第四章计量基础初级新优秀课件.ppt

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1、第四章计量基础初级新1第1页，本讲稿共45页第四章第四章 计量基础计量基础（初级）（初级）2第2页，本讲稿共45页第一节第一节 基本概念基本概念一、计量的基本概念一、计量的基本概念1计量与测量计量与测量 计量计量 实现单位统一、保障量值准确实现单位统一、保障量值准确 可靠的活动。可靠的活动。测量测量 以确定量值为目的的一组操作。以确定量值为目的的一组操作。3第3页，本讲稿共45页2.计量的对象与内容计量的对象与内容（1）计量对象）计量对象 物理量物理量 工程量工程量 心理量心理量 化学量化学量 生理量生理量4第4页，本讲稿共45页（2）计量内容）计量内容 计量单位与单位制计量单位与单位制 计量

2、器具（测量仪器）计量器具（测量仪器）量值传递与溯源量值传递与溯源 物理常量、材料和物质特性的测定物理常量、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）计量管理（计量保证、监督）5第5页，本讲稿共45页（3）计量的分类）计量的分类 科学计量科学计量 基础性、探索性、先行性的基础性、探索性、先行性的 计量科研计量科研 工程计量（工业计量）工程计量（工业计量）工程、工业、工程、工业、企业中的实用企业中的实用 计量计量 法制计量法制计量 由政府或授权机构根据法制、由政府或授权机构根据法制、技术和行政的需要进行强制技术

3、和行政的需要进行强制 管理的一种社会公用事业管理的一种社会公用事业6第6页，本讲稿共45页二、计量的特点二、计量的特点1.准确性准确性 测量结果与被测量真值的一致测量结果与被测量真值的一致 程度。程度。2.一致性一致性 在统一计量单位的基础上，无在统一计量单位的基础上，无 论在何时何地采用何种方法，论在何时何地采用何种方法，使用何种测量仪器，及由何人使用何种测量仪器，及由何人 测量，只要符合有关要求，其测量，只要符合有关要求，其 测量结果应在给定区间内有一测量结果应在给定区间内有一 致性。致性。7第7页，本讲稿共45页3.溯源性溯源性 任何测量结果或测量标准的值，任何测量结果或测量标准的值，都

4、能通过一条具有规定不确定度都能通过一条具有规定不确定度 的不间断的比较链，与测量基准的不间断的比较链，与测量基准 联系起来的特性。联系起来的特性。4.法制性法制性 计量必需的法制保障方面的特性。计量必需的法制保障方面的特性。8第8页，本讲稿共45页三、计量法律和法规三、计量法律和法规1计量法的基本内容计量法的基本内容 计量立法宗旨计量立法宗旨 计量单位制计量单位制 计量监督计量监督 计量认证计量认证 计量法律责任计量法律责任 调整范围调整范围 计量器具管理计量器具管理 计量授权计量授权 计量纠纷处理计量纠纷处理9第9页，本讲稿共45页2计量法的调整内容计量法的调整内容3计量法规体系计量法规体系

5、 计量法计量法 计量行政法规和规范性文件计量行政法规和规范性文件 规章和规范性文件规章和规范性文件10第10页，本讲稿共45页第二节第二节 计量单位计量单位一、概述一、概述 计量单位（定义）：定量表示同种量的大小计量单位（定义）：定量表示同种量的大小 而约定地定义和采用的而约定地定义和采用的 特定量。特定量。计量单位制：为给定量值按给定规则确定的计量单位制：为给定量值按给定规则确定的 一组基本单位和导出单位。一组基本单位和导出单位。一贯单位：由比例因数为一贯单位：由比例因数为1的基本单位幂的乘的基本单位幂的乘 积表示的导出单位。积表示的导出单位。如：牛顿（如：牛顿（N）kgm/s2 焦尔（焦尔

6、（J）Nm11第11页，本讲稿共45页二、法定计量单位的构成二、法定计量单位的构成1.法定计量单位法定计量单位 由国家法律承认、具有由国家法律承认、具有 法定地位的计量单位。法定地位的计量单位。2.我国法定计量单位的构成我国法定计量单位的构成 以国际单位制以国际单位制 （SI）为主体，包括国际单位制单位和国家选）为主体，包括国际单位制单位和国家选 定的其他计量单位。定的其他计量单位。12第12页，本讲稿共45页中华人民共和国法定计量单位构成的示意图中华人民共和国法定计量单位构成的示意图13第13页，本讲稿共45页3SI单位组成单位组成 SI基本单位、基本单位、SI导出单位、导出单位、SI单位的

7、倍数单位单位的倍数单位（一）（一）SI基本单位基本单位14第14页，本讲稿共45页（二）（二）SI导出单位导出单位 包括包括SI辅助单位在内的具有专门名称的辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位导出单位15第15页，本讲稿共45页16第16页，本讲稿共45页（三）（三）SI单位的倍数单位单位的倍数单位 SI词头（倍数单位的词头）（常见）词头（倍数单位的词头）（常见）17第17页，本讲稿共45页（四）（四）可与可与SI单位并用的我国法定计量单位单位并用的我国法定计量单位18第18页，本讲稿共45页三、法定计量单位的基本使用方法三、法定计量单位的基本使用方法1.法定单位名称法定单位名称 全称与简

8、称：牛（顿）、焦（尔）、全称与简称：牛（顿）、焦（尔）、瓦（特）、伏（特）瓦（特）、伏（特）符号乘符号乘/除读法：除读法：Nm 牛（顿）米牛（顿）米 r/min 转每分转每分 J/kgK 焦（耳）每千克开（尔文）焦（耳）每千克开（尔文）5kg/m2 5千克每平方米千克每平方米19第19页，本讲稿共45页2.词头与符号词头与符号20第20页，本讲稿共45页3.词头使用规则词头使用规则 名称、符号为一整体，不可拆开名称、符号为一整体，不可拆开（正：摄氏度；误：摄氏（正：摄氏度；误：摄氏度）度）非十进制单位，不得使用词头构成倍数非十进制单位，不得使用词头构成倍数/分分 数单位数单位 词头不得重叠使用

9、词头不得重叠使用（正：（正：nm；误：误：mm）选用词头，一般应使量的数值处于选用词头，一般应使量的数值处于0.11000 范围内范围内（正：（正：0.1F，误：，误：100000pF）21第21页，本讲稿共45页 词头通常加在组合单位的第一个单位之前词头通常加在组合单位的第一个单位之前（正：（正：kNm 误：误：Nkm）由相除构成的组合单位中，分母不用词头由相除构成的组合单位中，分母不用词头（正：（正：kJ/mol 误：误：J/mmol）词头与单位应视为一体词头与单位应视为一体22第22页，本讲稿共45页第三节第三节 量值溯源量值溯源 一、量值溯源性一、量值溯源性 1.量值溯源性量值溯源性

10、通过一条具有规定不确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测量标准的值能够与规定的参考标准联 系起来的特性。系起来的特性。2.溯源等级图（溯源体系表）溯源等级图（溯源体系表）表明测表明测 量仪器的计量特性与给定量的计量基准量仪器的计量特性与给定量的计量基准 之间关系的一种代表等级顺序的框图。之间关系的一种代表等级顺序的框图。23第23页，本讲稿共45页3.国家计量检定系统表国家计量检定系统表 代表国家溯代表国家溯 源等级图。源等级图。检定系统表的作用检定系统表的作用 一种法定技术文件一种法定技术文件 由国务

11、院计量行政部门组织制定并批准由国务院计量行政部门组织制定并批准 发布发布 一项国家计量基准对应一种检定系统表一项国家计量基准对应一种检定系统表 检定系统框图检定系统框图24第24页，本讲稿共45页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（国家专业计量站）社会公用计量标准（国家专业计量分站）社会公用计量标准（省级）社会公用计量标准（市级）社会公用计量标准（县级）部门最高计量标准部门计量标准企业、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）25第25页，本讲稿共45页国家标准国家标准（实现（实现/复现的量的范围）（不确定度）复现的量的范围）（不确定度）检定

12、方法检定方法等标准等标准（测量范围）（不确定度或允许误差）（测量范围）（不确定度或允许误差）检定方法检定方法工作标准工作标准（测量范围）（不确定度或允许误差）（测量范围）（不确定度或允许误差）检定方法检定方法（名称）（名称）（测量范围）（测量范围）（不确定度或允许误差）（不确定度或允许误差）（名称）（名称）（测量范围）（测量范围）（不确定度或允许误差）（不确定度或允许误差）（名称）（名称）（测量范围）（测量范围）（不确定度或允许误差）（不确定度或允许误差）计计量量基基准准计计 量量 标标 准准工工作作计计量量器器具具图图4.3-2 测量仪器检定系统框图测量仪器检定系统框图 26第26页，本讲稿

13、共45页二、测量标准及其管理二、测量标准及其管理 1测量标准（计量标准）测量标准（计量标准）为了定义、实现、保存或复现量的单位或为了定义、实现、保存或复现量的单位或一个或多个量值，用作参考的实物量具、测量一个或多个量值，用作参考的实物量具、测量仪器、参考物质或测量系统。仪器、参考物质或测量系统。27第27页，本讲稿共45页 2各级测量标准各级测量标准 国际测量标准（基准）国际测量标准（基准）国际协议承认的测量标准国际协议承认的测量标准 （国际量值溯源的终点）（国际量值溯源的终点）国家测量标准（基准）国家测量标准（基准）国家决定承认的测量标准国家决定承认的测量标准 （国家量值溯源的终点）（国家量

14、值溯源的终点）28第28页，本讲稿共45页 参考标准参考标准 在给定地区或组织内，在给定地区或组织内，具有最高计量特性的测量标准具有最高计量特性的测量标准 （与与社社会会公公用用测测量量标标准准和和部部门门、企企（事事）业单位最高测量标准相当）业单位最高测量标准相当）（由该地区或组织决定建立，经有关（由该地区或组织决定建立，经有关计量行政主管部门主持考核合格后使用）计量行政主管部门主持考核合格后使用）29第29页，本讲稿共45页 工作标准工作标准 用于日常校准或查核实用于日常校准或查核实 物量具、测量仪器或参考物量具、测量仪器或参考 物质的测量标准。物质的测量标准。传递标准传递标准 在测量标准

15、相互比较中在测量标准相互比较中 用作媒介的一种测量装置用作媒介的一种测量装置 30第30页，本讲稿共45页3.测量标准的考核测量标准的考核 对测量标准设备、对测量标准设备、操作人员、环境条件、规章制度综操作人员、环境条件、规章制度综 合考核。合考核。31第31页，本讲稿共45页三、校准和检定三、校准和检定1.校准校准 在规定条件下，为确定测量仪器或测量在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，或实物量具所代表的量系统所指示的量值，或实物量具所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。的一组操作。32第32页，本讲稿共45页 校准目

16、的校准目的 确定示值误差确定示值误差 得出标称值偏差，进行调整、修正得出标称值偏差，进行调整、修正 赋值赋值 实现溯源性实现溯源性 校准依据校准依据 校准规范或校准方法，通常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。统一规定，特殊情况下也可自行制定。校准结果校准结果 记在校准证书（报告）中，记在校准证书（报告）中，也可用校准因数（或曲线）表示。也可用校准因数（或曲线）表示。33第33页，本讲稿共45页2.检定检定 查明和确认测量仪器是否符合法定要查明和确认测量仪器是否符合法定要求的程序，其包括检查、加标记和（或）求的程序，其包括检查、加标记和（或）出具检定证书。出具检定证书。

17、检定具法制性检定具法制性 检定分为强制检定和非强制检定检定分为强制检定和非强制检定 34第34页，本讲稿共45页 强制检定（范围）强制检定（范围）贸易结算、安贸易结算、安 全防护、医疗卫生、环境监测且列入全防护、医疗卫生、环境监测且列入强强检目录检目录的测量仪器；社会公用计量标准，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。部门、企（事）业单位的最高计量标准。强检特点强检特点由计量行政部门统管，法由计量行政部门统管，法定定/授权机构执行，定点送检，检定周期由授权机构执行，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。执行机构按检定规程并结合实际确定。35第35页

18、，本讲稿共45页 非强制检定非强制检定 强制检定以外的，使用强制检定以外的，使用 单位依法自主管理，自由送检，自寻溯单位依法自主管理，自由送检，自寻溯 源，自定检定周期源，自定检定周期 强制检定和非强制检定均属法制检定。强制检定和非强制检定均属法制检定。不按规定进行周期检定，要负法律责任不按规定进行周期检定，要负法律责任 检定依据检定依据 计量检定规程计量检定规程 （企业和其它实体无权制定）（企业和其它实体无权制定）36第36页，本讲稿共45页3.校准和检定的区别校准和检定的区别 法制性法制性 测量与评定程度测量与评定程度 依据依据 判定判定 结果结果 37第37页，本讲稿共45页4检测和检验

19、检测和检验 检测（测试、试验）检测（测试、试验）检验检验 测量仪器的检验测量仪器的检验 查明测量仪器查明测量仪器 的检定标志或检定证书是否有效、的检定标志或检定证书是否有效、保护标志是否损坏、检定后测量仪保护标志是否损坏、检定后测量仪 器是否遭到明显改动及其误差是否器是否遭到明显改动及其误差是否 超过使用中最大允许误差所进行的超过使用中最大允许误差所进行的 一种检查。一种检查。38第38页，本讲稿共45页第四节第四节 测量数据修约测量数据修约 有效数字有效数字 从左边第一个非零数字算从左边第一个非零数字算 起，直至最末一位数字为止的所有数字起，直至最末一位数字为止的所有数字 数据修约数据修约

20、按一定的规则，选一个其按一定的规则，选一个其 值为修约间隔整数倍的数（称修约数）值为修约间隔整数倍的数（称修约数）来替代拟修约数的过程。来替代拟修约数的过程。修约间隔修约间隔 确定修约保留位数的一种确定修约保留位数的一种 方式，其一般为：方式，其一般为：K10n（K1，2，5；n为正、负整数）为正、负整数）39第39页，本讲稿共45页 修约规则修约规则 取最接近拟修约数取最接近拟修约数 在在连连续续二二个个同同等等接接近近拟拟修修约约数数中中，取取为修约间隔偶数倍的数为修约间隔偶数倍的数 不多次连续地修约不多次连续地修约 40第40页，本讲稿共45页第五节第五节 测量结果测量结果 一、测量误差

21、一、测量误差 1测量误差（误差）测量误差（误差）测量结果减去测量结果减去 被测量的真值所得的差被测量的真值所得的差 真值真值与被测量的定义一致的值与被测量的定义一致的值 真值本质上不能确定，实际用约定真值真值本质上不能确定，实际用约定真值 约定真值可以是：校准或检定的值、由约定真值可以是：校准或检定的值、由 更高准确度等级的测量仪器测得的值、更高准确度等级的测量仪器测得的值、多次测量结果所确定的值多次测量结果所确定的值 41第41页，本讲稿共45页 2.相对误差相对误差 测量误差与被测量真值测量误差与被测量真值之之比比 3随机误差随机误差 测量结果与在重复性条测量结果与在重复性条 件件下，对同

22、一被测量进行无限多次测下，对同一被测量进行无限多次测量量所所得得结果的平均值之差结果的平均值之差 4系统误差系统误差 在重复条件下，对同一在重复条件下，对同一被被测量进行无限多次测量所得结果的测量进行无限多次测量所得结果的 平均值与被测平均值与被测量的真值之差量的真值之差 42第42页，本讲稿共45页5误差测量结果真值误差测量结果真值 （测量结果总体均值）（测量结果总体均值）+（总体（总体 均值真值）均值真值）随机误差随机误差+系统误差系统误差 43第43页，本讲稿共45页测得值测得值 -k t yi +k系统误差系统误差随机误差随机误差残差残差误差误差真值真值样本均值样本均值总体均值总体均值测测得得值值的的概概率率分分布布曲曲线线44第44页，本讲稿共45页 二、测量结果修正二、测量结果修正 未修正结果未修正结果 已修正结果已修正结果 修正值修正值 用代数方法与未修正测量结果相加，用代数方法与未修正测量结果相加，以补偿其系统误差的值以补偿其系统误差的值 修正值修正值=负的系统误差负的系统误差 真值真值=测量结果测量结果+修正值修正值=测量结果测量结果-误差误差 参考值参考值 设定值、应用值、标称值设定值、应用值、标称值 偏差偏差 测量值减去参考值测量值减去参考值 45第45页，本讲稿共45页