实验室资质认定实用指南(第一篇)201111115

1、实验室资质认定实用指南主 讲：冷元宝 教高水利部黄河水利科学研究院黄河水利委员会基本建设工程质量检测中心1 博士，教授级高级工程师。水利部堤防工程安全与病害防治工程技术研究中心副主任，黄委会质检中心常务副主任，博士后指导导师，华北水利水电学院硕士生导师。注册中华人民共和国实验室资质认定（组长资格）国家级评审员，中国工程地球物理专业委员会常务副主任兼秘书长，中国水利学会水利量测技术专业委员会副主任，河南省检测协会副会长。 主要从事工程质量检测研究与应用等工作。曾主持南水北调中线、小浪底水电站等30余项工程质量控制和检测技术的研究和实践工作；主持国家自然科学基金、国家公益专项、国家“948”等国家

2、、省部级项目9项；主编堤防隐患探测规程，是水利水电工程物探规程、锚杆锚固质量无损检测技术规程的主要编写者。先后主持和参加编写地基基础检测、实验室资质认定实用指南等教材专著5部，发表论文50余篇，被EI收录6篇 。冷元宝 王世忠副处长 冷元宝简介2第一篇基础知识数据统计分析与抽样 实验室资质认定起源与发展 实验室资质认定有关法律规定及法律效力 计量基础知识 数据处理、测量误差与测量不确定度 能力验证3第一章 实验室资质认定起源与发展 我国工农业生产、科学研究、质量监督、检验检疫、商品流通等各个领域的众多检测实验室，依靠仪器设备，提供准确数据，为我国国民经济的建设和发展提供了公正、科学的技术服务，

3、其工作已成为我国经济活动中必不可少的组成部分，发挥着越来越重要的作用。积极推进实验室技术进步，提升其管理水平并实施有效监督是政府质量监督部门的重要职能之一 。4第一章 实验室资质认定起源与发展 随着我国入世后过渡期的完成和国家行政许可法的实施，对各类实验室的监管既要符合行政许可法和相关法律法规的规定，又要向国际通行规则靠拢。在考虑对实验室管理历史的继承和统筹兼顾面向未来的指导思想下，国家认证认可监督管理委员会组织专家经过反复调研和论证，制定了实验室和检查机构资质认定管理办法(以下简称办法)，并于2006年2月21日以国家质量监督检验检疫总局第86号局长令形式发布。办法规定：为行政、司法、仲裁机

4、关和社会公益活动、经济或者贸易关系人提供具有证明作用的数据和结果的实验室和检查机构以及其他法定需要通过资质认定的机构，必须通过资质认定。办法同时明确，资质认定包括计量认证和审查认可两种形式。了解计量认证和审查认可的起源与发展，是认识实验室资质认定工作的前提。 5计量认证与审查认可(验收)起源计量认证与审查认可的发展及社会作用 计量认证与审查认可(验收)改革123第一章 实验室资质认定起源与发展6计量认证与审查认可(验收)起源 80年代初期，改革开放，验货检验，从国家到各行业、部门，从省（自治区、直辖市）到地市县相继成立了各级产（商）品质量质检机构1985年9月6日，中华人民共和国计量法颁布（国

5、家计量局），规定了对检验机构的考核要求1987年2月1日发布的计量法实施细则将对检验机构的考核称为计量认证1987年，开始对我国的检验机构实施计量认证考核780年代中期，原国家标准局，为监督产(商)品质量，设立各类国家产品质量监督检验中心，各地也成立相应机构，对生产和流通领域的产(商)品进行质量监督检验。为有效对这些检验机构的工作范围、工作能力、工作质量进行监控和界定，规范检验市场秩序，原国家经委标准局于l986年颁布了产品质量监督检验测试中心管理试行办法，对检验机构进行审查认可。 中华人民共和国标准化法 1990年，标准化法实施条例颁布，将规划、审查工作称之为“审查认可（验收）”。1990年

6、，国家产品质量监督检验中心审查认可细则、产品质量监督检验所验收细则、产品质量监督检验站审查认可细则（三个细则参照采用ISO/IEC导则25-1982）颁布，开始了对各级产品质量监督检验机构的审查认可（验收）工作计量认证与审查认可(验收)起源 8涉及领域农业、林业、牧业、食品、机械、电子、冶金、石油、化工、煤炭、地勘、航空、航天、船舶、建筑、水利、公路、铁路、建材、医药、防疫、环保、海洋、节能承担任务产 品 质 量 监 督 、 质 量 仲 裁 检 验 、 商 贸 验 货 检 验 、 药 品 检 验 、 防 疫 检 验 、 工程质量检测、环 境 监 测 、 地 质 勘 测 、 节 能 监 测 、

7、进 出 口计量认证与审查认可(验收)的发展及社会作用9计量认证与审查认可(验收)的发展及社会作用近年来，在国家发布的法律法规和有关部门发布的部门规章中，凡涉及到检测机构资质的，都把计量认证作为必要的前置资质要求。2004年4月30日国务院令第405号中华人民共和国道路交通安全法实施条例；2004年12月16日中国气象局第8号局令防雷减灾管理办法；2005年2月28日通过的全国人民代表大会常务委员会关于司法鉴定管理问题的决定；2005年9月28日建设部令第l41号建设工程质量检测管理办法；2006年4月29日中华人民共和国第49号主席令颁布的中华人民共和国农产品质量安全法；2008年11月3日中

8、华人民共和国水利部令第36号水利工程质量检测管理规定；2009年2月28日全国人大通过的中华人民共和国食品安全法等等。计量认证作为我国政府强制实施的一种资质认定形式，已经被多部法律法规所引用，产生了极其深远的社会影响。 10CMA、CAL标志已经成为国内社会公认的评价检验机构的重要标志。在产品质量检验和检测等领域已将计量认证列为检验市场准入的必要条件。计量认证与审查认可(验收)的发展及社会作用11过去计量司部门计量认证监督司部门审查认可(验收)类同重复2000年10月24日发布“二合一”评审标准， 2001年12月1日实施产品质量检验机构计量认证/审查认可(验收)评审准则计量认证与审查认可(验

9、收)的沿革12现在计量认证与审查认可(验收)的沿革2006年7月27日，国家认监委印发了实验室资质认定评审准则，2007年1月1日实施。新发布的评审准则，是原计量认证/审查认可(验收)评审准则的继承和发展，它全面吸收了IS0IEC l7025：2005的精华，继续保留了法律法规和政府对检测机构的强制性考核要求。将计量认证和审查认可的评审要求统一为资质认定评审准则，使计量认证和审查认可的技术评审活动在与国际接轨方面又向前推进了一步。 13计量认证与审查认可（验收）实验室认可计量认证是我国通过计量立法，对凡是为社会出具公证数据的检验机构（实验室）进行强制考核的一种手段审查认可（验收）是政府质量管理

10、部门对依法设置或授权承担产品质量检验任务的质检机构设立条件、界定任务范围、检验能力考核、最终授权（验收）的强制性管理手段1994年原国家技术监督局成立中国实验室国家认可委员会（CNACL），负责实验室认可工作，运作程序与国际通行做法一致；2006年组建中国合格评定国家认可委员会（CNAS）。 国际惯例，申请实验室认可是实验室的自愿行为。实验室为完善内部质量体系和技术保证能力向认可机构申请认可。计量认证与审查认可(验收)的沿革14第二章实验室资质认定有关法律规定及法律效力实验室资质认定概念的提出，并不是在实验室和检查机构资质认定管理办法中首次出现，在2003年颁布的中华人民共和国认证认可条例中第

11、十六条明确规定：向社会出具具有证明作用的结果和数据的检查机构和实验室，必须经依法认定。这里的“经依法认定”，既包括了计量法及其实施细则规定的有关向社会出具公证数据的产品检验机构，必须经省级以上计量行政主管部门对其进行计量认证考核合格这样一种资质认定，也包括了标准化法及其实施条例中规定的对处理产品质量争议，要以标准化行政主管部门依法设立和依法授权的检验机构的检验结果为准的、对有关检验机构进行审查认可的这样一种资质认定形式。立法本意还包括除此之外其他有关法律法规对从事特定领域检验工作，需经特定部门考核认定的其他资质认定形式。 151计量认证有关法律规定及法律效力 2审查认可（验收）有关法律规定及法

12、律效力 第二章实验室资质认定有关法律规定及法律效力16计量认证有关法律规定及法律效力我国的计量认证工作是依据计量法第22条的规定，对为社会提供公证数据的产品质量检验机构要实施计量监督，即要通过严格的技术考核，确认其是否真正具备同检验工作相适应的计量检定、测试能力和可靠性。是政府部门来评价检验机构是否真正具有为社会提供公证数据的条件和资格，是一项技术性很强的法制监督工作。 计量认证法律效力：(1)在计量法律法规体系中占有相当重要的地位;(2)未取得计量认证合格证书的，不得开展产品质量检验工作;(3)计量认证定位在省级以上的政府计量行政部门考核合格，才有资格为社会提供公证数据;(4)强制要求产品质

13、量检验机构的量值必须溯源到国家计量基准，最高等级的计量标准也应取得法定的资格，以保证国家单位量值的统一、准确可靠。17审查认可(验收)是针对质量技术监督系统依法设置的质检机构的验收和对有关行业部门建立、经质量技术监督部门授权的质检机构的评审考核，这些质检机构的设立和授权是依据中华人民共和国标准化法，该法第l9条规定：县级以上政府标准化行政主管部门，可以根据需要设置检验机构，或者授权其他单位的检验机构，对产品是否符合标准进行检验。法律、行政法规对检验机构另有规定的，依照法律、行政法规的规定执行。处理有关产品是否符合标准的争议，以前款规定的检验机构的检验数据为准。 审查认可(验收)有关法律规定及法

14、律效力18第二章实验室资质认定有关法律规定及法律效力综上所述，为社会提供公证数据的产品质量检验机构必须获得省级以上人民政府计量行政部门的计量认证证书，而质量技术监督系统依法设置或依法授权的产品质量监督检验机构必须获得省级以上人民政府产品质量监督管理部门审查认可(验收)的授权证书，这是我国法律、法规的强制性要求。实验室和检查机构资质认定管理办法的出台，将计量认证和审查认可统一称为资质认定，并且明确了资质认定的范围、工作程序、证书格式和证书期限。明确了国家认监委和地方质监部门的职责定位和定期向社会公布资质认定结果等重大行政事项，是计量认证和审查认可工作的一个历史性新的台阶。它赋予了实验室资质认定在

15、新的历史时期紧扣时代发展的新的内涵，是适应时代发展要求的必然产物。 19计量器具主要计量性能4测量系统与测量设备标准物质56测量传感器7实物量具和测量器具实际值8计量检定9校准和校准测量能力10测量不确定度11法定计量单位12测量与计量2量和量值1计量器具3第三章 计量基础知识溯源等级图与国家计量检定系统表1320量是现象、物体或物质有定性区别和定量确定的属性。术语“量”可指一般意义的量或特定量。一般意义的量如长度、时间、质量、温度、电阻、物质的量、浓度；特定量如某根棒的长度，某根导线的电阻，某份酒样中乙醇的浓度。可相互比较并按大小排序的量称为同种量。若干同种量合在一起可称之为同类量，如功、热

16、、能；厚度、周长、波长。只能定性区别，但不能定量测定的现象，不能称为量，只能叫“性质”，如酒的味道、气体的香臭等。但一经能够测定时，这种性质也就转为量。 量和量值121一般由一个数和测量单位所表示的特定量的大小，称为量值。例:5.34m或534cm，15kg，10s，-40。量的大小和量值的概念是有区别的，任意一个量，相对来说其大小是不变的，是客观存在的，但其量值将随单位的不同而不同；量值只是在一定单位下表示其量大小的一种表达形式。如1m=1000mm，单位不同，同一物体可以得到不同的量值，但其量本身的大小并无变化。量的纯数部分，即量值与单位的比值称为量的数值。 量和量值122测量是以确定量值

17、为目的的一组操作。测量本身是一个实验过程，是利用一个已知的单位量与被测的同类量进行比较的过程。结果可以在一定准确度内重复实现。 计量是实现单位统一、量值准确可靠的活动。随着生产的发展和商品交换形成社会活动时，客观上要求实现测量的统一，即在一定准确度内同一物体或现象在不同地方，用不同的测量手段测量的结果应达到一致。计量即为用公认的标准来校准测量器具，并用法律形式将其固定下来形成的区别于测量的新概念。计量的目的就是保证“测量统一”，保证量值的准确可靠和一致。 测量与计量223 测量与计量2计量特性准确性溯源性一致性法制性24准确性是计量科学的命脉，它表征计量结果与被测量真值的接近程度。所谓量值统一

18、，实际是指在一定准确程度上的统一。一致性是计量学最本质的特性，计量单位统一和量值统一是计量一致性的两个方面。然而，单位统一是量值统一的重要前提。量值的一致是指在给定误差范围内的一致。 溯源性为了使计量结果准确一致，任何量值都必须由同一个基准（国家基准或国际基准）传递而来。溯源性是准确性和一致性的技术归宗。法制性计量的社会性本身就要求有一定的法制来保障。 测量与计量225计量器具 单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具，包括计量装置、计量仪器仪表、量具和用于统一量值的标准物质，称为计量器具。计量基准一般分为国家基准、副基准和工作基准。计量标准是按国家规定的准确度等级，作为检定依据用的计量器具

19、或物质。参考标准是在给定地区或在给定组织内，通常具有最高计量学特征的测量标准，在该处所做的测量均从它导出。 工作标准是指用于日常校准或核查实物量具、测量仪器或参考物质的的测量标准。 通常用参考标准进行校准。用于确保日常测量工作正确进行的工作标准称为核查标准。 计量器具326计量器具的计量性能 计量器具的计量性能，有时也称测量器具或计量仪器的测量性能，它是反映测量器具计量特性和功能的各种指标或参数。包括：标称值、准确度等级、量程、极限条件、灵敏度、稳定性、最大允许误差、重复性、漂移、鉴别力阈、分辨力、超然性等等。标称值是指测量仪器上表明其特性或指导其使用的量值，该值为圆整值或近似值。示值范围是由

20、计量器具所显示或指示的最低值到最高值的范围。计量器具主要计量性能427测量范围是测量仪器的误差处在规定极限内的一组被测量的值。 量程是标称范围两极之差的模。 极限条件是指测量仪器的规定计量特性不受损也不降低，其后仍可在额定操作条件下运行而能承受的极端条件。 稳定性是指测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力。 超然性是指测量仪器不改变被测量的能力。 灵敏度是指测量仪器响应的变化除以对应的激励变化。 计量器具主要计量性能428鉴别力（阈）是指使测量仪器产生未察觉的响应变化的最大激励变化，这种激励变化应缓慢而单调地进行。 显示装置的分辨力是指显示装置能有效辨别的最小的示值差。 响应特性是指在确定条件

21、下，激励与对应响应之间的关系。 响应时间是指激励受到规定突变的瞬间，与响应达到并保持其最终稳定值的规定极限内的瞬间，这两者之间的时间间隔。漂移是指测量仪器计量特性的慢变化。 计量器具主要计量性能429测量仪器准确度是指测量仪器给出接近于真值的响应的能力。测量仪器的最大允许误差是指对给定的测量仪器，规范、规程等所允许的误差极限值。 测量准确度是指测量结果与被测量真值之间的一致程度。测量结果的重复性是指在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。 测量结果的复现性是指在改变了的测量条件下，同一被测量的测量结果之间的一致性。 计量器具主要计量性能430标准物质 用来标定仪器、

22、验证测量方法或鉴定其它物质的具有一种或多种性能的材料或物质称为标准物质。 目前标准物质可以分为三大类：化学成分标准物质 、物理特性或物理化学特性标准物质 、工程技术特性标准物质 有证标准物质 附有证书的标准物质称有证标准物质。 标准物质531测量系统 测量系统就是组装起来进行特定测量的全套仪器和其他设备。测量设备 测量设备它是测量仪器、测量标准、参考物质、辅助设备以及进行测量所必需的资源的总称。 测量系统与测量设备632测量传感器 提供与输入量有确定关系的输出量器件称为测量传感器。传感器的基本类型按测量原理分类，可分为电阻式传感器、电感式传感器、电容式传感器、光电式传感器、陀螺仪式传感器等；按

23、被测量分类，可分为温度传感器、力学传感器、电学传感器、位移传感器、速度传感器等。测量传感器733实物量具 实物量具是使用时以固定形态复现或提供给定量的一个或多个已知值的器具。实物量具和测量器具实际值8测量器具实际值 测量器具实际值即为满足准确度的用来代替真值使用的量值。34计量检定是查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和(或)出具检定证书。计量检定是统一量值确保计量器具确定一致的重要措施，是进行量值传递或量值溯源的重要形式，是为工农业生产、科研、人民生活提供计量保证的重要条件，也是对全国计量实行国家监督的一种手段。计量检定系统表 这种以技术文件的形式对量值传递体系所作的

24、技术规定，就是计量检定系统表。国家计量检定系统表 我国的计量检定系统表是由建立计量基准的单位负责起草，由国家技术监督局组织审定、批准发布的，简称国家计量检定系统。 计量检定935计量检定规程是在具体检定某一计量器具，评定其计量性能是否合格时，作为检定依据用的国家法定技术文件。它是对计量器具的计量性能、检定项目、检定条件、检定方法、检定周期以及检定数据处理等所做的技术规定。计量检定规程分为国家规程、地方规程和部门规程三种。计量检定936法定计量检定机构 各级政府计量行政主管部门依法设置的计量检定机构（即国家、省、地区的测试研究院、所）以及由其授权的计量检定机构（部门、地方的研究院所、大型企业、国

25、防工厂的测试单位、特殊专业的产品生产单位等）是法定计量检定机构。 计量检定937周期检定是按时间间隔和规定程序，对计量器具定期进行的一种后续检定。其中，相邻两次周期检定的时间间隔称检定周期。检定证书是证明计量器具经过检定，并获满意结果的文件。检定证书由计量检定技术机构发给，检定出证是计量检定中的重要环节。计量检定结果通知书是证明计量器具经检定不合格的文件。计量检定结果通知书的内容和检定证书基本相同，但不必填写有效期，检定结论中只给出检定不合格的结论。计量检定938强制检定 强制检定是指县级以上人民政府计量行政部门制定的法定计量检定机构或授权的计量检定机构 。计量检定939校准 校准是指在规定的

26、条件下，为确定测量仪器或测量系统的示值或实物量具或参考物质所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。校准测量能力 校准测量能力是指通常提供给用户的最高校准测量水平，它用置信水准为95%的扩展不确定度表示。 校准和校准测量能力1040测量不确定度 是表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数，是表示由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度。如人的体温测量结果为36.50.15，说明实际体温在36.3536.65范围之间，则0.15这一不能肯定的误差范围即为不确定度。 测量不确定度1141是政府以法令的形式，明确规定在全国范围内采用的计量单位。国务院于l984年

27、2月27日发布了关于在我国统一实行法定计量单位的命令，这是统一我国单位制和量值的依据。计量法规定：“国家采用国际单位制（SI）。国际单位制计量单位和国家选定的其他计量单位，为国家法定计量单位。”法定计量单位1242 国际单位制国际单位制（SI）的特点国际单位制是在米制的基础上发展起来的，它是米制的现代化形式，被国际上公认为较为先进的单位制。国际单位制具有统一性、简明性、实用性、合理性、科学性、继承性及世界性等优点。43统一性：国际单位制适用于力学、热学、电磁学、光学、声学、物理化学、固体物理学、分子物理学、原子物理学、核物理学等整个自然科学的各个领域。其中无论是理论科学还是技术科学的量都能用国

28、际单位制的单位来定量描述。简明性：国际单位制取消了相当数量的各种繁琐的杂制单位，因而省去了很多不同单位制之间的换算。例如，很多力学和热学公式，采用SI后就可省去热功当量和功热当量、千克力和牛顿之间的换算。44实用性：国际单位制的SI基本单位和大多数导出单位的大小很实用，其中大部分已得到广泛应用，例如安培（A）、焦耳（J）、伏特（V）等。国际单位制对大量常用的量并没有增添许多十分不习惯的新单位。合理性：贯彻SI的使用原则，可避免多种单位制和单位的并用和换算。45科学性：SI澄清和明确了很多量和单位的概念。SI的单位是根据科学实验所证实的物理规律严格定义的。它经过周密考虑与国际协商，废弃了一些旧的

29、不科学的习惯概念、名称和用法。继承性：在SI中，SI基本单位的选用，除了物质的量摩尔以外，其余6个量都是米制单位原来所采用的。SI是在米制的基础上发展起来的。世界性：由于SI是米制的较完善形式，同时国际单位制可以代替几乎所有其他单位制。46国际单位制计量单位国际单位制的构成法定计量单位12国际单位制(SI)SI单位SI基本单位SI导出单位，其中21个有专门的名称和符号SI单位的倍数和分数单位47SI基本单位要建立一种计量单位制，首先要确定基本量，即约定地认为在函数关系上彼此独立的量。 SI选择了长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量和发光强度等7个基本量，并给基本单位规定了严格的定义 。

30、SI基本单位是SI的基础，其名称和符号见下表。48SI基本单位量的名称 单位名称单位符号长度米m质量千克(公斤)kg时间秒s电流安培A热力学温度开尔文K物质的量摩尔mol发光强度坎德拉cd法定计量单位1249SI导出单位 是按一贯性原则，通过比例因数为1的量的定义方程式由SI基本单位导出的单位。 导出单位是组合形式的单位，它们是由两个以上基本单位幂的乘积来表示。 包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位（21个）见下表：法定计量单位1250包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位量的名称SI导出单位名称符号用SI基本单位和SI导出单位表示平面角立体角频率力压力，压强，应力能量，

31、功，热量功率，辐射能通量电荷量电压，电动势，电位(电势)电容电阻电导磁通量磁通量密度，磁感应强度电感摄氏温度光通量光照度弧度球面度赫兹牛顿帕斯卡焦耳瓦特库仑伏特法拉欧姆西门子韦伯特斯拉亨利摄氏度流明勒克斯radsrHzNPaJWCVFSWbTHlmlx1rad=lmm=11sr=1m2m2=11Hz=1s-11N=lkgms21Pa=1Nm21J=1Nm1W=1Js1C=1As1V=1WA1F=1CA1=1VA1S=1AV1Wb=1Vs1T=lWbm21H=1WbAKllm=1cdsrLlx=1lmm251量的名称SI导出单位名称符号用SI基本单位和SI导出单位表示平面角立体角频率力压力，压强

32、，应力能量，功，热量功率，辐射能通量电荷量电压，电动势，电位，(电势)电容电阻电导磁通量磁通量密度，磁感应强度电感摄氏温度光通量光照度弧度球面度赫兹牛顿帕斯卡焦耳瓦特库仑伏特法拉欧姆西门子韦伯特斯拉亨【利】摄氏度流明勒克斯radsrHzNPaJWCVFQSWbTHlmlx1rad=lmm=11sr=1m2m2=11Hz=1 S -11N=lkgmS21Pa=1Nm2。1J=1Nm1W=1J S1C=1A S1V=1WA1F=1CV1=1VA1S=1A/ V1 Wb=1VS1T=lWbm21H=1Wb/A1=1Kllm=1cdsr1lx=1lmm252量的名称SI导出单位名称符号用SI基本单位和

33、SI导出单位表示放射性活度贝可勒尔Bq1Bq=i s-1吸收剂量比授予能比释动能戈瑞Gy1Gy=1 Jkg剂量当量希沃特Sv1Sv=1 Jkg由于人类健康安全防护上的需要而确定的具有专门名称的SI导出单位 53SI单位的倍数和分数单位 SI中规定了20个构成十进倍数和分数单位的词头和所表示的因数。这些词头不能单独使用，也不能重叠使用，它们仅用于与SI单位(kg除外)构成SI单位的十进倍数单位和十进分数单位。需要注意的是：相应于因数103 (含)以下的词头符号必须用小写正体，大于因素103的词头符号必须用大写正体，从10-3到103是十进位，其余是千进位。详见下表：法定计量单位1254用于构成十

34、进倍数和分数单位的词头所表示的因数词头名称词头符号所表示的因数词头名称词头符号1024尧它Y10-1分d1021泽它Z10-2厘C1018艾可萨E10-3毫m1015拍它P10-6微1012太拉T10-9纳诺n109吉咖G10-12皮可p106兆M10-15飞母拖f103千k10-18阿托a102百h10-21仄普托Z101十da10-24幺科托y55用于构成十进倍数和分数单位的词头所表示的因数词头名称词头符号所表示的因数词头名称词头符号1024尧它Y10-1分d1021泽它Z10-2厘C1018艾可萨E10-3毫m1015拍它P10-6微u1012太拉T10-9纳诺n109吉咖G10-12皮

35、可p106兆M10-15飞母拖f103千k10-18阿托a102百h10-21仄普托z101十da10-24幺科托y56 基本单位、具有专门名称的导出单位，以及直接由它们构成的组合形式的导出单位都称之为SI单位，它们有主单位的含义。在实际使用时，量值的变化范围很宽，仅用SI单位来表示量值很不方便。为此，SI中规定词头。 SI单位加上SI词头后两者结合为一整体，就不再称为SI单位，而称为SI单位的倍数或分数单位，或者叫SI单位的十进倍数或分数单位。 法定计量单位1257国家选定的其他计量单位 我国选定的非SI单位与SI单位作为国家的法定计量单位 。我国选定的非SI单位包括10个由CGPM（国际计

36、量大会）确定的允许与SI并用的单位，3个暂时保留与 SI并用的单位(海里、节、公顷)。 法定计量单位1258 国家选定的非国际单位制单位量的名称单位名称单位符号换算关系和说明时间分小时天(日)mlnhd1 min=60 s1 h=60min=3600s1 d=24h=86400s平面角角秒角分度()()(o)1=( 648000)rad( 为圆周率)1=60=( l0800)rad1=60=(180)rad旋转速度转每分rmin1 rmin=(160)s-1长度海里n mile1n mile=1852m(只用于航程)速度节kn1 kn=1 n mileh=(18523600)ms(只用于航行)

37、质量吨原子质量单位tu1 t=103kg1u1.66054010-27kg体积升L，(l)1L=1dm3=10-3m3能电子伏eV1 eV1.60217710-19J级差分贝dB线密度特克斯tex1 tex=1gkm面积公顷hm21 hm2=104m2(国际符号为ha)591=( 648000)rad(为圆周率)17=60=(l0800)rad1 =60=(量的名称单位名称单位符号换算关系和说明时间分小时天(日)minhd1 min=60 s1 h=60min=3600s1 d=24h=86400s平面角角秒角分度()()(o)1=( M648000)rad(M为圆周率)1=60=(Ml080

38、0)rad1 =60=(M180)rad 旋转速度转每分rmin1 rmin=(160)s-1长度海里n mile1n mile=1852 m(只用于航程)速度节kn1 kn=1 n mileh=(18523600)ms(只用于航行)质量吨原子质量单位tu1 t=103 kg1u1.66054010-27 kg体积升L，(l)1 L=1 dm3=10-3 m3能电子伏eV1 eV1.60217710-19J级差分贝dB 用于对数量线密度特克斯tex1 tex=1gkm面积公顷hm21 hm2=10000 m2(国际符号为ha；1a（公亩）=102 m2) 60法定计量单位 计量单位的名称，一般

39、是指它的中文名称，用于叙述性文字和口述中，不得用于公式、数据表、图、刻度盘等处。计量单位的符号分为单位符号(即国际通用符号)和单位的中文符号(即单位名称的简称)。 单位符号一般用正体小写字母书写，但是以人名命名的单位符号，第一个字母必须正体大写。 法定计量单位1261法定计量单位的使用法定计量单位名称计量单位的名称，一般是指它的中文名称，用于叙述性文字和口述中，不得用于公式、数据表、图、刻度盘等处。组合单位的名称与其符号表示的顺序一致，遇到除号时，读为“每”字，例如： J(molK)的名称应为“焦耳每摩尔开尔文”。密度kg/m3的名称为千克每立方米。书写时亦应如此，不能加任何图形和符号，不要与

40、单位的中文符号相混。法定计量单位1262乘方形式的单位名称举例：m4的名称应为“四次方米”而不是“米四次方”。用长度单位米的二次方或三次方表示面积或体积时，其单位名称为“平方米”或“立方米”，否则仍应为“二次方米”或“三次方米”。-1的名称为“每摄氏度”，而不是“负一次方摄氏度”。S-1的名称应为“每秒”。63法定计量单位符号计量单位的符号分为单位符号(即国际通用符号)和单位的中文符号(即单位名称的简称)。单位符号按其名称或简称读，不得按字母读音。单位符号一般用正体小写字母书写，但是以人名命名的单位符号，第一个字母必须正体大写。“升”的符号“l”，可以用大写字母“L”。单位符号后，不得附加任何

41、标记，也没有复数形式。64词头使用方法词头的名称紧接单位的名称，作为一个整体，其间不得插入其他词。例如：面积单位km2的名称和含义是“平方千米”。而不是“千平方米”。仅通过相乘构成的组合单位在加词头时，词头应加在第一个单位之前。例如：力矩单位kNm，不宜写成Nkm。摄氏度和非十进制法定计量单位，不得用SI词头构成倍数和分数单位。它们参与构成组合单位时，不应放在最前面。例如：光量单位lmh，不应写为hlm。 65组合单位的符号中，某单位符号同时又是词头符号，则应将它置于单位符号的右侧。例如：力矩单位Nm，不宜写成mN。温度单位K和时间单位s和h，一般也在右侧。词头h，da，d，c(即百、十、分、

42、厘)一般只用于某些长度、面积、体积和早已习用的场合，例如cm，dB等。 一般不在组合单位的分子分母中同时使用词头。例如：电场强度单位可用MVm，不宜用kVmm。词头加在分子的第一个单位符号前，例如：热容单位JK的倍数单位kJK，不应写为JmK。同一单位中一般不使用两个以上的词头，但分母中长度、面积和体积单位可以有词头，kg也作为例外。66选用词头时，一般应使量的数值处于0.1-1000范围内。例如：1401Pa可写成1.401kPa。 万(104)和亿(108)可放在单位符号之前作为数值使用，但不是词头。十、百、千、十万、百万、千万、十亿、百亿、千亿等中文词，不得放在单位符号前作数值用。例如：

43、“3千秒-1”，应读作“三每千秒”，而不是“三千每秒”；对“三千每秒”，只能表示为“3000秒-1”，读音“一百瓦”，应写作“l00瓦”或“l00 W”。计算时，为了方便，建议所有量均用SI单位表示，词头用l0的幂代替。这样，所得结果的单位仍为SI单位。67单位名称符号的正确书写方式错误或不适当的书写形式牛顿米Nm，Nm，牛米NmmN，牛米，牛米米每秒msms-1，米秒-1，米秒ms-1，秒米，米秒-1瓦每开尔文米W(Km)，瓦(开米)W(开米)，WKm，WKm每米m-1，米-11m，1米组合单位符号书写方式举例法定计量单位1268法定计量单位12组合单位符号书写方式说明分子为1的组合单位的符

44、号，一般不用分子式，而用负数幂的形式；单位符号中，用斜线表示相除时，分子，分母的符号与斜线处于同一行内，当分母中包含两个以上单位符号时，整个分母应加圆括号，斜线不得多于1条；单位符号与中文符号不得混合使用，但是非物理量单位(如台、件、人等)，可用汉字与符号构成组合形式单位；摄氏度的符号可作为中文符号使用，如J可写为焦。 69SI基本单位的定义 米 光在真空中于1/299792458秒的时间间隔内所经过的距离。千克(公斤) 质量单位，等于国际千克(公斤)原器的质量。秒 铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期的持续时间。法定计量单位1270安培 一恒定电

45、流，若保持在处于真空中相距1米的两无限长而圆截面可忽略的平行直导线内，则此两导线之间产生的力在每米长度上等于210-7牛顿。开尔文 水三相点热力学温度的1/273.160。摩尔 一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0.012千克碳-12的原子数目相等。 法定计量单位1271坎德拉 发射出频率为5401012赫兹单色辐射的光源在给定方向上的发光强度，而且在此方向上的辐射强度为1/683瓦特每球面度。法定计量单位1272溯源等级图 溯源等级图是指一种代表等级顺序的框图，用以表明计量器具的计量特性与给定量的基准之间的关系。国家计量检定系统表 国家计量检定系统表是指在一个国家内，对给定量的计

46、量器具有效的一种溯源等级图，它包括推荐(或允许)的比较方法和手段。溯源等级图与国家计量检定系统表13731、溯源等级图定义溯源等级图是一种代表等级顺序的框图，用以表明计量器具的计量特性与给定量的基准之间的关系。目的建立溯源等级图的目的，是要对所进行的测量在其溯源到计量基准的途径中，尽可能减少环节和降低测量不确定度，能给出最大的可信度。量值溯源可以溯源到计量标准，也可直接溯源到国家计量基准。74内容 为实现溯源性，用等级图的方式应给出：（1）不同等级标准器的选择；（2）等级间的连接及其平行分支；（3）标准器特性的重要信息，如测量范围、不确定度或准确度等级或最大允许误差等；（4）溯源中比较用的装置

47、和方法。75特点（1）等级图是逐级分等的，即用（n-1）等级校准n等级，或由n等级向（n-1）级溯源。（2）在等级图中应注意区别标准器复现量值的不确定度，以及经标准器校准所得测量结果的不确定度。（3）对持有某一等级计量器具的部门或企业，至少应按溯源等级图提供其上一等级标准器特性的有关信息，以便实现其向国家基准的溯源。76在我国，目前还是用国家计量检定系统表来代表国家溯源等级图。它是一种法定技术文件，由国务院计量行政部门组织制定并批准发布。这种系统表通常用图表结合文字的形式表达，其要求基本上溯源等级图方式相一致。771数据处理 2数据表示第四章数据处理、测量误差与测量不确定度3测量误差与测量不确

48、定度 781、数据处理有效数字 若其近似数字的误差绝对值不超过该数末位的半个单位值时，则从其左边第一个不是零的数字起至最末一位数的所有数字，都是有效数字。有效数字的运算（1）加、减运算 a、如果参与运算的数不超过10个，运算时以各数（末位）的数量级最大的数为准，其余的数均比它多保留一位，多余位数应舍去。79b、计算结果，应与参与运算的数中（末位）的数量级最大的那个数相同。c、若计算结果尚需参与下一步运算，则可多保留一位。（2）乘、除（或乘方、开方）运算a、在进行数的乘除运算时，以有效数字位数最少的那个数为准，其余的数的有效数字均比它多保留一位。b、运算结果（积或商）的有效数字位数，应与参与运算

49、的数中有效数字位数最少的那个数相同。c、若其计算结果尚需参与下一步运算，则有效数字可多取一位。 如：30X30=9.0 X10280数值的舍入规则（1）被舍入数字的第一位小于5，则全部舍去。（2）被舍入数字的第一位为5，且其后的数字为0或无任何数字，当保留数字的末位为偶数或0时，则全部舍去；为保留数字的末位为奇数时，则该奇数加1。（3）被舍入数字的第一位大于5，但其后有不为0的数字时，则保留数字的末位加1。 如：4.37501修约到三位有效数字是4.38 4.37401修约到三位有效数字是4.37 4.37500修约到三位有效数字是4.38 4.36500修约到三位有效数字是4.36812、测

50、量误差测量误差是测量的一个重要内容。可以说，有测量，便有误差。或者说，实际的测量（而不是所谓“理想”的测量）不可能没有误差。测量要研究的是，如何恰当地分析、认识和评定（确切地说是“估算”）误差与减小误差。82测量误差的概念测量误差是指测得值与被测量的真值之差。（1）绝对误差绝对误差x是测得值x与其真值x0之差，即（2）相对误差相对误差x是测得值x的绝对误差与其真值之比，即83相对误差通常以百分数表示，即（3）分贝误差分贝误差实际上是相对误差的另一种表现形式。分贝的定义（对于电压和电流等）为 式中，设 为电压。84（4）引用误差引用误差系测量器具的绝对误差与其特定值之比，即 特定值一般称为引用值

51、，通常是测量器具的量程或标称范围的上限。85误差的主要来源 （1）理论误差对被测量的理论认识不足或所依据的测量原理不完善所引起的误差。（2）方法误差测量方法不十分完备，特别是忽略和简化等所引起的误差。（3）器具误差测量器具本身的结构、工艺、调整以及磨损、老化或故障等所引起的误差。86（4）环境误差测量环境的各种条件，如温度、湿度、气压、电场、磁场与振动等所引起的误差。（5）人员误差由观测者的主观因素的实际操作，如个性、生理特点或习惯、技术水平以及失误等所引起的误差。 87测量误差的分类 根据性质，测量误差可分为二类：系统误差和随机误差。（1）系统误差定义在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次

52、测量所得结果的平均值与被测量的真值之差，称为系统误差。（2）随机误差定义测量结果与在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差，称为随机误差。883、测量不确定度（一）测量不确定度的定义测量不确定度表示指南（GUM），即国际指南，给出的测量不确定度的定义是：与测量结果相关联的一个参数，用以表征合理地赋予被测量之值（或测量结果）的分散性。（二）不确定度的来源在国际指南（CUM）中，将测量不确定度的来源归纳为10个方面：（1）对被测量的定义不完善；89（2）实现被测量的定义的方法不理想；（3）抽样的代表性不够，即被测量的样本不能代表 所定义的被测量；（4）对测量过程受环境影响的

53、认识不周全，或对环境条件的测量与控制不完善；（5）对模拟仪器的读数存在人为偏移；（6）测量仪器的分辨力或鉴别力不够；（7）赋予计量标准的值或标准物质的值不准；（8）引用于数据计算的常量和其他参量不准；（9）测量方法和测量程序的近似性和假定性；（10）在表面上看来完全相同的条件下，被测量重复观测值的变化。 90（三）测量不确定度的分类尽管测量不确定度有许多来源，但按评定方法可将其分为二类：（1）不确定度的A类评定用对观测列进行统计分析的方法来评定的标准不确定度，称为不确定度的A类评定，也称A类不确定度评定，用uA表示。 （2）不确定度的B类评定用不同于对观测列进行统计分析的方法来评定的标准不确定

54、度，称为不确定度的B类评定，也称B类不确定度评定，用uB表示。91实践中，可以简单地说，测量不确定度按其评定方法可分为两类：A类用统计方法评定的分量；B类用非统计方法评定的分量。（四）测量不确定度的评定流程 测量不确定度评定的典型流程如下图所示。921、建立数学模型所谓建立数学模型，就是根据被测量的定义和测量方案，确立被测量与有关量之间的函数关系。设被测量Y的各依赖量X1，X2，XN的函数，即 式中，被测量Y常称为输出量，而X1，X2，XN则称为输入量。932、求被测量的最佳值根据前面已建立的数学模型，被测量Y的最佳值可表示为在实际工作中，可根据观测数据和其他可用信息，利用上式得出被测量的最佳

55、值（通常即指算术平均值）。最佳值的求法，一般有两种： 94（1）先求出被测量Y的各分量的估计值yk，然后取平均值，即（2）先求出输入量Xi的最佳值 ；然后再求出Y的最佳值，即 953、列出各不确定度分量的表达式根据数学模型可列出各不确定度分量的表达式式中， 称为不确定度传播系数或灵敏系数。有时，为了简便，以ci表示 ：964、不确定度的A类评定若对随机变量Xi在相同条件下进行n次独立测量，所得值为 ，则Xi的量佳估计值为 其标准不确定度（最佳值的标准差）为 97式中， 是实验标准差或样本标准差：于是其中， ，称为自由度。标准不确定度：以标准差表示的测量不确定度。一般取两位有效数字。 985、不

56、确定度的B类评定若随机变量Xj的估计值xj不是由重复观测得出，则相应的标准不确定度 便应根据可能引起xj变化的所有信息来判断、估算。可用的信息一般包括：（1）以前的测量数据；（2）有关资料与仪器特性的知识和经验；（3）制造厂的技术说明书；（4）校准或其他证书与技术文件提供的数据；（5）引自手册的标准数据及其不确定度。99由于标准差、置信区间的半宽度与置信因子（或标准差、扩展不确定度与包含因子）之间有着明确的函数关系；正态分布：k=23相应的置信概率P约为0.950.99，均匀分布：三角分布： 相应的置信概率P1反正弦分布：t分布： （t分布的临界值） 1006、测量不确定度的合成当测量不确定度

57、有若干个分量时，则总不确定度应由所有各分量（A类与B类）来合成，并称其为合成不确定度。合成不确定度，即合成标准差，是合成方差的正平方根。（1）完全不相关（2）完全相关标准不确定度在未指明分布的情况下，其置信概率为68.27%1017、扩展（范围）不确定度（1）定义：确定测量结果区间的量，全理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。 （2）含义：为满足医疗卫生、安全防护、法制以及工商等领域的需要，可将合成不确定度乘以包含（覆盖、范围）因子k，以给测量不确定度一个较高置信概率的置信区间，从而得到扩展不确定度：102关于包含因子k的确定，有以下3种情况：（1）直接给出相应的k值； （2）当给出或能

58、求出各分量的自由度 时，可据其求出有效自由度 ，然后根据 和设定的置信概率p（一般推荐为p=0.95）套t分布表，得出临界值 便是k值；（3）若包含因子k和自由度 均未给出，则只能根据具体分布或先验分布和相应的置信概率p去求k值。一个完整的测量结果应包测量结果及测量不确定度。103误差与不确定度的区别 序号测量误差测量不确定度1是一个有正或负符号的量值，其值为测量结果减去被测量的真值。是一个无符号的参数值，用标准偏差或标准偏差的倍数表示该数的值。2误差表明测量结果偏离真值。测量不确定度表明测量值的分散性。3误差是客观存在的，不以人的认识程度而改变。测量不确定度与人们对被测量和影响量及测量过程的

59、认识有关。4由于真值未知，往往不能准确得到测量误差的值。当用约定真值代替真值时可以得到测量误差的估计值。测量不确定度可以由人们根据实验、资料、经验等信息进行评定，从而可以定量确定测量不确定度的值。5测量误差按性质可分为随机误差和系统误差两类，按定义，随机误差和系统误差都是无穷多次测量时的理想概念。评定时一般不区分其性质若需说明时表述为“由随机影响引入的不确定度分量”，“由系统影响引入的不确定度分量”。不能叫“随机不确定度”或“系统不确定度”。6已知系统误差的估计值时，可以对测量结果进行修正，得到已修正的测量结果。不能用测量不确定度对测量结果进行修正，已修正的测量结果的测量不确定度中应考虑修正不

60、完善引入的测量不确定度分量。3测量误差与测量不确定度 104例一：对某量进行5次测量，测得值为 求取算术平均值作测量结果的标准偏差。解：（1）求 （2）求 105（3）求 1061. 算术平均值与最小二乘法原理算术平均值表示为： 当计量次数n 足够大时，系列计量值的算术平均值趋近于真值，并且n 越大算术平均值越趋近于真值。 1数据处理 107最小二乘法的基本原理 在一系列等精度计量的计量值中最佳值，是使所有计量值的误差的平方和最小的值 。2. 有效数字及其运算规则有效数字有效数字的运算规则 加、减法计算规则 ；乘、除计算规则 ；开方、乘方计算规则 ；复合运算规则 ；计算平均值 ；对数计算 ；其