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计量技术基础企业内部计量校准员培训讲座计量职业资格考试讲座内容一、计量基本知识二、长度计量（常用量具检定）三、衡器第一部分：计量基本知识一、测量,计量的概念二、计量器具三、计量检定四、关于法定计量单位五、测量误差和数据处理一、测量、计量的概念1）计量工作的作用“计量是当代经济发展必需的支撑条件,是信息化的基础,是现代化生产、全面提高产品质量、增强国际竞争力的重要手段。…计量是信息化的基础，计量不准确。信息会误导，信息化将失去意义，没有计量无法进行现代化生产，更谈不上提高产品质量，加强本国产品在国际上的竞争力，以计量这一非关税壁垒人为限制它国产品的情况也时有出现。”引自中国工程院《关于呈送〈面向21世纪社会和经济可持续发展的需求，加快建设我国现代化计量体系的建议〉的报告》计量与工业生产现在工业国家将原材料、工艺装备、计量检测称为现代生产的三大支柱。即生产的发展和进步主要在这三个领域进行。朱镕基总理说：“计量测试工作是整个工业企业素质和管理现代化最基本的条件，凭数据指挥生产，监控工艺、检验产品，质量才能真正得到保证。这两年我国许多企业计量工作的水平有所提高，但同国际先进水平比较仍有很大差距，加强计量工作，发展计量测试技术，乃当务之急。计量与日常生活随着社会不断进步，计量已融入人民生活的各个方面，且不说柴、米、油、盐、酱、醋、茶需要称量，从宏观管理而言，北京市每天需要150万立方米自来水，250万立方米天然气（含煤气），几十万千瓦小时的电力，每一样都需要计量准确才能保证供应，出门打的，需要出租汽车计价器；自己开车免不了加油，需要加油机，打电话有一个计时的问题；看大夫，会遇到血压计的问题，心电图机，脑电图仪，X光机，CT机，到商场购物需要了解定量包装商品是否有欺骗行为，等。总之计量工作已成为我们生活的重要组成部分。2）计量工作的主要内容计量作为自然科学概念而言，他是一门科学技术，是为各门类学科服务的工具。目前从科学分类上大致分为几何量计量、温度计量、力学计量、电学计量、无线电计量、光学计量、化学计量（标准物质）、电离辐射计量、时间频率计量、及声学计量等分为十大类。每个门类又有不同的专业划分，如：力学：中可分为质量、压力、流量、振动、测力、硬度、粘度、密度。温度计量：可分为高温、中温、低温。光学：可分为光度、色度、激光等。随着科学技术的不断发展传统的计量方式因现代自动化仪表和计算机技术的广泛应用也进行着划时代的变革，数字测量正在逐步取代模拟测量，计量工作作为社会科学概念而言，它又具有管理的特征。分为:科学计量建立国家基准并与国际基准联系;法制计量主要涉及建立社会公用标准、进行量值传递，对影响到国计民生的计量器具实施强制管理;工业计量主要涉及督促企业事业单位依法进行量值溯源，建立计量检测体系，帮助企业增强市场竞争能力。3）测量的概念测量：“为确定被测量量值为目的而进行的全部工作”。其实质是用一个标准的量与被测量进行比较,所有的测量都是比较的过程。遇到四个问题1）用什么做标准？即如何保证测量的准确问题。比较中准确度达到怎样的水平？2）如何实现各测量结果的一致性问题。3）如何保证各测量活动之间的连贯性问题。4）涉及各利益团体测量活动共同遵守的准则问题。测量的四要素1、测量对象2、计量单位3、测量方法4、测量结果的准确度4）计量概念:(p75-倒６行）计量是“实现单位制统一和量值准确的测量”或者说是“以实现单位统一，量值准确一致为目的的测量”。它涉及整个测量领域，并在法律规定下，对测量起着指导、监督、保证和仲裁的作用5）計量的主要特性（p78页）1、准确性2、一致性（统一性）3、溯源性4、法制性（社会性）（详细内容参见教材第77页至78页。）二．计量器具1）计量器具定义（p79页）指单独地或连同辅助设备一起，以进行测量的器具（指能用以直接或间接测出被测对象量值的装置、仪器仪表、量具或用于统一量值的标准物质、包括计量基准、计量标准和工作计量器具）(p79)计量仪器：示值将被测量值转换成可直接观察的示值或等效信息的计量器具如，天平、温度计、台秤、百分表、电流表。判断其是否属于计量仪器，主要看被测量在该仪器上是否被转换。2）量具量具是指具有固定形态，用来复现或提供一个或多个已知量值的计量器具。千分尺、卡尺、百分表等虽通称为通用量具，按上述定义不应为量具应称为简单的计量仪器。3）计量器具的计量特性计量器具的计量特性反映了计量器具本身的质量，是计量校准时评定计量器具是否合格、能否继续使用的重要依据。主要由以下内容：1、示值；2、测量范围和量程；3、准确度和误差；4、灵敏度和分辨率；5、飘移和稳定度。示值是指由计量器具指示的（或提供的）被测量量值。他用被测量的单位表示，与标在计量器具标尺上的单位无关。测量范围和量程测量范围与标尺范围、标称范围、量限在概念上极易混淆。测量范围是指计量器具误差处于允许极限内时的一组被测量的值。（即符合误差要求的最小到最大的一组值）测量范围与计量器具规定的允许误差极限有关。标尺范围是指在给定的标尺上两端标尺标记之间标尺值的范围。他用标在标尺上的单位表示，与被测量的单位无关。标称范围：也称为示值范围。对于每个标尺范围而言，是指当计量器具调至特定位置时，计量器具给出的，标尺范围内的一组被测量的示值的范围。他用被测量的单位表示，与标在标尺上的单位无关。量程：标尺范围上下限之差的模。如液体温度计可测量负20度---正30度则量程为50度。根据测量范围和量程可以较合理的配备、选择计量器具。被测量值应落在量程的1/5-2/3范围内。准确度和误差（p82)准确度可以有两种解释，1、为测量的准确度；2、计量器具的准确度计量器具的准确度：是指计量器具给出接近于被测量值真值的能力。反映了计量器具给出的示值中由于系统误差和随机误差的存在，示值接近真值的的程度。它是计量器具最主要的计量性能之一，是测量准确度的重要基础和条件。计量器具准确度是一个定性的概念，只是定性表征能力和程度，实际应用时，一般用计量器具的示值误差来定量表示。日常工作中计量器具的准确度大都用计量器具的最大允许误差表达，允许误差应在测量允差的1/10---1/3。测量结果的准确度也是一个定性的概念，实际应用时一般用测量不确定度来表达计量器具的示值误差：(p83-2)是指计量器具的示值与对应的输入量的（约定）真值之差。（是一个具体的差值，非正既负，日常工作中出现的±0.033等表示方法是错误的。）计量器具的极限误差是指计量器具的最大允许误差，是对某计量器具人为规定的误差限，从定义讲，极限误差不是误差，而是误差出现的一个区间，不是具体的误差值。灵敏度和分辨率(p84-10)灵敏度是计量器具静态响映特征，是指在规定条件下激励与对应的响应之间的关系，即计量器具对被测量变化的反应能力。其定义：计量仪器的响应变化除以相应的激励变化，s=△y/△x，式中△y为被观测变量的增量，△x为被测量的增量。灵敏度仅对计量仪器有实际意义，对于线性计量仪器灵敏度是一常量，对非线性计量仪器s是一个变量，与激励有关。鉴别力是计量仪器对激励值微小变化的响应能力。它可以用使计量仪器的响应产生一个可觉察变化的最小激励变化值来表示。这个最小激励变化值就称为鉴别力阈，习惯上成为灵敏阈或灵敏限，衡器或天平称为感量。鉴别力阈与内部、外部的噪声、摩擦、阻尼、惯性、量化值有关，测试鉴别力阈时所施的激励变化应是缓慢的，单值的。鉴别力阈应小于被测参数允差的1/10。分辨率是对计量器具的显示装置而言的，是指显示装置对紧密相邻量值有效辨别的能力。（最小的示值差）漂移和稳定度漂移是指计量仪器的计量性能随时间的慢变化。在规定条件下，对以恒定的被测量值在规定的时间内的响应变化称为点漂移，最低值为零的漂移称为零漂。稳定度是指在规定的条件下，计量仪器保持其计量特性恒定不变得能力。计量器具的等与级计量器具的准确度等级，是根据计量器具的准确度等性能对其计量学品质档次的划分，定义为：符合一定的计量要求，使误差保持在规定极限以内的计量器具的等别，级别。级：是根据计量器具的示值极限误差来确定的。如，压力表分为0.25级，0.4级，0.6级,表明示值误差的档次。等：是根据总不确定度来划分的，标准水银温度计分为一等，二等。标明实际值的总不确定度的档次。计量基准（p86-倒3行）(计量器具的一类）指用以复现和保存计量单位量值、具有现代科学所能达到的最高准确度，经国家鉴定通过并经国务院计量行政部门批准，作为统一全国量值最高依据的计量器具。计量标准（p87-倒5)是指准确度低于计量基准，用于检定其他计量标准或工作计量器具的计量器具。标准物质是具有一种或多种足够好的、高稳定度的，并确定了物理、化学和计量学特征，用来检定或校准计量器具，评价计量方法或给材料赋值的物质或材料。理化仪器的检定主要靠标准物质作为标准进行检定。测量系统是指组装起来以进行特定测量的全套测量（计量）仪器和其他设备。测量设备：是指测量仪器、测量标准、参考物质、辅助设备以及测量所必须的资料的总称溯源性：是指通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准，通常是与国家测量标准或国际测量标准联系起来的特性。三、计量检定：定义（p92）是指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。主要是对计量器具的计量性能进行检查，确定其是否合格。强制检定：政府计量部门对社会公用计量标准、部门企业事业单位使用的最高计量标准及用于贸易结算、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施的定期定点检定。校准：是指在规定的条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值、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。强制检定、检定、校准关系类别强制检定检定校准定义对社会公用标准、企事业单位最高计量标准及用于4个方面列入强检目录的工作计量器具实施的定期定点检定指查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序在规定的条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值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强制检定、检定、校准关系类别强制检定检定校准实施政府计量行政部门指定的法定计量检定机构强制实施政府计量行政部门监督实施企业自主行为，根据生产科研需要，自主决定要不要进行校准强制检定、检定、校准关系类别强制检定检定校准依据严格依据国家检定规程实施，要对计量器具各项计量指标全部检定严格依据国家检定规程实施，要对计量器具各项计量指标全部检定依据校准规范，在规定的条件下进行校准，可对计量器具的部分计量指标、部分量程予以校准。强制检定、检定、校准关系结果检定合格证、检定证书、检定结果通知书检定合格证、检定证书、检定结果通知书校准报告。要求出具不确定度报告对象标准、列入强检目录、用于四个方面的工作计量器具标准、列入依法管理计量器具目录的计量器具各种计量器具、测试仪器、辅助设备、测量系统、检测仪器、检测工具定度、定值、分度、比对和计量确认定度：指在规定条件下，为确定计量器具的实际值或其指示装置所表示量值的一组操作。（冲击能块、硬度块）定值：在规定条件下为确定标准物质的特性值，及其准确度的全部工作。分度：在规定的条件下，为确定计量器具的标尺所表示量值的刻线位置或确定计量仪器被测量与示值之间关系的一组操作。（表盘示值的刻划、热电偶热电特性的确定。比对：（p94）计量确认：（p95）计量技术法规1）国家计量检定系统表（p97-倒11行）是国家对计量基准到各等级的计量标准，直至工作计量器具的检定主从关系所作的技术规定，由文字和框图构成，主要内容有：计量基准，各等级计量标准，工作计量器具的名称，测量范围，准确度（或不确定度或允许误差）和检定的方法。2）计量检定规程：四、关于法定计量单位1）计量单位制为给定量制，按规定规则确定的一组基本单位和