第五章计量基础中级)

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上海质量技术监督培训中心
2011国家质量专业技术人员
职业资格考试考前培训第五章计量基础(中级)
1

第一节第二节第三节第四节
第五节第六节P4基本概念:内容,特点;法律,法规;溯源.计量单位:法定计量单位构成;使用方法.测量仪器:定义分类;计量特性;选用原则.测量结果与测量准确度:
测量结果,误差,修正;测量准确度.
测量不确定度:概念,来源,评定,表示,实例
测量控制体系:计量确认;过程控制.
2
.

第一节基本概念
一、计量的内容,分类和特点P197(计量内容:
1.计量与测量计量——实现单位统一、保障量值准确
(掌握
可靠的活动。
广义上计量——是对“量”的定性分析和定
量确认的过程.
狭义上计量——是与测量结果置信度有关,与不确定度联系在一起的一种规范化的测量.测量——以确定量值为目的的一组操作.
P198中下
3

2.计量的对象与内容(了解1)计量对象5
物理量----度量衡(尺斗秤工程量心理量化学量生理量
P197
,几何量.4

2)计量内容6(了解
计量单位与单位制计量器具(测量仪器)量值传递与溯源
P197
物理常量、材料和物质特性的测定
测量不确定度、数据处理、测量理论及其方法
计量管理(计量保证、监督)
(对产品的检测测量是否属于计量内容)
5

(二)计量的分类3(熟悉P197
科学计量——基础性、探索性、先行性
计量科研工程计量(工业计量)——工程、工业、
企业中的实用计量法制计量——由政府或授权机构根据法
制、技术和行政的需要进行强
制管理的一种社会公用事业
6

(计量的特点4(一组(熟悉P198
1.准确性——测量结果与被测量真值的一致
程度。2.一致性——在统一计量单位的基础上,无
论在何时何地采用何种方法,使用何种测量仪器,及由何人测量,只要符合有关要求,其测量结果应在给定区间内有一致性。(可重复、再现、比较
7

P198
3.溯源性——任何测量结果或测量标准的值,
都能通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链,与测量基准联系起来的特性。(溯源到同一基准,是准确性、一致性的技术保证)4.法制性——计量必需的法制保障方面的特
性。(除科学技术外,还需相应
法律、法规和行政管理的保障)
8

溯源性---车间使用尺的量值与国家基准尺的量值建立关系
中国计量院国家基准尺比较链
市计量院省级标准尺比较链
区县计量所的标准尺比较链
公司计量室的标准尺比较链
公司车间使用的尺
9
9

二、计量法律和法规P198
(计量法全国人大常1986.7.1施行基本内容:计量立法宗旨
(熟悉
调整范围计量法律责任计量单位制计量器具管理计量监督计量授权计量认证计量纠纷处理
10


计量法规体系(由以下三部分组成P198二始
计量法,计量行政法规,计量规章包括规范文件
(计量法规与规章
(了解
P199
1.计量行政法规(两方面(含规范性文件)(实施细则、统一计量单位命令、地方法规)2.规章和规范性文件(3个层次
国务院计量行政部门、国务院有关主管部门、
县级以上地方计量行政部门制定的计量管理办法
11

具体几个规章和规范性文件P1991.质检总局:计量法条文解释
强制检定工作计量器具明细目录.依法管理计量器具目录.国家计量检定规程
2.国主管部门:国防计量监督条例
3.县上质技监局:上海市计量监督管理条例
河北省计量管理条例南京市计量管理办法
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三、量值的溯源、校准和检定(一)量值溯源体系(熟悉P1991.量值溯源性——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联系起来的特性。使所有同种量按同一比较链,通过校准溯源到同一源头(计量基准
2.量值溯源等级图——计量检定系统表代替也称为量值溯源体系表.(对比较链量化说明也是量值溯源的证据.
13

溯源性---车间使用尺的量值与国家基准尺的量值建立关系
溯源校准
中国计量院国家基准尺
比较链
市计量院省级标准尺比较链
区县计量所的标准尺比较链
公司计量室的标准尺比较链
公司车间使用的尺
传递检定
9
14

3.量值溯源体系原理图
P200
国家计量基准副计量基准工作计量基准
社会公用计量标准社会公用计量标准(省级)
部门最高计量标准
(国家专业计量站)
社会公用计量标准(市级)
社会公用计量标准部门计量标准
(国家专业计量分站)
社会公用计量标准(县级)
企业、事业单位最高计量标准
企业、事业单位计量标准
工作计量器具(企业、事业、市场等)
15

(二)校准(掌握P199
1校准——在规定条件下,为确定测量仪器(或测量系统)所指示的量值,或实物量具(或参考物质)所代表的量值,与对应的由其测量标准所复现的量值之间关系的一组操作。(实际上将仪器示值与对应标准的值进行比较,确定两者关系对仪器校准.
2.校准的主要含义
——对测量仪器赋值,确定其示值误差.——将仪器示值通过比较链溯源到测量标准.
16

3校准目的(4个)——确定示值误差
P200
——得出标称值偏差(包括进行调整、修正)——赋值
——实现溯源性
4.校准依据——校准规范或校准方法,通常统一
规定,特殊情况下也可自行制定。5.校准结果——记在校准证书(报告)中,也可
用校准因数(或曲线)表示。
17

(三)检定(掌握P201
检定——查明确认测量仪器是否符合法
定要求的程序,其包括检查、标记和(或)出具检定证书。
检定分强制检定和非强制检定
强制检定(范围)——用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测且列入《强检目录》的测量仪器;社会公用计量标准,部门、企(事)业单位的最高计量标准。非强制检定——强制检定以外的检定.
强检与非强检区别:谁管-谁做-关系-周期(先下页
18

强检特点——计量行政部门统管,法定/授权
机构进行,定点送检;检定周期由执行机构按检定规程并结合实际确定。
非强检特点——使用单位依法自主管理,自由
送检,自求溯源,自定检定周期.
检定特点——计量检定必须按照计量检定系统表进行.必须执行检定规程,必须按规定进行周期检定,必须有合格与否结论,并出具证书或加盖印记,检定人员必须经考核合格,持检定员证.
随着经济发展,对大量非强检测量仪器,为达到统一量值的目的,应以校准为主。P201
19

第一节小结:
1.计量?广义上?狭义上?测量?
2.对象5个领域,物理量包括几何量等.
3.内容6个方面,计量器具包括计量标准,计量管理包括计量监督和计量保证.
4.分类3,科学:基础性,探索性,先行性.5.特点4,一致性:重复再现比较,溯源性:--保证.
6.计量法内容:9(3个通用,4个基本,2个特殊7.计量法规体系:三个层次.若干内容.
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8.计量溯源性,量值溯源等级图,检定系统表.
9.校准定义及目的4.校准地位逐渐确定.10.检定定义(查明,确认,加标记,出具;
强检范围(列入目录且用于四个方面11.强检与非强检特点:谁管,谁做,关系,周期.12.共性:属法制检定,不按规定周期,负法律责任具体有:按检定系统表,规程,周期,结论,人员.13.校准规范与检定规程的制定
21

一、概述(了解
第二节计量单位
P201
量值:数字和计量单位乘积表示被测量量值.计量单位(定义):定量表示同种量的大小
而约定地定义和采用的特定量。
计量单位制:为给定量值按给定规则确定的
一组基本单位和导出单位。一贯单位:由比例因数为1的基本单位幂的乘
积表示的导出单位。(主单位)
如:牛顿(Nkg·m/s2
焦尔(Jm
22

P201
法定计量单位——由国家法律承认、具有(掌握法定地位的计量单位。
(了解P202
2.我国法定计量单位的构成——以国际单位制(SI)为主体,包括国际单位制单位和国家选定的其他计量单位。
23
二、法定计量单位的构成
中华人民共和国法定计量单位构成的示意图
P202
SI基本单位(共7个)包括SI辅助单位在内的具有
中华人民共和国法定计量单
国际单位SI单位SI导出专门名称的SI导出单位(共21制(SI的单位
单位
个)
组合形式SI导出单位
SI单位的倍数单位(包括SI单位的十进倍数单位和十进分数单位)(共20个)
国家选定的作为法定计量单位的非SI单位共16个。由以上单位构成的组合形式的单位
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3SI单位组成——SI基本单位、SI导出单位、
SI单位的倍数单位
(一)SI基本单位7(掌握
量的单位热力学温度物质的量发光强度

P202
单位符号
mkgsAKmolcd
单位名称
千克(公斤)
[][尔文][][德拉]
25

(二)SI导出单位(熟悉P203
包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位21
SI导出单位
量的名称名称符号SI基本单位和SI
出单位表示[平面]弧度rad1rad=1m/m=1立体角球面度sr1sr=1m2/m2=1[]Hz1Hz=1s-1
[]N1N=1kg²m/s2压力,压强,应力[斯卡]Pa1Pa=1N/m2[],功,热量[]J1J=1N²m功率,辐[射能]通量
[]W1W=1J/s电荷[]
[]C1C=1A²s电压,电动势,电位,(电势)
[]
V
1V=1W/A

26

[]F
1F=1C/V[]
1=1V/A西[门子]S1S=1-1[通量]
[]Wb1Wb=1V²s磁通[]密度,磁感应强度
[斯拉]T1T=1Wb/m2[]H1H=Wb/A摄氏温度摄氏度1=1K光通量[]lm1lm=1cd²sr[]照度[克斯]lx1lx=1lm/m2[放射性]活度贝可[勒尔]Bq1Bq=s-1吸收剂量[]Gy1Gy=1J/kg剂量当量
[沃特]
Sv
1Sv=1J/kg

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某些SI单位的说明P2031.力的SI单位
为简化
用基本单位表示:kg·m/s2太麻烦,用专门名称导出单位,[](N2.热和能单位
面使用
常用专名导出单位,[](J代替下牛顿米(N·m;kg·m2/s
2互相等效表示
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(三)SI单位的倍数单位(熟悉P204
SI词头(倍数单位的词头)共20个(常见9个)


109giga[]G106megaM103kilok10-1decid10-2centic10-3millim10-6micro10-9nano[]n10-12
pico
[]
p

29

(四)可与SI单位并用的我国法定计量单位(了解P205
旋转速度线

,,,,
,原子质量单位
转每分电子伏[克斯]
Min,h,d°,,L,(lt,ur/minnmilekn
eVdBtexHm2
1min=60s1°=(π/180red
1L=1dm31t=10kg1r/min=(1/60s-11nmile=1852m1kn=1nmile/h1eV=1.602177³10-19
1lx=1lm/m21tex=10kg/m1hm2=104m2
-63
立方升,公升不是法定计量单位
30

三、法定计量单位的基本使用方法(掌握(法定单位名称
P206
全称与简称:牛[]、焦[]
[]、伏[]
符号乘/除读法:乘号·在读名称时不读出,m[]r/min转每分J/kg·K[]每千克开[尔文]除号读每,/5kg/m25千克每平方米
(面积体积读平方立方,其余读二次方三次方
31

单位和词头的符号
P206
词头
符号
单位和词头符Nm,Nm,牛﹒米,牛米(号一律用正体/中文符号不能混用.m/(.
106
时,小写
一般小写
106
时,大写源于人名时,首字母大写L例外

单位分子为1,只用负数幂(如m-3不能用1/m3
(注意:kg/m3
正确)

32
(
(单位和词头使用规则P207名称、符号为一整体,不可拆开(正:20摄氏度;误:摄氏20度)非十进制单位,不得使用词头构成倍数/数单位
词头不得重叠使用(正:nm误:mμm
选用词头,一般应使量的数值处于0.1~1000范围内
(正:0.1μF,误:100000pF
33

词头通常加在组合单位的第一个单位之前(正:kN·m误:km由相除构成的组合单位中,分母不用词头(正:kJ/mol误:J/mmol)但kg不作为有词头单位,组合单位分母为长度,面积,体积单位时,可用词头.:密度单位可用g/cm3.词头与单位应视为一体
1μs-1=1³(10-6s-1=1³106Hz=1MHz
34

m3
第二节小结
1.法定计量单位定义,构成,相互关系.2.SI基本单位,自选单位,主要词头.
3.基本用法:(1正确表示体积:A200L,B20,C200公升,D.0.2m3,E200分米立方.(2密度为1Mg/m3=?mg/mm3读法?
(3SI基本单位:[德拉],摄氏度,千米,.cd.
(4转动惯量为5kg.m2的正确读法
(5计量单位使用方法对否:m/hs,1/s,1.401kPa牛米,Nm,N.m,J/mmol,10g/cm3,m/.(610ms-1=
35

一、概述
(一)测量仪器的分类
1测量仪器(计量器具)——单独地或连同辅助设备用以进行测量的器具(熟悉
实物量具以固定形态复现已知值(量值的仪器如:砝码,量块,标准硬度块,信号源,标物.
(不能显示被测值
第三节测量仪器P207
2.测量仪器按结构、功能特点分为:(了解显示式测量仪器比较式测量仪器积分式测量仪器累积式测量仪器
36

3.测量仪器按计量学用途分为:(熟悉P208上中
测量基准测量标准工作用测量仪器
(熟悉P208测量设备——测量仪器、软件、测量标准、
参考物质、辅助设备、资料及它们的组合辅助设备——本身不能给出量值而没有它
又不能进行测量的设备及作为检验手段用的工具、工装、定位器等
37
(二)测量设备
二、测量仪器的计量特性P208
计量特性影响测量结果的一些明显特征。如:测量范围,示值误差,重复性,
稳定性,分辨力等
测量仪器的控制(了解
(型式批准、检定、检验)
没有校准
38

(一)标称范围、量程和测量范围(熟悉P209
标称范围——操纵器件调到特定位置时可得到的示值范围(整机对被测所得之范围
量程——标称范围的上、下限之差的绝
对值.(标称范围的宽度,其次测量范围(或工作范围——误差处于规定极限范围内的被测量的示值范围(最小示值范围——测量仪器的标尺或显示装置所能指示的范围(仅显示部分的范围,最大
39

3个范围之间的关系示值范围(仅能指示范围
标称范围(仅能测范围
测量范围(合格能测范围
示值范围大于等于标称范围大于等于测量范围
40
40

(二)额定操作条件,极限条件和参考条件
(了解P209
额定操作条件测量仪器的正常工作条件极限条件——计量特性不受损、不降低,其
后仍可在额定操作条件下运行所能承受的极端条件.
极限条件的范围和额定值最大参考(标准)条件——在性能试验或进行检
定、校准、对比时的使用条件
(反映仪器本身计量特性,结果可比性,要求最严
41

3个条件之间的关系极限条件(不损坏可恢复条件
0
40
额定操作条件(合格条件10
30
1822
标准条件(检定校准比对条件

极限条件大于额定操作条件大于标准条件
42
42
(三)示值误差和最大允许误差(掌握P210
示值——由测量仪器所指示的被测量值示值误差——测量仪器示值与对应的输入
量的真值之差(简称测量仪器的误差)=示值-真值
真值——与被测量定义一致的值由于真值不能确定,实际用约定真值
满足给定要求,代替真值使用(常称实际值、校准值或标准值)
43

对指示式仪器——对实物量值——
P2108
示值误差=示值-实际值示值误差=标称值-实际值

示值误差目的用途—是指测量仪器某一示值
的误差的实际大小.是为了判定测量仪器是否合格.获得其示值的修正值.P210(
44

(掌握P210
最大允许误差——对给定的测量仪器,由规范、规程等所规定允许的误差极限值——测量仪器响应的变化除以对
(了解应的激励变化
(仪器输出变化/输入变化,如果输入变化小,引起输出变化大,则灵敏度高.P210
45
(四)灵敏度
(五)分辨力——显示装置能有效辨别的最小
(掌握示值差P210
模拟式显示装置的分辨力:
一般为标尺分度值的1/2
(如采用一些工具,放大镜,可提高分辨力数字式显示装置的分辨力:
末位数字的一个数码(1个字的量值
半数字式显示装置的分辨力:
末位数字的一个分度.:水表
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(六)稳定性和漂移(熟悉P211稳定性——测量仪器保持其计量特性随
时间恒定的能力
定量表示方式规定时间的变化;规定变化
的时间
产生原因主要仪器本身器件老化,磨损.及使
,贮存,维护不仔细造成.
漂移——测量仪器计量特性的慢变化定量表示方式规定时间的(零点漂移..
产生原因由外界环境变化或本身不稳定47

三、测量仪器的选用原则(了解P211
(一)技术性(二)经济性
48

第三节小结
1.测量仪器,实物量具例,结构分类4,用途分类3.2.测量设备,辅助设备,测量仪器的控制3
3.示值范围,标称范围,量程,测量范围之间大小使用万用表×10,表面显示数字范围0~10Ω,?.4.额定操作条件,极限条件,参考条件之间程度.5.示值误差,最大允许误差定义和用途.
6.灵敏度(比值,分辨力(小示差模拟,数字.半数.7.稳定性(恒定,老化,磨损,使用储存维护不细8.漂移(慢变化,温湿压外界变化,本身性能不稳
49

第四节测量结果与测量准确度P212
一.测量结果、测量误差及测量结果的修正(一)测量结果——是按规定的测量程序所获得
的量值。(可以是观测值本身,也可是几个观测值的计算结果,包括修正)
(二)测量误差——测量结果与真值的差.掌握

真值与被测量定义一致的值。无法获得。约定真值对于给定目的,赋予一个量可替代
真值的值.(校准/检定值,更高等级仪器,多次测量值.
50

第五章计量基础中级)

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