源革命和互联网革命正在爆发，大数据时代以超乎想象的速度悄然来临；深空、深海、深地、深蓝，已经成

22、为探索未知领域的新方向，人们认识自然的能力和愿望正在不断膨胀。国际计量科技正在经历前所未有的跨越式发展以量子基准为核心技术重新定义国际单位制是当代计量科技的重大变革，最突出的体现就是“计量单位量子化”和“量值溯源扁平化”，这一变革将带动相关产业实现跨越式发展。目前，量子技术与信息技术正在相互融合，量子技术+互联网技术的发展模式，将掀起一场真正的计量科学、甚至是整个测量科学的革命。国家科技体制改革已经启动，科技经费投入方式发生重大改变国家正在改革原有的碎片化科技投入模式，战略性、基础性的计量科技工作将会得到进一步的提升。要深入研究发达国家计量院经费来源充足、政府拨款稳定的模式，加强顶层设计，早日形成计量科技长期、持续的国家财政专项经费支持。使命计量新需求不断涌现的重大挑战期实现超越和突破的战略机遇期科技体制改革的转型升级