計量基礎知識(培訓教材)課件

計量基礎知識1計量基礎知識1計量基礎知識計量基礎知識概述計量學的分類計量單位制計量器具及其分類檢定、校準與測試2計量基礎知識計概述計量學的分類計量單位制計量器具及其分類檢定

第一章概述3第一章概述3《計量法》是1985年9月6日經第六屆全國人民代表大會常務委員會第十二次會議通過，自1986年7月1日起正式施行計量法4計量法41、計量立法宗旨2、調整范圍3、計量單位制4、計量器具管理5、計量監(jiān)督6、計量授權7、計量認證8、計量糾紛的處理9、計量法律責任計量法的基本內容51、計量立法宗旨計量法的基本內容5我國的計量法規(guī)體系由三部分組成：

1、中華人民共和國計量法2、國務院制定（或批準）的計量行政法規(guī)和省、直轄市、自治區(qū)人大常委會制定的地方計量法規(guī)3、國務院計量行政部門制定的計量管理辦法和技術規(guī)范，國務院有關部門制定的部門計量管理辦法，縣級以上人發(fā)政府計量行政部門制定的地方計量管理辦法。我國計量法規(guī)體系的構成6我國的計量法規(guī)體系由三部分組成：我國計量法規(guī)體系的構成6根據國家計量技術規(guī)范JJF1001-1998《通用計量術語及定義》，計量是指為保證單位統(tǒng)一、量值準確可靠的活動，包括科學技術上的、法律法規(guī)上的和行政管理上的一系列活動

測量是為確定量值而進行的一組操作

從定義中可以看出，它屬于測量，源于測量，而又嚴于一般測量，是測量的一種特定形式。計量與測量的定義7根據國家計量技術規(guī)范JJF1001-1998《通用計量術語及科學計量：科學計量是指基礎性、探索性、先行性的計量科學研究。例如關于計量單位和單位制、計量基準與標準、物理常數、測量誤差、測量不確定度與數據處理等。工程計量：也稱工業(yè)計量，是指各種工程、工業(yè)企業(yè)中的應用計量。例如有關能源或材料的消耗、工藝流程的監(jiān)控以及產品質量與性能的測試等。法制計量：法制計量是為了保證公眾安全、國民經濟和社會發(fā)展，根據法制、技術和行政管理需要，由政府或其授權機構進行強制管理的計量，包括對計量單位、計量器具（特別是計量基準、標準）、計量方法和計量精確度及計量人員的專業(yè)技能等的明確規(guī)定和具體要求。計量的分類8科學計量：科學計量是指基礎性、探索性、先行性的計量科學研究。我國計量的發(fā)展歷史

計量在我國已有近5千年的歷史。過去，計量在我國稱為“度量衡”，其原義是關于長度、容量和質量的測量，其主要的計量器具是尺、斗、秤。隨著社會的發(fā)展和科學技術的進步，它的概念和內容也在不斷擴展和充實，遠遠超出“度量衡”的范疇。計量原本是物理學的一部分，或者說是物理學的一個分支，現已發(fā)展形成一門研究測量理論和實踐的綜合性學科--計量學。我國計量工作具有悠久的歷史，在計量古典階段中為人類作出了突出的貢獻。早在公元前26世紀，傳說黃帝就設置了“衡、量、度、畝、數”五量。尤其在秦朝，秦始皇不僅統(tǒng)一了六國，主張車同軌、書同文，而且發(fā)了詔書，統(tǒng)一了全國度量衡，為我國古代計量史寫下光輝的一頁。9我國計量的發(fā)展歷史計量在我國已有近5千年的歷史。過古典計量階段.ppt以部分人體、動物的絲毛、植物果實等為基準經典計量階段.ppt1875年“米制公約”的簽訂開始，以宏觀器具為基準現代計量階段.ppt微觀世界的量不能發(fā)生任意的微小變化，只能跳躍式的改變，利用微觀世界所固有的這種穩(wěn)定性和齊一性而建立的計量的發(fā)展階段10古典計量階段.ppt計量的發(fā)展階段10一、準確性準確性是計量的基本特點，是計量技術工作的核心。經檢定、校準確定計量的準確性，以誤差、不確定度為考核指標，來反映計量結果與被測量真值的接近程度。二、統(tǒng)一性統(tǒng)一性是計量學最本質的特征，是指無論在任何時間、地點，使用任何儀器，采用任何方法以及由任何人來操作，只要它按有關計量規(guī)定的條件去做，所得出的計量結果都應在給定的誤差范圍內。計量的特點11一、準確性計量的特點11三、溯源性通過一條具有規(guī)定不確定度的、不間斷的比較鏈，使測量結果或測量標準的值能夠與規(guī)定的參考標準（通常國家測量標準或國際測量標準）聯(lián)系起來。四、法制性量值的準確一致，不僅要有一定的技術能力和技術手段，而且還要有一定的法律、法規(guī)做保障，這是計量的社會性所決定的，特別是關系到國計民生，對人民生活有直接影響的計量必須有法制來保障，否則量值傳遞達不到一致性。計量的特點12三、溯源性計量的特點12計量學包括的專業(yè)很多，應用十分廣泛，目前大體上分為10大類標準電阻箱智能型群脈沖發(fā)生器標準量塊第二章：計量學的分類13計量學包括的專業(yè)很多，應用十分廣泛，目前大體上1、幾何量計量（長度、線值計量）幾何計量就是對物體的幾何量及其單位的定義作比較的精密測量。它包括端度計量、線紋計量、角度計量、直線度計量、平面度計量、表面粗糙度計量、精密計量。表面粗糙度測量儀萬能測長儀平面度檢測機計量學141、幾何量計量（長度、線值計量）表面粗糙度測量儀萬能測長儀2、溫度計量（熱工計量）溫度計量包括超低溫、低溫、中溫、高溫和超高溫等項目超低溫：其范圍從-270℃到近于絕對零度，主要用于科研、國防等方面，如物體的超導性能的研究及衛(wèi)星上的測溫元件等。低溫計量：其范圍為（0~-270）℃，用于冰庫、冷庫的溫度計量中溫計量：其范圍為（630~0）℃，用于日常生活和一般工業(yè)生產的體溫計、玻璃水銀溫度計、鉑電阻溫度計等。高溫計量：其范圍為（6000~630）℃，用于煉焦、煉鐵、軋鋼、煉油等工業(yè)生產的熱電偶、光學高溫計等。超高溫計量：超過6000℃為高溫，主要用于國防和科研，如測量炸彈爆炸、火箭發(fā)射時的溫度測量等。計量學152、溫度計量（熱工計量）計量學153、力學計量

力學計量是一個大類，內容極為廣泛，它包括質量計量、容量計量、密度計量、力值計量、硬度計量、壓力計量、真空計量等。其中質量計量劃分為大質量：20kg以上，中質量：1g~20kg，小質量：1g以下。計量學163、力學計量計量學164、電磁學計量可分為電學計量和磁學計量兩大類5、電子計量（無線電計量）、噪音、脈沖、失真衰減等6、時間頻率計量7、電離輻射計量8、光學計量9、聲學計量10、化學計量（標準物質）計量學174、電磁學計量計量學17

計量單位制計量單位制法定計量單位與國際單位制量、量制與量綱第三章18計量單位制法定計量單位與國際單Ⅰ量、量制與量綱量：現象、物體或物質的可以定性區(qū)別和定量確定的屬性。計量學中的量都是指可以測量的量；一般意義的量，如長度、溫度、電流；特定的量，如某根木棒的長度通過某條導線的電流?？梢灾苯酉嗷ケ容^并按大小排序的量稱為同種量，若干同種量合在一起可稱為同類量，如功、熱能；厚度、周長等量制：彼此間存在確定關系的一組量。量綱：以給定量制中基本量的冪的乘積表示該量制中某量的表達式，其數字系數為1。它只表示量的屬性，定性的給出導出量和基本量之間的關系，并不涉及量的大小。量、量制與量綱19Ⅰ量、量制與量綱量、量制與量綱19Ⅱ計量單位與單位制計量單位：為定量表示同種量的大小而約定的定義和采用的特定量單位制：為給定量制按規(guī)則確定的一組基本單位和導出單位。

國際單位制是1960年第十一屆國際計量大會（CGPM)通過，并用符號“SI”表示法定計量單位與國際單位制20Ⅱ計量單位與單位制法定計量單位與國際單位制20國際單位制SISI單位SI單位的倍數單位SI基本單位SI導出單位1、包括輔助單位在內的、具有專門名稱的導出單位2、組合形式的導出單位國際單位制的構成21國際單位制SISI單位SI單位的倍數單位SI基本單位SI導出Ⅰ--①SI基本單位國際單位制的構成22Ⅰ--①SI基本單位國際單位制的構成22SI導出單位是用SI基本單位以代數形式表示的單位。SI導出單位由兩個部分組成，一部分是包括輔助單位在內的具有專門名稱的SI導出單位；另一部分是組合形式的SI導出單位。Ⅰ--②SI導出單位國際單位制的構成23SI導出單位是用SI基本單位以代數形式表

SI單位的倍數單位是由SI詞頭與SI單位（包括SI基本單位、SI導出單位）構成。在國際單位制中用以表示倍數單位的詞頭稱為SI詞頭。Ⅰ--③SI單位的倍數單位國際單位制的構成24SI單位的倍數單位是由SI詞Ⅰ--③SI單位的Ⅰ--④國際單位制的輔助單位國際單位制的構成25Ⅰ--④國際單位制的輔助單位國際單位制的構成25我國的法定計量單位是以國際單位制為基礎，根據我國的實際情況適當地增加了一些其他單位而構成的。具體情況如下：SI基本單位7個SI導出單位21個SI單位的倍數單位20個國家選定的非國際制單位16個中華人民共和國法定計量單位26我國的法定計量單位是以國際單位制為基礎，根據我國的實際中華人國際單位制的基本單位；國際單位制中包括輔助單位在內的具有專門名稱的導出單位；我國選定的可與國際單位制并用的非國際單位制單位；由以上單位構成的組合形式的單位；由SI詞頭和以上單位構成的倍數單位（十進倍數和分數單位）。Ⅰ--①我國法定計量單位內容：中華人民共和國法定計量單位27國際單位制的基本單位；Ⅰ--①我國法定計量單位內容：中華人民凡是由兩個或兩個以上的單位以乘、除組合構成的單位及由一個單位與數學符號或數字構成的單位均為組合形式單位，簡稱組合單位。如：米每秒m/s

千克每立方米

kg/m3Ⅰ--②組合形式的單位：中華人民共和國法定計量單位28凡是由兩個或兩個以上的單位以乘、除組合構成Ⅰ--②組SI詞頭不能單獨使用；如：10μ選用SI詞頭單位的倍數或分數單位，一般應使量的數值處于0.1~1000范圍內。例如：1401pa可以寫成1.401kpa不得使用重迭的詞頭。Ⅰ--③選用SI詞頭注意事項：中華人民共和國法定計量單位29SI詞頭不能單獨使用；如：10μⅠ--③選用SI詞頭注意第四章4、器具及其分類3、計量儀器的命名2、計量儀器分類1、計量儀器計量器具及其分類30第四章4、器具及其分類3、計量儀器的命名2、計量儀器分類1、計量器具是計量學研究的一個基本內容，是測量的物質基礎。在國際上，計量器具與測量儀器是同義術語，它被定義為“單獨地或連同輔助設備一起用以進行測量的器具”。在我國，計量器具是計量儀器、量具以及計量裝置的總稱。計量儀器是將被測量值轉換成可直接觀察的示值或等效信息的計量器具。從計量儀器的測量方法來看，大體上可分為三種類型：直讀式、零位式及差值式。計量儀器31計量器具是計量學研究的一個基本內容，是測量的物質基從計量儀器所利用的物理現象或物理效應來看，可以分為機械式、電動式、氣動式、電磁式及超導式計量儀器等，或可分為熱點式、光電式、壓電式、電磁式及超導式計量儀器從計量儀器的輸出終端形式來看，可分為“指示式”計量儀器和“記錄式”計量儀器，也可以分為模擬式計量儀器和數字式計量儀器從計量儀器確定被測對象量值的機制來看，可分為“累計式”計量儀器和“積分式”計量儀器計量儀器32從計量儀器所利用的物理現象或物理效應來看，可以分★直讀式計量儀器：這種計量儀器利用的是直接測量法，它需要預先用標準量值給儀器的標尺賦值，然后根據被測量所引起的示值變化或偏位，直接讀出量值。例1.ppt計量儀器的分類33★直讀式計量儀器：計量儀器的分類33★比較式計量儀器：這種計量儀器利用的是零位測量方法或衡消測量法，它需要調整一個或多個其值已知的量，在平衡時這些量與被測量之間有已知關系。例2.ppt計量儀器的分類34★比較式計量儀器：計量儀器的分類34★差值式計量儀器：這種計量儀器是將被測量，與同其量值只有微小差異的同類已知量相比較，從而確定這兩個量微差。例如用量塊和比較儀測量活塞直徑，用外差式頻率計測量頻率值等★指示式和記錄式計量儀器：指示式計量儀器是一種顯示（但不記錄）被測量值或其相關值的計量儀器。這種顯示可以是模擬的（連續(xù)的）或數字的（斷續(xù)）。例如測微計、模擬式電壓表、數字式電壓表等計量儀器的分類35★差值式計量儀器：計量儀器的分類35★模擬式和數字式計量儀器：模擬式計量儀器是一種輸出或顯示為被測量值或其相關值的連續(xù)函數的計量儀器。這個稱呼只是輸出或顯示的表達形式，與儀器的工作原理無關。例3.ppt計量儀器的分類36★模擬式和數字式計量儀器：計量儀器的分類36★累計式和積分式計量儀器：累計式計量儀器是一種通過對被測量的各部分值求和來確定被測值的計量儀器，這些部分值可以同時或依次從來自一個或多源中得到。例4.ppt計量儀器的分類37★累計式和積分式計量儀器：計量儀器的分類37

計量儀器可以從不同的角度命名：以被測量的名稱命名的有：壓力計、密度計等以被測量的計量單位命名的有：伏特計、安培計等命名時涉及到測量方法的有：指零電流計、質量比較儀等命名時涉及測量原理的有：U形管壓力計、熱電溫度計、激光干涉儀等命名時指出具體用途的有：劑量計、汽油流量計、線紋比較儀等以儀器發(fā)明者命名的有：蓋革-彌勒計數器、文丘利管與畢托管（一種將速度變換成壓力的測速儀）等此外還有以制造商名字或制造商的商品命名的等等有時，也可以從計量儀器的名稱看出計量特性，例如：0.5級電壓表、一等標準測力計等計量儀器的命名38計量儀器的命名38

量具是具有固定形態(tài)，能復現給定量的一個或幾個已知量值的計量器具，器具是“實物量具”的簡稱。從量具的工作方式來看，可分為“從屬量具”和“獨立量具”二種。從屬量具不能單獨確定被測量值，必須通過其他計量器具或輔助設備，如砝碼只能通過天平才能進行質量的測量。獨立量具則能單獨進行測量，無需通過其他器具，如尺子。從量具所復現或提供的量值看，可分為“單值量具”和“多值量具”。單值量具只能復現單個量值，如量塊、標準電池、固定電阻等。多值量具能復現多個不同的量值。如多面棱體角度塊和表示尺寸上限與下限的刻度尺等。多值量具中的變值量具，可以在一定范圍內根據需要調制不同的量值；可變電容器、電阻箱等，而常值量具是不可調的；刻度滴管。有些量具（如量杯）帶標尺時是多值的，不帶標尺是單值的。器具及其分類39量具是具有固定形態(tài)，能復現給定量的一個或第五章檢定、校準與測試40第五章檢定、校準與測試40Ⅰ檢定：計量檢定是指計量器具的檢定，查明和確認計量器具是否符合法定要求的程序，它包括檢查、加標記（或）出具檢定證書。根據檢定的必要程度和我國對其依法管理的形式，可將檢定分為強制檢定和非強制檢定Ⅱ校準：校準是指在規(guī)定的條件下，為確定計量儀器或計量裝置所指示的量值，或實物量具（包括標準物質）所代表的量值，與相對應的由計量標準所復現的量值之間關系的一組操作Ⅲ測試：測試是指按照規(guī)定的程序，為了確定給定的產品、材料、設備、生物體、物理現象、工藝過程或服務的一種或多種特性或性能的技術操作檢定、校準與測試的定義41Ⅰ檢定：檢定、校準與測試的定義41強制檢定：由政府計量行政主管部門所屬的法定計量檢定機構或授權的計量檢定機構，對部分測量儀器實行的一種定期的檢定?！吨腥A人民共和國計量法》第九條明確規(guī)定：“縣級以上人民政府計量行政部門對社會公用計量標準器具，部門和企業(yè)、事業(yè)單位使用的最高計量標準器具，以及用于貿易結算、安全防護、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測

方面的列入強檢目錄的工作計量器具，實行強制檢定。未按規(guī)定申請檢定或者檢定不合格的，不得使用。強制檢定42強制檢定：強制檢定42一、目的不同

1、校準的目的是對照計量標準，評定測量裝置的示值誤差，確保量值準確，屬于自下而上量值溯源的一組操作。這種示值誤差的評定應根據組織的校準規(guī)程作出相應規(guī)定，按校準周期進行，并做好校準記錄及校準標識。校準除評定測量裝置的示值誤差和確定有關計量特性外，校準結果也可以表示為修正值或校準因子，具體指導測量過程的操作。

例5.ppt

2、檢定的目的則是對測量裝置進行強制性全面評定。這種全面評定屬于量值統(tǒng)一的范疇，是自上而下的量值傳遞過程。檢定應評定計量器具是否符合規(guī)定要求。這種規(guī)定要求就是測量裝置檢定規(guī)程規(guī)定的誤差范圍。通過檢定，評定測量裝置的誤差范圍是否在規(guī)定的誤差范圍之內。檢定與校準的主要區(qū)別43一、目的不同檢定與校準的主要區(qū)別43二、對象不同

1、校準的對象是屬于強制性檢定之外的測量裝置。我國非強制性檢定的測量裝置，主要指《中華人民共和國計量法》第九條規(guī)定以外使用的計量器具。2、檢定的對象是我國計量法明確規(guī)定的強制檢定的測量裝置（社會公用計量標準器具，部門和企業(yè)、事業(yè)單位使用的最高計量標準器具，以及用于貿易結算、安全防護、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測方面的工作計量器具）。檢定與校準的主要區(qū)別44二、對象不同檢定與校準的主要區(qū)別44三、性質不同1、校準不具有強制性，屬于組織自愿的溯源行為。這是一種技術活動，可根據組織的實際需要，評定計量器具的示值誤差，為計量器具或標準物質定值的過程。組織可以根據實際需要規(guī)定校準規(guī)范或校準方法。自行規(guī)定校準周期、校準標識和記錄等。

2、檢定屬于強制性的執(zhí)法行為，屬法制計量管理的范疇。其中的檢定規(guī)程、協(xié)定周期等全部按法定要求進行。檢定與校準的主要區(qū)別45三、性質不同檢定與校準的主要區(qū)別45四、依據不同

1、校準的主要依據是組織根據實際需要自行制定的《校準規(guī)范》，或參照《檢定規(guī)程》的要求。在《校準規(guī)范》中，組織自行規(guī)定校準程序、方法、校準周期、校準記錄及標識等方面的要求。因此，《校準規(guī)范》屬于組織實施校準的指導性文件。

2、檢定的主要依據是《計量檢定規(guī)程》，這是計量設備檢定必須遵守的法定技術文件。其中，通常對計量檢測設備的檢定周期、計量特性、檢定項目、檢定條件、檢定方法及檢定結果等作出規(guī)定。計量檢定規(guī)程可以分為國家計量檢定規(guī)程、部門計量檢定規(guī)程和地方計量檢定規(guī)程三種。這些規(guī)程屬于計量法規(guī)性文件，組織無權制定，必須由經批準的授權計量部門制定。檢定與校準的主要區(qū)別46四、依據不同檢定與校準的主要區(qū)別46五、方式不同

1、校準的方式可以采用組織自校、外校，或自校加外校相結合的方式進行。組織在具備條件的情況下，可以采用自校方式對計量器具進行校準，從而節(jié)省較大費用。組織進行自行校準應注意必要的條件，而不是對計量器具的管理放松要求。

例6.ppt2、檢定必須到有資格的計量部門或法定授權的