计量基础知识

1、计量基础知识，一.计量1 .计量定义计量的值正确一致的计量需要公认、约定、法定的计量单位、计量器具、计量人员、计量检定系统、检定规程。 2、中国古代计量古代计量：“布手知尺”、“掬手升”以人体为基准的大禹治水：大禹使用标准绳、规、力矩等计量器具，中国古代计量制度3354秦制公元前221年，秦始皇统一中国，公布敕令，以最高法律形式统一全国计量制度3354“度量衡”制度。 秦代的度量衡制度、量、衡元的意思是，测量长度、容积、重量的度量衡的计量器具度尺斗衡秤， 度量衡的换算单位度为1丈=10尺=100寸=1000分量制1斗=10升=100合衡制1斤=16辆的秦代计量器具的检定证书规定，度量衡计量器具

2、每年至少一次检定日在每年的春分和秋分的时期违反规定受到处罚，秦代度、量、衡平满足生活需要促进社会生产有序发展的秦制一直被持续采用到1989年.海外计量发展历史上经历过的三次技术革命牵引计量技术发展的第一次技术革命3354蒸汽机的发明(力学和热力学)焦耳，卡诺第二次技术革命3354电的发生(电磁场) 麦克斯韦、爱迪生第三次技术革命量子力学、核物理学爱因斯坦、贝尔克尔、传统古典计量系统已不能满足十八世纪以后的欧洲机械制造工业和科技发展的需要。 有些国家根据科学技术和大生产的需要形成了各种计量制度：米制、英寸系、美制。 美国制是国际上最早公认的单位制，1791年法国采用了以长度单位“米”为基本单位的

3、计量制度。 大米的定义是地球子午线四分之一长度的一千万分之一的面积，体积单位为平方米和立方米，1875年有17个国家的代表在米制条约上签字。 国际计量组织国际计量局(BIPM)国际计量大会国际计量委员会根据1875年5月20日在巴黎签署的美制条约成立，其任务保证物理计量世界统一。 国际单位制单位按照美制发展的国际单位制单位通过了1960年第十一届国际计量大会，4 .计量学18世纪欧洲工业革命形成了新技术基础科学计量学研究的基本内容1 .计量单位、计量基(标准)的建立、复制、保存和传递； 2、计量理论、计量方法、普通计量器具3 .计量者的技术能力4 .测量误差和数据处理5 .物理常数和材料特性的

4、测量6 .计量管理、计量利益和计量保证。 5 .十大计量领域1 .几何量(长度)2.力学3 .热工4 .电磁5 .无线6 .时间，频率7 .音响8 .光学9 .化学10 .电离辐射计量， 6 .计量特征1 .正确性2 .一致性3 .朔源性4 .法制性2 .名词解释1 .计量的计量值正确一致的测定2 .计量为了确定计量值而进行的一组操作3 .测量是探索性的测定4 .计量值在观察条件下严格定义的计量值的真值是理想的概念上约定的计量值6 .计量标准是用于定义、实现、保持、再现计量单位的一个或多个已知计量值的实物计量器、测量器或测量系统。、7 .计量检定国家法定计量部门(或法定授权组织)， 为了确定或

5、验证计量器具的技术性能是否合格而进行的所有工作检验证明书证明计量器具检验合格的文件检验结果通知书证明计量器具检验不合格的文件8 .通过测量结果测量得到的测量值以数字和计量单位的积表示9 .显示值的测量器具被测量值，10 .测量的再现性在同一条件下，连续多次测量同一被测量的结果的一致性。 11 .实验标准偏差对所测量的物体进行n次测量，并表现测量结果的方差的程度。 12 .测量再现性在改变的测量条件下，同一测量结果之间的一致性。 13 .在与精度相同的条件下多次测定的结果的一致度14 .精度测定结果和真值的接近度15 .精度测定结果的一致度和真值的接近度是精度和真值的综合反映，、 16.(测定)

6、不确定度-表示对测定的值合理地赋予的分散性， 与测定结果相关的参数表示所测定的真值所在的范围的测定不确定度的评定不确定度的类别a的评定是用统计分析观察列的方法进行基准不确定度的评定，类别b的评定是用与统计分析观察列的方法不同的方法评定基准不确定度的合成基准不确定度， 如果从几个其它值获得测量结果，则用从各其它量的方差或协方差计算出的基准不确定度来确定测量结果区间的量，合理测量的值分布的大部分包含在此区间中。 三.计量法和有关计量法规一.计量法1985年9月6日第六次人民代表大会常务委员会第十二次会议的宗旨是： 1986年7月1日实施立法；1 )为了加强计量监督管理；2 )为了国家计量单位制的统

7、一；3 )为了震级的准确。 立法的最终目的1 )有利于生产、贸易和科学技术的发展2 )适应社会主义现代化建设的需要3 )保护国家和人民的利益。 2、电力系统计量法规1986年5月12日国务院批准国家计量局和水利电力部水利电力部门电测、热工计量仪表和装置管理的规定，3、计量管理系统、国务院计量行政部门国家质量监督检查检疫总局、中国计量院、省(市)计量行政部门省(市)质量技术监督局、县计量行政部门县技术监督部门、省市计量测试研究所、县计量测试所、 4 .强制检定1 .为了社会公共计量标准、部门和企业部门使用的最高标准以及贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测而列入强制检定清单的工作计量器具实施强制

8、检定。 2、强制检定县级以上计量部门指定的法定计量检定机构或者认可的计量检定机构。 3 .不进行强制检定的计量器具，由使用机构定期检定，或送到其他计量检定机构。 5、计量检定、计量基准和计量者管理1 )计量检定计量检定必须按照国家计量检定系统表进行，必须执行计量检定规程。 检定不合格的，没有检定的，超过检定周期的计量器具违反计量法。 2 )计量标准企业、事业单位确立的最高计量标准，在相关计量部门审查合格后使用。 3 )计量者执行计量检定和测试任务的人必须通过审查。 计量检定者的职责是正确使用计量标准，负责维护，执行保持良好技术状态的计量技术法规进行计量检定的测量检定原始数据和保证相关资料完整的

9、政府计量行政部门委托的相关任务。 计量者的权利任何人都有权违反计量检定规程或拒绝使用未审查的计量标准进行检定。四、法定计量单位法定计量单位可以国家法令的形式强制使用， 规定是否允许所有计量单位的1984年1月20日国务院第十二次常务会议公布，国家计量局中华人民共和国法定计量单位月27日国务院关于在我国统一实行法定计量单位的命令年末完成向国家法定计量单位转移的1 .中华人民共和国法定计量单位国际单位制单位(SI )国家选定的其他单位2 .国际单位制为SI基本单位(7个SI单位SI导出单位SI辅助单位(2个)具有构成SI的专业名称的导出单位的组合形式的SI导出单位国际单位制(SI) SI单位的十进

10、制倍数和点数单位为3.SI单位1)SI基本单位7个，2 )国际单位制的辅助单位，3 )国际单位制中具有专名的导出单位，4 ) 组合单位力矩 Nm电阻率m热容量J/K，5 )构成十进制倍数和分数单位的词头，4 .国家选定的非国际单位制单位，5 .法定计量单位的使用规则单位符号一般为小写罗马字(原形)，但单位名称来自专业名词时，其最初pa两个以上单位的组合Nm N.m Nm，MMM/mss-1组合单位的中文名称和其符号表示的顺序不得一致乘号没有对应的名称，符号中的除号对名称为“每”，“每”在除号处只出现一次的米，每平方秒m/s2牛米nm不能在同一行上使用多条斜线m/s2 ms-2不能写成m/s/s

11、除以斜线(/)，单位符号的分子分母在同一水平线上的km/h 分母含有两个以上的单位时，对分母整体加括号的比热焦表按每个金钱克加上括号。 词头和单位之间没有间隔的km2中文名平方公里单位名称或符号必须用作整体，单位名称在数值后面的摄氏20度(20) 请不要把摄氏20度1.5m写为1m50.00394 m 3.94 mm 11401 pa 11.401 kpa 1.2104 n 12 kn喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓喀嚓方法误差环境误差人的误差和被测定对2 .误差的表示方法绝对误差测定结果和被测定真值之差相对误差测定的绝对误差和被测定真值之比引用误差测定的绝对误差和测定范围之比表示仪表基本

12、误差的表示方法=C%FS数字仪表基本误差的表示方法=C%rdg例1:(0200 ) 电压计刻度为100V的实际电压值为101V 绝对=(100-101)V=-1V 相对=-1/101=-1% 引用=-1/200=-0.5%； 用例2. 1.0级2V电压表测量电池电压(1.5V )，电池端子电压的实际电压值在哪个范围内？ 2V(1.0%)=0.02V端子电压在(1.48 1.52)V之间的例3. 0.5级范围为(050 )的电流计，测量20 mA时的测量误差是多少？以相对误差计，以20 mA 0.5%=0.1 mA为引用误差，表示50 mA 0.5%=0.25 mA 测量范围为1.2MPa3/2

13、=1.8MPa压力表范围系列(-1.6MPa、2.0MPa、2.5MPa、4MPa、6MPa- )测量误差1.2MPa4%=0.048MPa A 1.0级(06)MPa 引用=0.06MPa B 1.5 MPa 引用=0.06MPa C 1.5级(02.5)MPa 引用=0.038MPa D 2.5级(01.6)MPa 引用=0.04MPa选择C D， 3 .在误差合成和微小误差基准误差合成测定过程中存在各种误差1 2 3 4 5 n合成误差=1 2 3 4 5 n，微小误差基准中某个小误差仅占总误差的1/31/10的情况下，认为对总误差的影响为5% 10%，没有影响。 实用意义1 )使用微小

14、误差基准在测定中测量标准器的计量标准器的允许误差 1/31/10被检测器允许误差2 )测定结果的数值的修正位数的确定测定结果的修正误差是被测定允许误差的1/101/20通常数值的修正位数比测定允许误差位数多1位数，例如， 测量范围100V的精度水平为1%的允许误差是1V的测量修理位数为0.1V，6 .数据处理1 .有效数字测量结果以数字形式出现，有效数字与测量误差相关。 定义的数字的可允许误差不超过0.5个单位，保存最后的数字，该数字从该数字的左侧起从第一个非零数字到最后的数字是有效的数字。 0.001018 5位有效数字1000 4位有效数字1.0103 2位有效数字31785Pa一般取2位

15、有效数字32kPa 3.2104Pa 0.032MPa， 数值在0.11000的范围内的2 .使其成为有效数字的运算常数运算：取有效位数根据运算的需要而决定的加减运算：根据参加运算的数字决定小数点后的位数的加减运算结果，只保留各位共享的小数点后的位数多地进行舍入处理，比共享小数点后的位数多1位结果：小数点以下28.5.740.13528.5.740.1432.38335432.4，除法运算根据参加运算数共享的有效位，对有效位数多的一方进行舍入处理，修正为比最小有效位数多1位的一方进行计算，计算结果各例如：0. 1511100.70.15111101=1681.651.7103， 3 .数据修约规则(1)修约间隔指定位数的0.1 0.2 0.5间隔63.37修约间隔0.1单位63.4 1075.2到十位数的0.2单位 1076 1075.2， 从百位数的0.2单位10801.08285363.37修约到位数的0.5单位335463.5 63.37位的0.5单位65，(2)合同规则通常合同(1单位的合同) a .要舍去的零数是预约的最后一位的一半3.0863.09 b .要舍去的尾数在预约的最终位数的一半以下时，舍去尾数。 4.1644.16在要舍去的尾数与预约的最终位数的一半单位正好相等的情况下，如果预约的最终位数是奇数，则不四舍五入。 (偶数定律)3. 175