搜索
------谢文鸿2015.05.22量和单位2数据处理3测量仪器及其特征4计量质量保证5计量概述1计量概述计量概述1.1计量的定义*JJF1001-2011《通用计量术语及定义》计量是实现单位统一和量值准确可靠的活动。计量的被测对象主要是测量仪器和测量标准。从定义上讲计量是一种特殊的测量，是一门科学——计量学。计量学是关于测量的科学。包括检定、校准、定值、定度、比对及（对测量仪器）测试等活动。测量是通过实验获得并可合理赋予某量一个或多个量值的过程；测量不适用于标称特性（不以大小区分的现象、物体或物质的特性）；测量意味着量的比较并包括实体计数。。两根绳子比长短；人的性别区分；油漆的颜色；化学中斑点测试的颜色。是非、合格判定的测试。什么不是测量？什么是测量？计量概述1.2计量的历史•古代：基本内容是“度量衡”。•“度”是“尺”，计量长短。•“量”是“斗”，计量容积。•“衡”是“秤”，称量测量。计量概述计量概述新中国成立后1953年采用“计量”一词1985年《中华人民共和国计量法》颁布秦朝“度量衡”计量概述原始阶段经典阶段现代阶段原始阶段：以经验和权力为主，大多利用人、动物或自然物作为计量基准•相传我国古代大禹治水时，曾用自己的身体长度作为长度标准，进行治水工程的测量。•唐太宗李世民（599年～649年）规定，以他的双步，也就是左右脚各走一步作为长度单位，叫做步，并规定一步为五尺，三百步为一里。后来又规定把人手中指的当中的一节定为1寸。•英尺：公元8世纪，罗马帝国的查理曼大帝把他一只脚长定为1英尺。（1英尺=0.3048米）•码：9世纪，撒克逊王朝亨利一世规定，他的手臂•向前平伸，从鼻尖到指尖的距离定为1码。•（1码=0.9144米）计量概述经典阶段:以宏观现象与人工实物为科学基础的阶段。•在1875年米制公约会议之后，用含铂90%、铱10%的合金制成千克原器，目前保存在巴黎的国际计量局总部，所有质量的计量都应溯源到该千克原器。•最初的千克质量单位是由18世纪末法国采用的长度单位米推导出来的。1立方分米纯水在最大密度(温度约为4摄氏度)时的质量，就定为1千克。计量概述现代阶段：以量子理论为基础，由宏观实物基准过渡到微观量子基准。•1983年，光速取代了保存在巴黎国际计量局的铂制米原器被选作定义“米”的标准，并且约定光速严格等于299,792,458米/秒，此数值与当时的米的定义和秒的定义一致。后来，随着实验精度的不断提高，光速的数值有所改变，米被定义为1/299792458秒内光通过的路程。计量概述1.3计量学研究的内容1.研究计量单位及其基准标准的建立复制保存和使用2.研究计量方法和计量器具的计量特性3.研究量值传递与量值溯源的方法4.研究计量的不确定度、测量理论和结果处理方法5.研究计量人员进行计量的能力培养与考核方法6.研究计量法制和管理7.研究有关计量的一切理论和实际问题8.基本物理常数标准物质及材料特性等的准确测定等计量概述1.4计量学分类按工作分类：科学计量、工程计量、法制计量计量学分类代表方面内容科学计量计量基础指基础性、探索性、先行性的计量科学研究。通常是国家计量研究机构的主要任务。工程计量计量应用指各种工程、工业、企业中的实用计量。又称工业计量。例如：有关能源或材料的消耗、工艺流程的监控以及产品质量与性能的测试等。法制计量政府起主导作用的社会事业指与法定计量机构工作有关的计量，涉及对计量单位、计量器具、测量方法及测量实验室的法定要求。法制计量由政府或授权机构根据法制、技术和行政的需要进行强制管理来保证贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测等测量工作的公正性和可靠性。计量概述按专业分类：几何量、热学、力学、电磁学、电子学、时间频率、电离辐射、声学、光学、化学。计量概述几何量人类认识客观物体存在的重要组成部分之一，用以描述物体大小、长短、形状和位置。温度表征物体冷热程度的物理量，单位名称为［开尔文］，国际单位制中七个基本单位之一。力学物体力学的计量与测试。内容广泛，通常分为质量、密度、粘度、重力、力值、硬度、转速、振动、冲击、压力、流量、真空13个项目。电磁电学计量和磁学计量。包括电压、电流、电阻、电容、电感等。无线电无线电电子技术的宏观方面。包括功率、阻抗、相位、脉冲、调制度、失真度等。时间频率时间是国际单位制中七个基本单位之一。频率是单位时间内周期性过程重复、循环或振动的次数。计量概述光学光波是电磁波的一部分，光学计量的波长范围大致在（10-4~10-9）m内。声学研究声学基本参量（声压、声强等）和主观评价参量（响度、听力损失等）的测量。电离辐射过去常称为放射性计量，关于微观致电离离子的计量。化学物理化学分析化学研究物理化学特性参量。研究化学成分标准物质和标准分析方法。计量概述1.5计量的特点计量准确性（目的）统一性（本质的特征）法制性（保障）溯源性（量值传递）计量概述高速铁路两根铁轨之间的标准距离一般为1435毫米，允许的范围为1434-1436毫米，超出这个范围，都可能造成列车运行的不平稳，甚至带来脱轨的安全隐患准确性计量概述溯源性计量概述1.6计量的地位和作用体温航天测控科学研究计量涉及到工农业生产、国防建设、科学试验、国内外贸易、人民生活等各方面，是国民经济的一项重要的技术基础。计量概述保证生产、科研和生活的正常进行，促进国民经济和国防建设的发展，为社会现代化建设提供计量保证；保护广大消费者免受不准确或不诚实测量所造成的危害；保护人民群众的健康和生命、财产的安全，保护国家的权益不受侵犯。计量概述计量检测→产品质量计量检测手段的高低在某种程度上反映了一个企业产品质量的水平，产品标准要靠计量检测才能制定出来，产品是否能达到标准的要求，同样要靠计量检测、检验。在生产过程中，产品在每道工序的质量如何，也要靠计量检测来进行判断。从原材料的检验到产品的检验，都离不开计量。可以说，没有先进、科学的计量检测手段，就没有优质的产品质量。“5.20世界计量日”的主题上体现计量的重要作用。计量概述第一届2001年计量保证质量第二届2002年计量与科技第三届2003年计量与节能、计量在你身边第四届2004年计量与节能第五届2005年计量与能源第六届2006年计量与节约能源第七届2007年能源计量与节能降耗和污染减排第八届2008年计量与能源、计量与体育第九届2009年质量安全第十届2010年计量·科学发展第十一届2011年计量检测·健康生活第十二届2012年计量与安全第十三届2013年计量与生活计量概述1.7计量科技的十一大领域1.几何量：长度、角度、工程参量等2.力学：质量、密度、力、功、能、流量、转速、振动3.热工：热力学温度、热量、热容、热导率4.电磁：电流、电势、电压、电容、磁通、磁导5.电子：噪声、功率、调制、脉冲、失真、衰减、阻抗、场强等6.时间频率：时间、频率、波长、振幅、阻尼系数7.声学：声压、声速、声功率、声强8.光学：发光强度、光通量、照度、辐射强度辐射通量辐射照度等9.化学：标准物质、物质的量、阿伏伽德罗常数摩尔质量渗透压等10.电离辐射：粒子能量、密度能通量、密度活度、吸收剂量等11.气象：气温、气压、风速、相对湿度等计量概述1.8中华人民共和国计量法◆中华人民共和国计量法第八条企业事业单位根据需要可以建立本单位使用的计量标准器具，其各项最高计量标准器具经有关人民政府计量行政部门主持考核合格后使用。◆中华人民共和国计量法第九条县级以上人民政府计量行政部门对社会公用计量标准器具，部门和企业事业单位使用的最高计量标准器具，以及用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面的列入强制检定目录的工作计量器具，实行强制检定。……对前款规定以外其他计量标准器具和工作计量器具，使用单位应当自行定期检定或者送其他计量检定机构检定，县级以上人民政府计量行政部门应当进行监督检查。计量概述◆中华人民共和国计量法第十条计量检定必须按照国家计量检定系统表进行，……计量检定必须执行计量检定规程……◆中华人民共和国计量法第十一条计量检定工作应当按照经济合理的原则就地就近进行。◆中华人民共和国计量法实施细则第七条计量标准器具的使用必须具备下列条件：1.经计量检定合格2.具有正常工作所需要的环境条件3.具有称职的保存、维护、使用人员4.具有完善的管理制度◆中华人民共和国计量法实施细则第十三条计量检定工作应当按照经济合理的原则，不受行政区域和部门管辖的限制。计量概述关于企业使用的非强检计量器具由企业依法自主管理的公告（国家质量技术监督局1999年第6号）为落实国务院办公厅关于印发国家质量技术监督局职能配置内设机构和人员编制规定通知规定(国办发[1998]84号),国家质量技术监督局决定对企业使用的非强制检定计量器具的检定周期和检定对企业依法自方管理的有关事项,公告如下:一、企业使用的非强制检定计量器具,是指除企业最高计量标准器具以及用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面的列人强制检定目录以外的其他计量标准器具和工作计量器具计量概述非强制检定计量器具的检定周期由企业根据计量器具的实际使用情况本着科学经济和量值准确的原则自行确定。二、非强制检定计量器具的检定方式由企业根据生产和科研的需要可以自行决定在本单位检定或者送其他计量检定机构检定测试任何单位不得干涉。三、企业使用的最高计量标准器具以及用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面列人强制检定目录的工作计量器具应当进行强制检定。未按照规定申请检定或者检定不合格的企业不得使用。特此公告国家质量技术监督局(印)一九九九年三月十九日广东省实施《中华人民共和国计量法》办法第十六条计量器具的计量性能评定方式包括计量检定、计量校准两种。第十七条非强制检定的计量器具，由建立了相应计量标准的使用者自行定期检定或者校准；未建立计量标准的，使用者可以自行送计量技术机构检定或者校准。第二十三条对社会开展计量校准服务的，应当建立相关的经国家或者本省计量行政主管部门考核合格的最高计量标准，并向省计量行政主管部门备案，由省计量行政主管部门向社会公布。计量概述计量概述有关的计量法规•中华人民共和国计量法•中华人民共和国计量法实施细则•中华人民共和国强制检定的工作计量器具检定管理办法•中华人民共和国强制检定的工作计量器具目录等计量概述1.9计量工作的发展趋势1、科学计量向高度发展。2、法制计量向广度发展。3、工业计量向深度发展。4、社会主义市场经济的建立和发展，要求不断完善与之相适应的计量法规体系。5、深化量传体制的改革，建立健全量值溯源体系，适应国家经济建设和全球贸易的发展需要。物理量和计量单位量和单位2.1基本概念2.1.1量、量制与量纲量：现象、物体或物质的特性，其大小可用一个数和一个参照对象表示。量和单位认识自然、利用和改造自然■参照对象可以是一个测量单位、测量程序、标准物质或其组合，“量”从一般概念上分为物理量、化学量、生物量。PM2.5标准要求量和单位■量制：彼此间由非矛盾方程联系起来的一组量，即在特定科学领域中的基本量和相应导出量的特定组合。一个量制可以有不同的单位制。■量纲：给定量或量制中各基本量的一种依存关系，它用与基本量相应的因子的幂的乘积去掉所有数字因子后的部分表示。dimQ=LαMβTγIδΘεNζJη长度的量纲为L，速度为LT-1，压力为L-1MT-2，动能和功都为L2MT-2。同种量的量纲一定相同，相同量纲的量却不一定是同种量量和单位2.1.2计量单位和单位制计量单位：根据约定定义和采用的标量，任何其它同类量可与其比较使两个量之比用一个数表示。单位制：对于给定量制一组基本单位、导出单位其倍数单位和分数单位及使用这些单位的规则。量和单位2.2国际单位制国际单位制是1960年第十一届国际计量大会CGPM通过，并用符号“SI”表示。国际单位制的构成：国际单位制（SI）SI单位SI单位的倍数单位SI导出单位SI基本单位包括辅助单位在内的具有专门名称的导出单位组合形式的导出单位量和单位量的单位长度质量时间电流热力学温度物质的量发光强度单位名称米千克(公斤)秒安