主体结构检测基础知识

检测基础知识检测基础知识一、计量及标准法规知识二、随机变量及分布三、抽样检验及验收四、误差分析与数据处理五、法定计量单位及应用2一计量及标准法规知识•实验室检验的对象大多是产品，检验和判定产品质量优劣的依据是标准，检测所使用的设备大多是计量器具，出具的数据单位为法定计量单位。•产品质量、产品标准、计量器具分别受产品质量法、标准化法、计量法的调整。•实验室能力的评定受计量法实施细则和《产品质量检验机构计量认证管理办法》的调整。31计量法•计量工作的基本特征是量值统一性和准确性。•计量法是以国家机关、社会团体、企事业单位、个人之间在计量方面所发生的各种关系为调整对象。▫具体包括建立计量基准、标准，进行计量检定，制造、修理、销售、使用计量器具等。而对社会没有什么影响的，如教学示范中使用的或家庭自用的计量器具，可不必依法管理。41计量法▫违反计量法的行为：▫（4）属于强制检定的计量器具，未按规定申请检定或者检定不合格继续使用的；（5）使用不合格的计量器具或者破坏计量器具的准确度，给国家和消费者造成损失的。•凡有上列行为之一，根据情节轻重分别给予责令停止营业、停止使用、没收计量器具、没收违法所得、单处或并处罚款等行政处罚。•另外还有责令赔偿损失（民事责任）和给予行政处分两种责任。结果构成犯罪的，则由司法机关依法制裁。52标准化法•在我国标准化法中，对标准体制从标准的级别、分类和性质等方面均做了规定。•1）标准分级•所谓标准分级就是根据标准适用范围的不同，将其划分为若干不同的层次。按《标准化法》规定，我国标准分四级：国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。62标准化法•2）标准性质•《标准化法》第七条规定，国家标准、行业标准分为强制性标准和推荐性标准。为保障人体健康、人身、财产安全的标准和法律、行政法规规定强制执行的标准是强制性标准，其他标准是推荐性标准。•《标准化法》还规定，省、自治区、直辖市标准化行政主管部门制定的工业产品安全、卫生要求的地方标准，在本行政区域内是强制性标准。72标准化法•强制性标准可分为全文强制和条文强制两种形式。标准的全部技术内容需要强制时，为全文强制形式；标准中部分技术内容需要强制时(一般用黑体字来表示)，为条文强制形式。•除了强制性标准以外的标准是推荐性标准，也可以说，推荐性标准是非强制性标准，国家鼓励企业自愿采用推荐性标准。对于推荐性标准，如果对企业不适用，企业有权不予采用。82标准化法(标准分类)•国家标准：•GB：为强制性国标•GB/T：推荐性国标•行业标准：•TB铁道行业标准•SL水利行业标准•SH石油化工行业标准•JGJ建筑行业工程建设规程，建设部制定•JG建筑工程行业标准•JC建材行业标准•JB机械行业标准•CJJ城建行业工程建设规程•CJ城建行业标准•CECS工程建设推荐性标准中国工程建设标准化协会标准体系•DB地方标准•QB是企业标准•国外标准•欧洲标准(EN)•法国标准化协会(AFNOR)•美国国家标准学会(ANSI)•美国机械工程师协会(ASME)•美国材料与试验协会(ASTM)•英国国家标准学会(BS)•德国标准化学会(DIN)•美国电气与电子工程师协会标准(IEEE)•日本工业标准调查会(JIS)二随机变量及分布•1随机变量及其特征•在概率统计中，把客观世界可能出现的事件区分为如下最典型的三种情况：必然事件、不可能事件、随机事件。•如果某一量（例如测量结果）在一定条件下，取某一值或在某一范围内取值是一个随机事件，则称这样的量叫作随机变量。•随机变量按其取值不同分为连续型随机变量和离散型随机变量。▫如某钢筋的抗拉强度为连续型随机变量，冷弯性能则为离散型随机变量。101随机变量及其特征•对于随机事件（如测量结果），在一次试验中可能出现，也可能不出现，但是在大量重复的试验中，则会呈现出统计上的规律性。我们可以用一些特征量来描述这些随机变量的分布情况，常用的特征量有：平均值、标准差等。•平均值也称作数学期望，是随机变量分布的中心位置，也就是说随机变量的所有可能值均围绕着它而变化。•我们只用平均值还不能充分描述一个随机变量。标准差（变异系数）是描述随机变量离散性的一个特征量，它反映的是随机变量对于其中心（平均值）的分散程度。111随机变量及其特征12•如：A、B两批混凝土，其实测抗压强度如下：批次AB实测强度MPa17.021.022.012.019.029.0平均值MPa20.020.0方差σ2((-3)2+(1)2+(2)2)/2=7.0((-8)2+(-1)2+(9)2)/2=73.0标准差σ(MPa)2.658.54变异系数（%）13.342.72正态分布及应用•正态分布及特性：•1、左右对称•2、有单峰•3、μ决定曲线位置•4、σ决定曲线形状132正态分布及应用•正态分布曲线t分布表142正态分布及应用•正态分布统计应用•几个概念：•平均值•标准值•设计值•保证率•推定区间15三抽样检验及验收•1、几个抽样检验术语•单位产品：为实施抽样检查的需要而划分的基本单位。•批：为实施抽样汇集起来的单位产品，称为检查批或批，它是抽样检查和判定的对象。一个批通常是由在基本稳定的生产条件下，在同一生产周期内生产出来的同形式、同等级、同尺寸以及同成分的单位产品构成的。该批包含的单位产品数，称为批量。16三抽样检验及验收•2、产品检验验收方式•检查批量生产的产品一般有两种方法，即全数检查和抽样检查。•全数检查是对全部产品逐个进行检查，区分合格品和不合格品，检查对象是单个产品。•抽样检查是对产品批作出判断并作出相应的处理。例如：在验收检查时，对判为合格的批予以接收，对判为不合格的批则拒收。17三抽样检验及验收•鉴于批内单位产品质量的波动性和样本抽取的偶然性，抽样检查的错判往往是不可避免的，即有可能把合格批错判为不合格，也可能把不合格批错判为合格。因此供方和需方都要承担风险，这是抽样检查的缺陷。•与全数检查相比，其明显的优势是经济性，因为它只从批中抽取少量产品，只要合理设计抽样方案，就可以将抽样检查固有的错判风险控制在可接受的范围内。18三抽样检验及验收•3、产品质量判定方法•在产品质量检验中，通常先按技术标准对有关项目分别进行检查，然后对各项质量特性按标准分别进行判定，最后再对单位产品的质量作出判定。•这里涉及“不合格项目”和“不合格品”两个概念；前者是对某项质量特性的判定，后者是对单位产品的判定。•抽样检查的目的是判定批的质量，而批的质量是根据其所含的单位产品的质量统计出来的。19三抽样检验及验收•4、随机抽样程序•抽样单元：将总体进行划分后的每一部位。一个抽样单元可含一个或多个个体。抽样单元可由分立的个体组成或由一定量的散料组成。•随机抽样：从总体中抽取n个抽样单元构成样本，使n个抽样单元每一可能组合都有一个特定被抽到概率的抽样。•随机数：指定的随机变量的一个实现值。作为系列提供的随机数称为随机数序列。•常用生成随机数的方法：▫随机数表法、随机骰子法、伪随机数法、扑克牌法20四误差分析与数据处理•1几个测量检验术语•测量误差：测量结果减去被测量的真值。由于真值不能确定，实际上使用约定值来代替真值。当有必要与相对误差相区别时，此术语有时称为测量的绝对误差。•相对误差：测量误差除以被测量的真值。通常用百分数来表示。211几个测量检验术语•随机误差：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间的差。•系统误差：在重复性条件下，对同一被测量进行多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之间的差。222有效数字及修约•对于试验中所测得的值，其位数总是有限的。从左边的第一个非零数字算起，直到最末一位数字为止的所有数字，均为该数的有效数字。•显而易见，有效位数不同，它们的测量不确定度也不同，测量结果19.80mm比19.8mm的不确定度要小。所以，数字右边的“0”不能随意取舍，因为这些“0”都是有效数字。232有效数字及修约•对于有效数字的运算，应该遵循以下规律：•对于加、减运算，运算时以各数中小数点后位数最少的数为准，其余数的小数点后位数均比它多保留一位，多余位数应舍去。若计算结果尚需参与下一步运算，则可多保留一位。•18.3kN+1.4546kN+0.876kN=18.3kN+1.45kN+0.88kN=20.63kN≈20.6kN242有效数字及修约•对于乘、除（或乘方、开方）运算，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。运算结果（积或商）的有效数字位数，应与有效数字位数最少的那个数相同。若计算结果尚需参与下一步运算，则可多取一位。•1.1m×0.3268m×0.10300m=1.1m×0.327m×0.103m=0.0370m3≈0.037m3252有效数字及修约•通过省略原数值的最后若干位数字，调整所保留的末位数字，使最后得到的值最接近原数值的过程称为数据修约，也称为数的化整或数的凑整。•修约间隔是修约值的最小数值单位，它是确定修约保留位数的一种方式。修约间隔一般为1、2、5，修约间隔一经确定，修约数只能是修约间隔的整数倍。•我国的国家标准《数值修约规则与极限数值的表示和判定》GB/T8170-2008，对“1、2、5”间隔的修约方法分别作了规定。262有效数字及修约拟修约数修约间隔整数倍数最接近数修约数25.64620.1…25.325.425.525.625.725.8…25.625.6324.7265…310315320325330335…32532516.3280.02…16.3016.3216.3416.36…16.3216.32168310…16601670168016901700…1680168027•如果在修约间隔整数倍的一系列数中，只有一个数最接近拟修约数，则该数就是修约数。2有效数字及修约拟修约数修约间隔整数倍数最接近数修约数322.5005…310315320325330335…320325320327.505…315320325330335340…32533033016.3300.02…16.2816.3016.3216.3416.36…16.3216.3416.32168.51...166167168169170...168169168168510…16601670168016901700…16801690168028•如果在修约间隔整数倍的一系列数中，有两个数同等接地近拟修约数，则只有为修约间隔偶数倍的那个数才是修约数。2有效数字及修约•数据修约导致的误差呈均匀分布。在修约时不应多次连续修约（例如：2.451→2.45→2.4），因为多次连续修约会积累误差。•另外，在特别规定的情况（如偏于安全考虑等）下，有时也只向一个方向修约。29五法定计量单位及其应用•1国际单位制•我国计量法明确规定，国家实行法定计量单位制度，采用国际单位制。国际单位制计量单位与国家选定的其他计量单位一起，作为国家的法定计量单位。•1960年国际计量大会总结了米制经验，将一种科学实验用的单位制命为“国际单位制”，并用符号SI表示。后经多次修订，形成现有的完整体系。301国际单位制SI单位SI基本单位米（m）、秒（s）等SI导出单位牛（N，kg.m/s2）、度（kW.h）、帕（N/m2）等SI单位的倍数单位毫（m）、千（k）、兆（M）、吉（G）等31国际单位制的构成1国际单位制•1）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（米，m）、质量（千克，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）和发光强度（坎德拉，cd）等七个基本量，这些定义体现了现代科技发展的水平，其量值能以高准确度复现出来。321国际单位制•2）导出单位•SI导出单位是比例因数为1的SI基本单位所导出的定义方程式，以SI基本单位的代数形式来表示。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。•如：力单位牛N（kg.m/s2）•压强单位帕Pa（N/m