分析检验质量保证与认证 第二版 课件 2-1 计量概述、2-2 法定计量单位

情境二：计量基础知识与计量检定课程：分析检验的质量保证

与认证情境二：计量基础知识与计量检定任务一：计量概述课程：分析检验的质量保证

与认证情境二：计量基础知识与计量检定任务一：计量概述知识点1：计量和计量法课程：分析检验的质量保证

与认证一、测量、计量与测试测量通过实验获得并可合理赋予某量一个或多个量值的过程。它包括测量过程中的全部内容。以确定量值为目的的一组操作。测试测试是具有试验性质的测量，目的是通过多参量的试验来确定其物体的特性或条件的最佳状态，单位也是可以任意选定的。计量计量的定义:实现单位统一、量值准确可靠的活动。具有试验研究性质的测量。探索性、研究性和试验性特点属于测量，源于测量，严于一般测量，测量的特定形式计量与测试是含义完全不同的两个概念。测试是具有试验性质的测量，也可理解为测量和试验的综合，它具有探索、分析、研究和试验的特征测量意味着量的比较并包括实体的计数测量活动存在于全部科学技术领域唯有计量部门从事的测量才被称作计量二、计量的分类计量科学计量法制计量——基础性、探索性、先行性的计量科学研究——各种工程、工业企业中的实用计量工业(工程)计量——为了保证公众安全、国民经济和社会发展，根据法制、技术和行政管理的需要，由政府或官方授权进行强制管理的计量三、计量的特点计量的特点准确性溯源性——准确性是计量的基本特点，它表征的是计量结果与检测量的真值的接近程度——计量单位的统一是量值一致的重要前提一致性——任何一个计量结果，都能通过不间断的比较链溯源到计量基准法制性——量值的准确一致，不仅要有一定的技术手段，而且还要有相应的法律、法规的法制保障四、计量的作用和意义计量与我们与科学技术——计量是科学技术的一个重要的组成部分，是科学技术的基础——生活中的计量直接触动人们的切身利益，有时非常敏感——计量是保证产品品质、提高商品在市场上的竞争力的重要措施，更是消除贸易技术壁垒重要手段——计量测试是国防的技术基础、技术保障，可节约资金，争取时间，提高作战能力，为指挥员判断与决策提供可靠的依据。计量是经济活动、国防建设、科学研究和社会发展的重要基础，渗透到人类活动的各个领域与人民生活与贸易与国防与WTO——在WTO的规则下，标准是提高我国产品在国际贸易中竞争实力、保护我国先进的民族工业产品的重要手段。五、计量与工业生产计量与工业生产实现集约化生产的质量技术基础实现物料核算，降低成本的基本保证提高产品质量的重要手段科学利用能源的基本条件安全生产和环境监测的必要保障凭数据指导生产，监控工艺，检测成品，质量才能真正得到保证。没有准确的计量，就没有可靠的数据，就无法正常控制工艺过程，也就不可能生产出高质量的产品。六、我国计量法规体系—刑法

—诉讼法—地位法：企业法、银行法

—行政法—

—计量法

—标准化法

宪法—经济法管理法

质量法

—食品安全法

—民法

—商法协调法：经济合同法、商标法等

—资源法：矿产资源法、森林法、草原法、水法等六、我国计量法规体系计量法律地方计量行政法规国家计量行政规章计量技术法规地方、行业计量规章计量检定规程(JJG)计量检定规范（JJF）计量检定系统表(JJG)国家计量行政法规中华人民共和国计量法国务院依据《计量法》制定或批准的计量行政法规部分省级人大或常委会制定的地方性计量法规规章和规范性文件第一层次第二层次第三层次计量法的主要内容归纳图示（共6章35条）计量法立法宗旨立法原则适用范围单位制和法定计量单位计量基准标准计量器具管理计量技术法规系统管理计量机构管理计量人员管理计量检定活动计量纠纷处理计量法律责任其它规定、军工计量六、我国计量法规体系情境二：计量基础知识与计量检定任务一：计量概述知识点2:计量器具其及分类课程：分析检验的质量保与认证

一、计量器具相关定义量具实物量具的简称，它是一种在使用时具有固定形态、用以复现或提供给定量的一个或多个已知量值的器具，一般没有指示器和在测量过程中没有可以运动的测量元件。计量器具计量器具是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特征，(1)用于测量；(2)能确定被测对象的量值；(3)本身计量技术装置。计量装置计量器具及其为进行测量所需的辅助设备的总体计量仪器能把被测量值转换成为可直接观测的指示值或等效信息的计量器具称为计量仪器(仪表)。它包括指示式仪表、记录式仪表和比较式仪表等，由独立完备组件构成的传感器以及能产生附加或附属功能的部件也属于计量仪器。习惯上常把计量器具称之为测量仪表二、计量器具分类基准计量器具——具有当代最高计量特性其值不必参考相同量的其他标准，而被指定的或普通承认的测量标准。计量基准按量值传递体系通常分为主基准、作证基准、副基准、参考基准和工作基准。——计量标准器具是指为了定义实现保存或复现量的单位或一个或多个量值用作参考的实物量具。测量仪器标准物质或测量系统。我国习惯性为基准高于标准。计量标准器具普通计量器具——普通计量器具是指一般日常工作中所用的计量器具它可获得某个定量的计量结果。按等级分类，计量器具可以分为A、B、C三类。按技术性能及用途计量器具分类符合或接近计量单位定义所依据的基本原理具有良好的复现性并且所定义实现保持或复现的计量单位或其倍数或分数具有当代或本国的最高精度性能稳定计量特性长期不变能将所定义实现保持或复现的计量单位或其倍数或分数通过一定的方法或手段传递下去二、计量器具分类基准计量器具的主要特征二、计量器具分类A类计量器具的范围按等级分类B类计量器具的范围C类计量器具的范围1.单位最高计量标准和计量标准器具；2.用于贸易结算、安全防护、医疗卫生和环境监测方面，并列入强制检定工作计量器具范围的计量器具；3.生产工艺过程中和质量检测中关键参数用的计量器具；4.进出厂物料核算用计量器具；5.精密测试中准确度高或使用频繁而量值可靠性差的计量器具。1.安全防护、医疗卫生和环境监测方面，但未列入强制检定工作计量器具范围的计量器具；2.生产工艺过程中非关键参数用的计量器具；3.产品质量的一般参数检测用计量器具；4.二、三级能源计量用计量器具；5.企业内部物料管理用计量器具。1.低值易耗的、非强制检定的计量器具；2.单位生活区内部能源分配用计量器具，辅助生产用计量器具；3.在使用过程中对计量数据无精确要求的计量器具；4.国家计量行政部门明令允许一次性检定的计量器具。A类计量器具包括：一级平晶、零级刀口尺、水平仪检具、直角尺检具、百分尺检具、百分表检具、千分表检具、自准直仪、立式光学计等。B类计量器具包括：5m以上的卷尺、温度计、压力表、测力表、转速表、衡器、硬度计、天平、电压表、电流表、兆欧表、电功率表、电桥、电阻箱、检流计、万用表、标准电阻箱、校验信号发生器、超声波探伤仪、分光光度计等。C类包括钢直尺、弯尺、5m以下的钢卷尺等。三、计量器具特征1.范围示值由计量器具提供的被计量的量值，包括记录器的记录值、计量装置中的计量信号或响应、实物量具的示值分度值指对应相邻标记的两个值之差，例如米尺的分度值为1mm。示值范围极限示值界限内的一组值。对模拟显示而言，它可以称为标尺范围。示值范围可以用标在显示器上的单位表示，而不论被测量的单位如何；通常用其上下限说明标称范围指计量仪器的操纵器件调到特定位置时可得到的示值范围。标称范围通常用它的上限和下限表明，例如50V~300V。若下限为零，标称范围一般只用其上限表明，例如0V~100V的标称范围可表示为100V测量范围测量仪器的误差处在规定极限内的一组被测量的值。这里的“误差”是指按约定真值确定量程指标称范围两极限之差。例如对从0V~20V的标称范围，其量程为20V。三、计量器具特征2.准确度计量器具的准确度计量器具给出接近真值的响应能力。准确度等级是指符合一定的计量要求，使误差保持在规定极限以内的计量仪器的等别、级别。准确度等级通常按约定注以数字或符号，并称为等级指标。计量器具示值误差等于计量器具示值与对应输入量的真值之差。计量器具的偏移计量器具示值的系统误差称为计量器具的偏移，计量器具的偏移通常用适当次数重复测量的示值误差的平均来估计。计量器具引用误差计量器具的误差除以仪器的特定值。通常把此特定值叫做引用值，例如它可以是计量器具的量程或标称范围的上限。计量器具的最大允许误差对给定的计量器具，规范、规程等所允许的误差极限值，有时也称为计量器具的允许误差限。三、计量器具特征3.输入输出特性线性度在规定条件下计量器具的输入(或激励)与对应的输出(或响应)的关系称为线性度也叫响应特性。灵敏度灵敏度是计量仪器响应变化除以对应的激励变化。鉴别阈鉴别阈是指使计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。死区或不灵敏区不致引起计量仪器响应变化的激励双向变动的最大区间称为死区或不灵敏区。分辨力[显示装置的]的分辨力是指显示装置能有效辨别的最小的示值差。三、计量器具特征4.稳定性稳定性计量器具保持其计量特性随时间恒定的能力。当稳定性不是对时间，而是对其他量而言，则应该明确说明。(仪器)漂移仪器的灵敏度漂移仪器的零漂超然性计量器具不影响被计量值的能力。由于测量仪器计量特性的变化引起的示值在一段时间内的连续或增量变化线性计量仪器静态响应特性(y＝kx)的漂移表现为零点随时间的慢变化表现为斜率随时间的慢变化天平不会改变被测的质量，所以是超然的。电阻温度计使欲测其温度的介质加热，故是不超然的四、计量器具要求计量器具要求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。标示计量器具校准状态一般在计量器具上贴校准状态标签，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。防止调整时校准失效采取措施，防止调整时校准失效。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。四、计量器具要求计量器具要求加强搬运维护贮存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。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)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。对被检产品评价有效性。对设备和受影响的产品采取追回产品进行重检评价；设备进行修理重新校准；应查明计量仪器失准原因。应对检定或校准方法，校定、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。情境二：计量基础知识与计量检定任务二：法定计量单位课程：分析检验的质量保证

与认证情境二：计量基础知识与计量检定任务二：法定计量单位知识点1：法定计量单位的构成课程：分析检验的质量保证

与认证

1.国际单位制的特点

以7个基本单位为基础的单位制称“国际单位制”，简写为SI。a.SI单位制具有很强的科学性。b.SI具有一贯性。c.10进位关系。

一、国际单位制计量单位2.使用国际单位制的优越性1．国际单位制包括所有领域的计量单位，所有方面的计量单位统一在一个单位中。

2．消除多种单位制和单位并用。

3．国际单位制明确和澄清了很多量与单位的概念。4．国际单位制具有严密而简明的特点。5．利于经济全球化，便于各国之间的科学技术交流与合作。一、国际单位制计量单位3.国际单位制的构成SI单位包括3部分。(1)SI基本单位

相互独立的最重要的7个基本量的单位.它们是SI单位的基础。一、国际单位制计量单位一、国际单位制计量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国际单位制的基本单位3.国际单位制的构成

(2)SI导出单位SI导出单位是借助乘、除符号，通过代数式运算用基本单位表示的单位。在SI中对23个导出单位给出了专门名称，其中17个用科学家的名字命名的。(下表中催化活性的单位kat是1999年第21届国际计量大会决定增加的。)一、国际单位制计量单位一、国际单位制计量单位国际单位制中具有专门名称的导出单位量的名称单位名称单位符号其它表示实例频率赫兹Hzs-1力；重力牛顿Nkg·m/s2压力，压强；应力帕斯卡PaN/m2能量；功；热量焦尔JN·m功率；辐射通量瓦特WJ/s电荷量库仑CA·s电位；电压；电动势伏特VW/A电容法拉FC/V电阻欧姆ΩV/A电导西门子SA/V磁通量韦伯WbV·s磁通量密度；磁感应强度特斯拉TWb/m2电感亨利HWb/A摄氏温度摄氏度℃

光通量流明lmcd·sr光照度勒克斯lxlm/m2放射性活度贝可勒尔Bqs-1吸收剂量戈瑞GyJ/kg剂量当量希沃特SvJ/kg催化活性

卡塔(未标准化)katmol/s3.国际单位制的构成

(2)SI导出单位SI单位弧度和球面度称为SI辅助单位，它们是具有专门名称和符号的量纲的导出单位。在许多实际情况中，用专门名称弧度(rad)和球面度(sr)分别代替数字1是方便的。一、国际单位制计量单位量的名称单位名称单位符号平面角弧度rad立体角球面度sr国际单位制的辅助单位（导出单位）3.国际单位制的构成

(3)SI单位的倍数单位

由SI单位与词头组合构成的单位是SI单位的倍数单位。用于构成十进制倍数和分数单位的词头见下表。SI单位的倍数单位根据使用方便的原则选取。通过适当的选择，可使数值处于实用范围内，一般应使量的数值处于0.1～1000之间。

在某些情况下，习惯使用的单位可以不受上述限制。一、国际单位制计量单位一、国际单位制计量单位用于构成十进制倍数和分数单位的词头所表示的因数词头中文名称词头英文名称词头符号1024尧[它]yottaY1021泽[它]zettaZ1018艾[可萨]exaE1015拍[它]petaP1012太[拉]teraT109吉[咖]gigaG106兆megaM103千kilok102百hectoh101十decada10-1分decid10-2厘centic10-3毫millim10-6微microμ10-9纳[诺]nanon10-12皮[可]picop10-15飞[母托]femtof10-18阿[托]attoa10-21仄[普托]xeptox10-24幺[科托]yoctoy二、国家选定的其他计量单位量的名称单位名称单位符号换算关系和说明时间分min1min=60s[小]时h1h=60min=3600s天(日)d1d=24h=86400s平面角[角]秒(″)1″=(π/648000)rad[角]分(′)(π为圆周率)度(°)1′=60"=(π/10800)rad

1°=60'=(π/180)rad旋转速度转每分r/min1r/min=(1/60)s-1长度海里nmile1nmile=1852m(只用于航程)速度节kn1kn=1nmile/h=(1852/3600)m/s(只用于航程)质量吨t1t=1000kg原子质量单位u1u≈1.6605655×10-27kg体积升L，(l)1L=1dm=10-3m3能电子伏eV1eV≈1.6021892×10-19J级差分贝dB

线密度特[克斯]tex1tex=1g/km升的符号原先为l，因其易与阿拉伯数字1混淆，1979年第16届国际计量大会通过了用L作升的符号。

在国际标准中升的符号为l,L；科技界倾向于用L，我国和美国等国都推荐采用L。加词头后不宜改为小写,如mL不宜为ml。公顷在国际标准中定为暂时可与SI单位并用的非SI单位,是我国的法定计量单位,其法定符号为hm2,而不是国际上的ha.二、国家选定的其他计量单位情境二：计量基础知识与计量检定任务二：法定计量单位知识点2：法定计量单位的使用课程：分析检验的质量保与计量认证

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，符号中的乘号没有对应的名称，遇到除号时，读为“每”字，例如：J/(mol·K)的名称应为“焦耳每摩尔开尔文”。书写时也应如此，不能加任何图形和符号，不要与单位的中文符号相混。s-1的名称应为“每秒”。

除号的对应名称为“每”字，无论分母中有几个单位，“每”字只出现一次。例如：质量热容的单位符号为J/(kg·K)，其名称为“焦耳每千克开尔文”，而不是“每千克开尔文焦耳”或“焦耳每千克每开尔文”。一、法定计量单位名称及其使用

乘方形式的单位名称，其顺序应为指数名称在前，单位名称在后，指数名称由相应的数字加“次方”两字构成。例如：截面二次矩的单位符号为m4，其名称为“四次方米”。

当长度的二次和三次幂分别表示面积和体积时，则相应的指数名称分别为“平方”和“立方”，其他情况均应分别为“二次方”和“三次方”。例如：体积的单位符号为m3，其名称为“立方米”，而截面系数的单位符号虽同是m3，但其名称为“三次方米”。

书写组合单位的名称时，不加乘或(和)除的符号或(和)其他符号。

例如：电阻率单位符号为Ω·m，其名称为“欧姆米”，而不是“欧姆·米”、“欧姆-米”、“[欧姆][米]”等。一、法定计量单位名称及其使用1.单位符号和单位的中文符号的使用

①单位和词头的符号用于公式、数据表、曲线图、刻度盘和产品铭牌等需要明了的地方，也用于叙述性文字中。

②各表中所给出的单位名称的简称可用作该单位的中文符号(简称“中文符号”)。

中文符号只在小学、初中教科书和普通书刊中在有必要时使用。

③单位符号没有复数形式，符号上不得附加任何其他标记或符号。

④摄氏度的符号℃可以作为中文符号使用。

⑤不应在组合单位中同时使用单位符号和中文符号；例如，速度单位不得写作km/小时。二、法定计量单位符号及其使用2.单位符号和中文符号的书写规则

①单位符号一律用正体字母，除来源于人名的单位符号第一字母要大写外，其余均为小写字母(升的符号L例外)。如：米(m)；秒(s)；坎[德拉](cd)；安[培](A)；帕[斯卡](Pa)；韦[伯](Wb)等。

②当组合单位是由两个或两个以上的单位相乘而构成时，其组合单位的写法可采用：N·m或Nm。第二种形式，也可以在单位符号之间不留空隙。

但应注意，当单位符号同时又是词头符号时，应尽量将它置于右侧，以免引起混淆。当用单位相除的方法构成组合单位时，其符号可采用：m/s或m·s-1或

。除加括号避免混淆外，单位符号中的斜线(/)不得超过一条。在复杂的情况下，也可以使用负指数。二、法定计量单位符号及其使用一、国际单位制计量单位组合单位符号书写方式举例单位名称正确书写形式错误或不恰当的书写形式牛顿米N·m，Nm牛·米N-m，mN，牛-米毫克每升mg/L，mg·L-1毫克/升，毫克·升-1mg·L-1，升毫克升，毫克升-1每摩[尔]mol-1摩[尔]-11/mol1.分子为1的组合单位的符号，一般不用分数形式，而用负数幂的形式。2.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。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。3.单位符号不得与中文符号混合使用。但非物理量单位(如台、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/℃”。

二、法定计量单位符号及其使用1.词头的使用

词头用于构成倍数单位(十进倍数单位与分数单位)，但不得单独使用。表2-5给出了SI词头的名称、简称及符号(词头的简称为词头的中文符号)。

词头符号与所紧接的单位符号应作为一个整体对待，它们共同组成一个新单位(十进倍数或分数单位)，并具有相同的幂次，而且还可以和其他单位构成组合单位，如：1cm3=(10-2m)3=10-6m3；1μs-1=(10-6s)-1=10-6s-1；lmm2/s=(10-3m)2/s=10-6m2/s；10-3tex可写为mtex。三、词头及其使用2.词头使用注意事项

①不得使用重叠词头，如只能写nm，而不能写mμm。

②由于历史原因，质量的SI单位名称“千克”中，已包含SI词头“千”，所以质量的倍数单位由词头加在“克”前构成。如用毫克(mg)而不得用微千克(μkg)。

③词头h(百)、da(十)、d(分)、c(厘)一般用于某些长度面积和体积单位。

④组合单位的倍数单位一般只用一个词头，并尽量用于组合单位中的第一个单位。

⑤通过相乘构成的组合单位的词头通常加在第一个单位之前。如：力矩的单位kN•m，不宜写成N·km。三、词头及其使用2.词头使用注意事项

⑥通过相除构成的组合单位，或通过乘和除构成的组合单位，其词头一般都应加在分子的第一个单位之前，分母中一般不用词头，但质量单位kg在分母中时例外。如：摩尔热力学能的单位kJ/mol，不宜写成J/mmol；质量能单位可以是kJ/kg。

⑦当组合单位分母是长度、面积和体积单位时，分母中可以选用某些词头构成倍数单位。如：体积质量的单位可以选用g/cm3。

⑧一般不在组合单位的分子分母中同时采用词头。

⑨在计算中，为了方便，建议所有量均用SI单位表示，将词头用10的幂次代替。三、词头及其使用2.词头使用注意事项

另外，有些国际单位制以外的单位，可以按习惯用SI词头构成倍数单位，如Mev、mCi、mL等，但它们不属于国际单位制。1mCi=37ⅹ106Bq（放射性活度）。

摄氏温度单位摄氏度，角度单位度、分、秒与时间单位日、时、分等不得用SI词头。三、词头及其使用四、分析中常用的物理量和单位量的名称量的符号单位名称单位符号备注物质的量n摩[尔]mol

阿佛加德罗常数NA摩[尔]-1mol-16.0221367(37)1023mol-1摩尔质量M千克每摩[尔]kg/molM=10-3Mr(kg/mol)=(kg/mol)=Mr(g/mol)摩尔体积Vm立方米每摩[尔]m3/mol在273.15K和101.325kPa时，理想气体的摩尔体积为Vm，0=0.02241410(19)立方米每摩[尔]B的质量