1、計量基礎(chǔ)知識質(zhì)量資格證培訓(xùn)資料計量基礎(chǔ)知識質(zhì)量資格證培訓(xùn)資料計量基礎(chǔ)知識質(zhì)量資格證培訓(xùn)資料第一節(jié) 概述一、計量學(xué)及其分類1.定義：計量學(xué)是關(guān)于測量的科學(xué)。計量基礎(chǔ)知識第一節(jié) 概 述（一）計量學(xué)的定義及研究內(nèi)容2.研究內(nèi)容：包含五個方面(P7475)。（二）計量學(xué)的分類 分類方法很多，目前我國通常按照內(nèi)容的不同將其分為幾何、溫度、力學(xué)、電磁學(xué)、電子、時間頻率、電離輻射、光學(xué)、聲學(xué)和化學(xué)十大類。2021/4/13計量基礎(chǔ)知識第一節(jié) 概 述二、計量的發(fā)展及特點(diǎn)（一）計量的定義和對象1.定義：計量學(xué)是實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準(zhǔn)確可靠的活動。2.對象：一切可測量的量。（二）計量的發(fā)展 分為三個階段：1.古代階

2、段： 是以經(jīng)驗(yàn)為主的初級階段。 作為最高依據(jù)的“計量基準(zhǔn)”多采用人體的某一部分或其他天然物(P75)。2021/4/13計量基礎(chǔ)知識第一節(jié) 概 述 我國古代的計量工作曾為人類做出了貢獻(xiàn)：如秦朝主張“車同軌”、“書同文”并統(tǒng)一全國的度量衡。秦始皇秦朝統(tǒng)一度量衡時鑄造的青銅秤砣2021/4/13計量基礎(chǔ)知識第一節(jié) 概 述2.近代階段： 特征：擺脫了利用人體和自然物體作為計量基準(zhǔn)的原始狀態(tài)，進(jìn)入了以科學(xué)為基礎(chǔ)的發(fā)展時期。 起始標(biāo)志：1875年17個國家在巴黎簽訂的“米制公約”。 計量基準(zhǔn)：大都是近代理論指導(dǎo)下的宏觀實(shí)物。3.現(xiàn)代階段： 特征：以量子理論為基礎(chǔ)。 計量基準(zhǔn)：由宏觀實(shí)物基準(zhǔn)轉(zhuǎn)為微觀自然基

3、準(zhǔn)量子基準(zhǔn)。 目前，7個國際基本單位中已有5個實(shí)現(xiàn)了量子基準(zhǔn)。2021/4/13計量基礎(chǔ)知識（三）計量的特點(diǎn) 表現(xiàn)在四個方面：準(zhǔn)確性、一致性、溯源性、法制性。任何量值都必須來自于相同的計量基準(zhǔn)。三、計量器具（一）計量器具的定義及分類1.定義：指單獨(dú)地或連同輔助設(shè)備一起用以進(jìn)行測量的儀器。2.分類：按其結(jié)構(gòu)可分為四類 實(shí)物量具 指使用時以固定形態(tài)，復(fù)現(xiàn)或提供給定量的一個或多個已知值的器具。如米尺、砝碼、量塊、標(biāo)準(zhǔn)電池等。第一節(jié) 概 述2021/4/13計量基礎(chǔ)知識 計量儀器(儀表) 指將被測量值轉(zhuǎn)換成可直接觀察的示值或等效信息的計量器具。如天平、溫度計、電流表、壓力表、游標(biāo)尺、千分尺等等。特點(diǎn)：

4、沒有附帶運(yùn)動的測量器件。千分尺：又稱螺旋測微儀，是一種比游標(biāo)尺更為精密的測量長度的工具。日本三豐千分尺計量儀器的判斷標(biāo)準(zhǔn)：測量時，被測量值是否在該器具上被“轉(zhuǎn)換”。如天平將被測物體的質(zhì)量轉(zhuǎn)換成可直接讀取的示值“長度”值。第一節(jié) 概 述2021/4/13計量基礎(chǔ)知識 計量裝置 為確定被測量值所必須的計量器具和輔助設(shè)備的總體。即 計量裝置=計量儀器+所有必須的輔助設(shè)備 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) 具有一種或多種足夠均勻和很好地確定了特性，用于校準(zhǔn)測量裝置、評價測量方法或給材料賦值的一種材料或物質(zhì)。 如校正粘度計用的純水、校正pH計的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液等。（二）計量器具的主要計量特性 計量特性：計量所包含的特有性質(zhì)。它可以

5、直接或間接反映出計量器具本身的質(zhì)量，是評定計量器具是否合格、能否繼續(xù)使用的重要依據(jù)。其主要計量特性有：第一節(jié) 概 述2021/4/13計量基礎(chǔ)知識第一節(jié) 概 述1.示值 指由計量器具所指示的以被測量單位表示的被測量值。 有些顯示器(如萬用電表)所指示的數(shù)值并非示值，而是標(biāo)尺值(又稱直接示值或直接讀數(shù))，需將其乘以儀器常數(shù)才能得到示值。 對實(shí)物量具(如砝碼)，標(biāo)在其上的量值(標(biāo)稱值)就是示值。 2.測量范圍和量程 測量范圍 指計量器具的誤差處在規(guī)定極限內(nèi)的一組被測量值。也可以理解為計量器具在滿足誤差要求的前提下所能測量出的最小值及最大值之間的范圍。2021/4/13計量基礎(chǔ)知識第一節(jié) 概 述注意

6、測量范圍和以下概念的區(qū)別：標(biāo)尺范圍：指在給定的標(biāo)尺上，兩端標(biāo)記之間標(biāo)尺值的范圍。兩者的區(qū)別：含義不同。測量范圍對應(yīng)的是被測物的量值，標(biāo)尺范圍對應(yīng)的是標(biāo)尺上的數(shù)值；雖然有時兩者反映的是同一事物(單位相同時)，但有時兩者反映的并非同一事物(單位不同時，如萬用表)。涉及面不同。測量范圍既涉及到數(shù)值范圍，又涉及到誤差要求；而標(biāo)尺范圍僅涉及到數(shù)值范圍。標(biāo)稱范圍：指將計量器具的操縱部件調(diào)到特定位置時可得到的示值范圍。如將萬用表的旋鈕調(diào)到“10V”這一檔，若讀數(shù)盤上的標(biāo)尺范圍為010，則此時萬用表的示值范圍(標(biāo)稱范圍)即為0100V。及測量范圍的區(qū)別：雖然兩者的單位相同，且對應(yīng)的都是量值，但測量范圍既涉及到

7、量值范圍，又涉及到誤差要求；而標(biāo)稱范圍僅涉及到量值范圍。(如吸光度的測定)2021/4/13計量基礎(chǔ)知識第一節(jié) 概 述 量程 指標(biāo)稱范圍兩端極限之差的模(絕對值)。 如某液體水銀溫度計最下端溫度為-20，最上端的溫度為+250，則該水銀溫度計的量程-20-250=270。 實(shí)際操作中，為減少測量誤差，一般讓被測物的量值落在量程的1/52/3之間為宜。 3.準(zhǔn)確度和誤差 準(zhǔn)確度包括測量的準(zhǔn)確度和計量器具的準(zhǔn)確度。前者的討論對象是測量過程和方法，分析化學(xué)已作了介紹。 計量器具的準(zhǔn)確度 指計量器具給出接近于被測物真實(shí)值的響應(yīng)能力。其大小可用示值誤差來表達(dá)(量化)。2021/4/13計量基礎(chǔ)知識第一節(jié)

8、 概 述 準(zhǔn)確度的評定方式 當(dāng)計量器具的準(zhǔn)確度用示值誤差來表達(dá)(量化)時，常有三種評定方式。 一般情況下，示值誤差按其來源不同可分為偏移誤差(由系統(tǒng)誤差所引起)和重復(fù)性誤差(由隨機(jī)誤差所引起)兩部分，將此兩部分用統(tǒng)計學(xué)和非統(tǒng)計學(xué)的方法歸納為A類和B類不確定度(P155)，綜合后進(jìn)行量化評判。 示值誤差 指計量器具的示值與對應(yīng)輸入量的真值之差。 被測物的真實(shí)值即 示值誤差=計量器具的示值-被測物的真實(shí)值 2021/4/13計量基礎(chǔ)知識 用最大允許誤差(允差)來評判 指對給定的計量器具，按規(guī)范或規(guī)程所允許的示值誤差的極限值。 顯然，最大允許誤差值越小，計量器具的準(zhǔn)確度越高。 用使示值誤差保持在規(guī)定

9、極限以內(nèi)的計量器具的準(zhǔn)確度等級來評判。 如工業(yè)用彈簧管中的壓力表，按其準(zhǔn)確度可分為四級： 1級測量時的示值誤差不超過1%； 1.5級測量時的示值誤差不超過1.5%； 2.5級測量時的示值誤差不超過2.5%； 4級測量時的示值誤差不超過4%。 顯然，1級壓力表的準(zhǔn)確度最高。 第一節(jié) 概 述2021/4/13計量基礎(chǔ)知識選擇計量器具的要求：在購買或選擇計量器具時，應(yīng)使計量器具的允許誤差為測量允許誤差的1/101/3. 4.靈敏度及分辨力 靈敏度 指計量器具的響應(yīng)變化(y)與相應(yīng)被測量的變化(x)之比值，常用(S)來表示。故S = y x 對線性計量器具(響應(yīng)變化及相應(yīng)被測量的變化符合一定比例關(guān)系的

10、儀器，如溫度計、壓力表等)S為常數(shù)。 對非線性計量儀器(如天平、分光光度計) S為變量。 第一節(jié) 概 述2021/4/13計量基礎(chǔ)知識 鑒別力 指使計量器具產(chǎn)生未察覺的響應(yīng)變化的最大激勵變化(該變化應(yīng)以緩慢而單調(diào)的方式進(jìn)行)。 鑒別力的測定方法：用使計量器具的響應(yīng)產(chǎn)生一個可察覺變化的最小值來確定。 分辨力 指顯示裝置能有效辨別的最小示值。分辨力及顯示裝置的性能有關(guān)，其確定方法如下： 對模擬式指示儀表(用指針和刻度盤顯示測量結(jié)果的一類儀表，如pH酸度計)分辨力為最小刻度值的一半。 對數(shù)字式指示儀表(用數(shù)字形式顯示測量結(jié)果的一類儀表，如722型分光光度計)分辨力為末位數(shù)對應(yīng)的單位值。 如吸光度A=

11、0.429，則儀器的分辨力為0.001。 第一節(jié) 概 述2021/4/13計量基礎(chǔ)知識 靈敏度、鑒別力、分辨力的選擇原則：過低會影響測定的準(zhǔn)確性，過高則示值難以穩(wěn)定，一般選擇應(yīng)小于允差的十分之一。 5.漂移和穩(wěn)定性 漂移 指測量時計量器具對應(yīng)示值的緩慢變化。分三種： 點(diǎn)漂：對一個恒定的被測物在規(guī)定時間內(nèi)的示值變化。 零漂：計量器具在標(biāo)稱范圍的最小值處對應(yīng)的示值變化。 始點(diǎn)漂移：計量器具在無被測物的零位置對應(yīng)的示值變化。第一節(jié) 概 述2021/4/13計量基礎(chǔ)知識 穩(wěn)定性 指在規(guī)定的條件下，計量器具保持其計量特性隨時間恒定的能力。 注意穩(wěn)定性及可靠性的區(qū)別。可靠性：指計量器具在規(guī)定條件下完成規(guī)定

12、功能的能力。顯然，對計量器具而言，越穩(wěn)定越好，可靠性越高越好。（三）計量器具的準(zhǔn)確度等級指符合一定的計量要求，使誤差保持在規(guī)定極限以內(nèi)的計量器具的等別和級別。第一節(jié) 概 述2021/4/13計量基礎(chǔ)知識在計量學(xué)中，等和級是有所不同的： 等：由總不確定度所決定，反映了被測物實(shí)際值的總不確定度的大小(檔次)。 級：由測量的示值誤差所決定，反應(yīng)了示值誤差的大小(檔次)。 等別或級別越小，計量器具的準(zhǔn)確度也越高。（四）計量基準(zhǔn) 1.定義 是計量基準(zhǔn)器具的簡稱。指用以定義、復(fù)現(xiàn)和保存計量單位量值，經(jīng)國際或國家計量部門批準(zhǔn)，作為統(tǒng)一量值最高依據(jù)的計量器具。第一節(jié) 概 述2021/4/13計量基礎(chǔ)知識 2.

13、分類 有多種，按其形式可分為以下兩種： 實(shí)物基準(zhǔn)：以實(shí)際物體來定義、復(fù)現(xiàn)計量單位的計量基準(zhǔn)。如為了定義和復(fù)現(xiàn)質(zhì)量計量基準(zhǔn)而存放在巴黎國際度量局內(nèi)的千克原器(由鉑銥合金鑄成的圓柱體，高和直徑均為39mm，其中含鉑90%，含銥10%)。 自然基準(zhǔn)：以自然現(xiàn)象或物理效應(yīng)來定義計量單位而以實(shí)物給予復(fù)現(xiàn)的計量基準(zhǔn)。如長度計量基準(zhǔn)是以激光波長為標(biāo)準(zhǔn)、各國由此而制作的標(biāo)準(zhǔn)米尺。國際千克原器第一節(jié) 概 述2021/4/13計量基礎(chǔ)知識（五）計量標(biāo)準(zhǔn) 1.定義 是計量標(biāo)準(zhǔn)器具的簡稱，指按國家計量檢定系統(tǒng)表規(guī)定的準(zhǔn)確度等級，來檢定較低等級計量器具的計量器具，其準(zhǔn)確度低于計量基準(zhǔn)，但高于實(shí)際應(yīng)用中的工作計量器具。

14、2.分類和命名 按其結(jié)構(gòu)，可將計量標(biāo)準(zhǔn)分為兩種類型： 計量標(biāo)準(zhǔn)裝置：由多種部件所組成的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的計量標(biāo)準(zhǔn)器具。 命名：有兩種不同的命名方法 以標(biāo)準(zhǔn)器件來命名：主標(biāo)準(zhǔn)儀器的名稱+“標(biāo)準(zhǔn)裝置” 如測量長度所用的 二等量塊標(biāo)準(zhǔn)裝置。第一節(jié) 概 述2021/4/13計量基礎(chǔ)知識 以被檢計量器具來命名： 被檢計量器具的名稱+“檢定裝置” 如檢查紫外分光光度計所用的 紫外分光光度計檢定裝置。 計量標(biāo)準(zhǔn)器：只由實(shí)物量具所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)單一的計量標(biāo)準(zhǔn)器具。 命名：也有兩種不同的命名方法 以標(biāo)準(zhǔn)器件來命名： 標(biāo)準(zhǔn)器件的名稱+“標(biāo)準(zhǔn)器(組)” 如測量質(zhì)量所用的 砝碼標(biāo)準(zhǔn)器。 以被檢計量器具來命名： “檢定”+被檢

15、計量器具的名稱+“標(biāo)準(zhǔn)器(組)” 如檢查光學(xué)儀器所用的 檢定光學(xué)儀器標(biāo)準(zhǔn)器組。第一節(jié) 概 述2021/4/13計量基礎(chǔ)知識 3.計量標(biāo)準(zhǔn)的劃分 根據(jù)其統(tǒng)一量值的范圍不同分為三種： 社會公用計量標(biāo)準(zhǔn)：由縣級以上計量部門組織建立的在本地區(qū)使用的計量標(biāo)準(zhǔn)。 部門的各項(xiàng)最高計量標(biāo)準(zhǔn)：由省級以上有關(guān)部門建立的在本部門使用的計量標(biāo)準(zhǔn)。 企業(yè)、事業(yè)單位的各項(xiàng)最高計量標(biāo)準(zhǔn)：由各企業(yè)、事業(yè)單位建立的在本單位使用的計量標(biāo)準(zhǔn)。第一節(jié) 概 述2021/4/13計量基礎(chǔ)知識 4.計量標(biāo)準(zhǔn)的考核 考核的主持方式 縣級以上的社會公用計量標(biāo)準(zhǔn)由上一級計量部門主持。 省級以上的部門各項(xiàng)最高計量標(biāo)準(zhǔn)由同級的計量部門主持。 企業(yè)、

16、事業(yè)的各項(xiàng)最高計量標(biāo)準(zhǔn)由及其主管部門同級的計量部門主持。 考核的內(nèi)容和要求 計量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備要求配套齊全，技術(shù)狀況良好，經(jīng)考核合格。 操作人員應(yīng)取得所從事的檢定項(xiàng)目的計量檢定證件。 環(huán)境條件具備正常工作所需要的溫度、濕度、防塵、防震、防腐蝕、抗干擾等條件和工作場所。 規(guī)章制度具有完善的管理制度。 第一節(jié) 概 述2021/4/13計量基礎(chǔ)知識四、計量檢定（一）計量檢定的定義 指查明和確認(rèn)計量器具是否符合法定要求的程序，它包括檢查、加標(biāo)記和出具檢定證書。 檢定對象：計量器具。 檢定內(nèi)容：計量器具的各種計量特征，如準(zhǔn)確度、靈敏度、穩(wěn)定度等等。（二）相關(guān)術(shù)語 1.校準(zhǔn)：在規(guī)定條件下，為確定測量儀器或測量系

17、統(tǒng)所指示的量值，或?qū)嵨锪烤咚淼牧恐担皩?yīng)的標(biāo)準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的量值之間關(guān)系的一組操作。第一節(jié) 概 述2021/4/13計量基礎(chǔ)知識 校準(zhǔn)和檢定的區(qū)別體現(xiàn)在四個方面： 檢定有強(qiáng)制性；校準(zhǔn)沒有強(qiáng)制性而較為靈活。 檢定是評定計量器具的全部計量特性；校準(zhǔn)是確定計量器具的示值誤差或部分計量特性。 檢定完畢需給出具有法律效力的檢定證書、標(biāo)記或封印；校準(zhǔn)則只需給出不具法律效力的校準(zhǔn)證書或報告。 檢定是政府實(shí)施的一種管理和監(jiān)督行為；校準(zhǔn)則是單位內(nèi)部實(shí)施的管理行為。 其他計量檢定的術(shù)語如定度、定值、分度、比對、計量確認(rèn)等見P9495。第一節(jié) 概 述2021/4/13計量基礎(chǔ)知識第一節(jié) 概 述（三）計量檢定的分類(

18、見P9597。)（四）國家計量檢定系統(tǒng) 是國家計量檢定系統(tǒng)表的簡稱，它反映了國家對計量基準(zhǔn)到各等級的計量標(biāo)準(zhǔn)直至工作計量器具的檢定主從關(guān)系，由文字和框圖所構(gòu)成(見P98圖2-1)。其具體表示方法可示為 國家基準(zhǔn)(復(fù)現(xiàn)的量的范圍) 不確定度直流電壓國家基準(zhǔn) (0.110)V 210-4，K=2檢定方法直接測量2021/4/13計量基礎(chǔ)知識第一節(jié) 概 述（五）計量檢定規(guī)程(見P99)（六）計量檢定印、證的種類及使用原則(見P100)五、量值傳遞及溯源性 1.定義 量值傳遞：指通過對計量器具的檢定形式，將國家基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計量單位量值經(jīng)過各等級計量標(biāo)準(zhǔn)傳遞到工作計量器具，以保證被測對象量值的準(zhǔn)確和一致

19、。 量值溯源：指要求用于測量的工作計量器具必須經(jīng)過相應(yīng)的計量標(biāo)準(zhǔn)的檢定或校準(zhǔn)，這種檢定或校準(zhǔn)應(yīng)按準(zhǔn)確度要求自下而上追溯求源，直到國家計量基準(zhǔn)或國際計量基準(zhǔn)。2021/4/13計量基礎(chǔ)知識 量值傳遞和量值溯源的相同之處：目的都是為了確保被測量值的準(zhǔn)確一致。 量值傳遞和量值溯源的區(qū)別：前者強(qiáng)調(diào)的是量值自上而下嚴(yán)格按照檢定系統(tǒng)表的準(zhǔn)確度等級，遵循強(qiáng)制、逐級、固定不變的方式進(jìn)行傳遞。而后者是前者的逆過程，且不受等級限制，可根據(jù)需要自愿進(jìn)行。 2.量值傳遞的基本方式 有10種(見P101102)。其中，對于多數(shù)易于搬運(yùn)的計量器具，用實(shí)物計量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)，由于簡單易行、易于操作，是目前最主要的量值傳

20、遞和溯源方式。第一節(jié) 概 述2021/4/13計量基礎(chǔ)知識第二節(jié) 法定計量單位一、量和計量單位1.定義：量指現(xiàn)象、物體或物質(zhì)可定性區(qū)別和定量確定的基本屬性，是闡述物質(zhì)及運(yùn)動規(guī)律的一個重要的基本概念。 按其屬性不同，可將量分為可測量和不可測量。 可測量：可通過計量器具測定的量。 特點(diǎn)：量值具有數(shù)學(xué)上的連續(xù)性。 如長度、時間、溫度、pH值等等。 不可測量：不能通過計量器具測定的量。（一）量第二節(jié) 法定計量單位2021/4/13計量基礎(chǔ)知識2.量制：指彼此間存在確定關(guān)系的一組量。如國際單位制。 在量制中，彼此在函數(shù)關(guān)系上獨(dú)立的量稱為基本量。如長度、時間、質(zhì)量、溫度、電流、發(fā)光強(qiáng)度和物質(zhì)的量。 由基本

21、量通過函數(shù)關(guān)系所導(dǎo)出的量稱為導(dǎo)出量。如速度可由距離(長度)除以時間而導(dǎo)出，面積可由長度的平方而導(dǎo)出。3.量值：由一個數(shù)乘以測量單位所表示的特定量的大小。其數(shù)字部分 稱為數(shù)值。顯然，量值、數(shù)值和單位的關(guān)系為 A = AA第二節(jié) 法定計量單位 特點(diǎn)：量值不具有數(shù)學(xué)上的連續(xù)性。 如貨幣量、計數(shù)量(人的個數(shù)、物品的件數(shù))等。 計量學(xué)中討論的是指可測量又簡稱為量。量值單位數(shù)值2021/4/13計量基礎(chǔ)知識第二節(jié) 法定計量單位1.定義：指為定量表示同種量的大小而約定地定義和采用的特定量。2.特點(diǎn)：有專用的名稱、符號和定義。 如長度：名稱米 符號m 定義兩點(diǎn)間的距離 其數(shù)值均為1。（二）計量單位（三）單位制

22、 為給定量制按給定規(guī)則而確定的一組基本單位和導(dǎo)出單位。2021/4/13計量基礎(chǔ)知識第二節(jié) 法定計量單位基本單位指給定量制中基本量的計量單位。 如長度單位、時間單位等。導(dǎo)出單位給定量制中導(dǎo)出量的計量單位。 如速度單位、面積單位等。一貫導(dǎo)出單位由比例系數(shù)為1的基本單位冪的乘積表示的導(dǎo)出單位。 如力學(xué)中的導(dǎo)出單位“牛頓”：1N=1kgms-2。一貫單位制全部導(dǎo)出單位均為一貫單位的單位制。2021/4/13計量基礎(chǔ)知識第二節(jié) 法定計量單位二、國際單位制（一）米制的建立及發(fā)展1.米制：18世紀(jì)末由法國創(chuàng)立的一種計量單位制。特點(diǎn)：單位制完全以米為基礎(chǔ)所構(gòu)成。 如 1m=巴黎地球子午線長度的四千萬分之一

23、1升容積=邊長1dm的立方體 1kg質(zhì)量=4時1dm3的純水質(zhì)量局限性：僅確定了長度、容量和質(zhì)量等常用單位，而對濃度、電流、發(fā)光強(qiáng)度等單位的表征較為麻煩。2.發(fā)展：1960年第11屆國際計量大會提出了米制的現(xiàn)代化形式摩登米制，具有簡明、實(shí)用、合理、統(tǒng)一性等特點(diǎn)。 2021/4/13第二節(jié) 法定計量單位（二）國際單位制及構(gòu)成國際單位制：國際計量組織所推薦的一種一貫單位制，簡稱SI。1.構(gòu)成：由SI單位和SI單位的倍數(shù)單位所構(gòu)成國際單位制(SI)包括Si輔助單位在內(nèi)的具有專門名稱的SI導(dǎo)出單位組合形式的Si導(dǎo)出單位Si基本單位Si導(dǎo)出單位SI單位Si單位的倍數(shù)單位一貫單位不是一貫單位顯然，不能將國

24、際單位制單位簡稱為SI單位。2021/4/13計量基礎(chǔ)知識第二節(jié) 法定計量單位2.SI的基本單位 有七個長度、質(zhì)量、時間、電流、熱力學(xué)溫度、物質(zhì)的量、發(fā)光強(qiáng)度(見P107表2-3)。 其中，表示電流的安培(A)、表示溫度的開爾文(K)是以人名而命名的，其符號必須大寫；其余符號應(yīng)小寫，如mol。3.SI的導(dǎo)出單位 分兩部分： 具有專門名稱的SI導(dǎo)出單位：共有21個(見P110表2-3和表2-4)。其中，只有4個不是來自人名，應(yīng)小寫；其余17個必須大寫。 以組合形式表達(dá)的SI導(dǎo)出單位由基本單位和導(dǎo)出單位經(jīng)代數(shù)形式組合表達(dá)的單位，如物質(zhì)的量濃度(mol.L-1)。2021/4/13計量基礎(chǔ)知識第二節(jié)

25、 法定計量單位4.SI單位的倍數(shù)單位 在SI單位前冠以SI詞頭來表示。 SI詞頭：用以表示倍數(shù)單位的詞頭，共有20個，其名稱、簡稱、符號見P113表2-6。 其中，除百、十、分、厘采用十進(jìn)制外，其余詞頭均采用千(103)進(jìn)制，其換算因數(shù)均可寫為103n(n為正整數(shù))。三、法定計量單位（一）法定計量單位的定義 指由國家法律承認(rèn)、具有法定地位的計量單位。 我國法定計量單位的特點(diǎn)：以國際單位制為基礎(chǔ)，結(jié)合我國實(shí)際情況，結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、科學(xué)性強(qiáng)、易于推廣。 2021/4/13計量基礎(chǔ)知識第二節(jié) 法定計量單位（二）法定計量單位的構(gòu)成 由7個SI基本單位、21個包括SI輔助單位在內(nèi)的具有專用名稱的SI

26、導(dǎo)出單位、16個我國選定的及國際單位并用的單位(見P116117表2-7)所組成，共計44個(見P118)。 需強(qiáng)調(diào)以下兩點(diǎn)： (小)時的符號為h，不得寫成hr；時間25分15秒應(yīng)寫成25min15s，不得寫成2515”(否則易與平面角單位符號相混淆)；年的符號為 a ，不得寫成 y 或 yr(見P115)。 電子伏(eV)是能量單位，不能將其讀為“電子伏特”(見P117)。1.法定計量單位的名稱 見表2-3、表2-4、表2-5和表2-7。但應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（三）法定計量單位的使用方法及規(guī)則2021/4/13計量基礎(chǔ)知識第二節(jié) 法定計量單位 組合單位的中文名稱，應(yīng)及其符號表示的順序一致。符號中

27、的乘號沒有對應(yīng)的名稱，除號的對應(yīng)名稱為“每”字；且無論分母中有幾個單位，“每”字只能出現(xiàn)一次。(見P120)如： 速度符號為m/s，只能讀成“米每秒”，不得讀成“秒米”或“每秒米”。 質(zhì)量熱容的單位符號為J/(kgK)，應(yīng)讀成“焦每千克開”，不得讀成“每千克開焦”或“焦每千克每開”。 乘方形式的單位名稱，其順序應(yīng)是指數(shù)名稱在前，單位名稱在后。相應(yīng)的指數(shù)名稱由數(shù)字加“次方”二字所構(gòu)成。如果長度的2次和3次冪代表面積和體積，則指數(shù)名稱讀為“平方”和“立方”，否則應(yīng)讀為“二次方”和“三次方”。如： 體積的符號為m3，可讀成“立方米”；而截面系數(shù)的符號也為m3，則應(yīng)讀成“三次方米”。2021/4/13

28、計量基礎(chǔ)知識第二節(jié) 法定計量單位 書寫組合單位名稱時，不加乘或除的符號或其他符號。如：電阻率的單位符號為m ，應(yīng)書寫成“歐姆米”，而不應(yīng)寫成以下形式：“歐姆米”、“歐姆-米”、“歐姆米”。 2.法定計量單位和詞頭的符號 書寫時單位的詞頭和符號時，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 單位和詞頭的符號，不論是英文字母、拉丁字母或希臘字母，一律用正體。 詞頭符號的字母當(dāng)其所表示的因數(shù)小于106時，一律小寫；大于或等于106時，必須大寫。如： 堯(1024)Y，太(1012)T，千(103)k， 微(10-6)，納(10-9) n。(見P113表2-6)2021/4/13計量基礎(chǔ)知識第二節(jié) 法定計量單位 單位符號沒有復(fù)

29、數(shù)形式，符號上不得附加任何其他標(biāo)記或符號來表示量的特性或測量過程的信息。如：質(zhì)量單位千克的正確寫法是“kg”，不能寫成以下形式：“kgs”、“KGS”、“KG”或“Kg” 最大電流 Imax=2.6A，不得寫成“I =2.6Amax”、“Imax=2.6A”。 由兩個或兩個以上單位相乘構(gòu)成的組合單位，其符號有兩種形式，而中文符號(不是名稱！)只有一種(居中圈點(diǎn))。如： 力矩單位的符號為“Nm”和“Nm”，中文符號為“牛米”。 當(dāng)用單位相除的方法構(gòu)成組合單位時，其符號可采用“m/s”、“ms-1”、“ ” 中的一種來表示；其中文符號也有對應(yīng)的三種：“米/秒”、“米秒-1”、“ ”。 ms米秒20

30、21/4/13計量基礎(chǔ)知識 詞頭符號及單位符號之間不得留空隙，也不加用來表示相乘等關(guān)系的任何符號。如： 平方公里的符號為km2，不應(yīng)寫成“km2”、“(km)2”。 在一個組合單位或倍數(shù)單位中，一般不允許字母符號和中文符號混合使用。 讀音時，單位和詞頭的符號應(yīng)按其名稱或簡稱讀音，不得按字母讀音。如：溫度K應(yīng)讀成“開爾文”或“開”，而不能讀成“刻”。 注意：當(dāng)用斜線表示相除時，組合單位符號的分子、分母都應(yīng)及斜線處于同一行內(nèi)。如： “m/s”或“米/秒”。第二節(jié) 法定計量單位2021/4/13計量基礎(chǔ)知識3.法定計量單位的使用 原則：應(yīng)優(yōu)先采用字母符號，中文符號僅在小學(xué)、初中課本和普通書刊認(rèn)為有必

31、要時才使用。 另外，使用時應(yīng)注意以下問題： 單位的名稱和符號必須作為一個整體使用，不得拆開。如：20攝氏度不得讀成攝氏20度或20度，也不能寫成“20o C”，只能寫成“20 ”。 單位一的符號為1，但不能用符號1及詞頭構(gòu)成倍數(shù)單位，而是用10的冪表示。有時用百分號(%)代替數(shù)字0.01，千分號()應(yīng)避免使用，ppm、ppb(10億分之一，即1ppm)等濃度單位的縮寫則不準(zhǔn)使用。第二節(jié) 法定計量單位2021/4/13計量基礎(chǔ)知識第二節(jié) 法定計量單位 表示量值時，單位符號應(yīng)置于數(shù)值之后，且兩者之間應(yīng)當(dāng)留有適當(dāng)?shù)目障?表示平面角的單位“度、分、秒”除外)。 若所表示的量相加減或乘除時，注意其單位的

32、寫法：如： t = 25.00.3=(25.0 0.3)，不能寫成(25.3 0.3)。 外形尺寸lbh = 40m35m66m 不能寫成(403566m)。 用詞頭構(gòu)成倍數(shù)單位時，不得采用重疊的詞頭。如：光波長的單位nm不得用“mm”表示。 倍數(shù)單位的選擇應(yīng)遵循使用方便的原則。 選擇后，應(yīng)使量的數(shù)值處于0.11000之間。如：0.000263g可寫成0.263mg或263g。注意：選擇后的結(jié)果應(yīng)不改變有效數(shù)字的位數(shù)。如：0.020m應(yīng)寫成2.010mm。2021/4/13計量基礎(chǔ)知識第二節(jié) 法定計量單位 組合單位的倍數(shù)單位一般只使用一個詞頭，并盡量用于組合單位中的第一個單位。如： 濃度單位m

33、ol.L-1，可采用mmol.L-1而不宜寫為mol.mL-1。 在計算中，為方便起見，建議所有量均用SI單位表示，將詞頭用10的乘方代替。如：293nm可寫成2.9310-7m。 有些非物理量(如件、輛、冊、臺等)可用漢字及字母符號構(gòu)成組合形式單位。如：表示汽車年產(chǎn)量的單位可用“輛/年”表示，也可寫成“輛/a”。注意：某些非法定計量單位如Gi(居里)、Cal(伽)、R(倫琴)，可以習(xí)慣用詞頭構(gòu)成倍數(shù)關(guān)系。如：mGi(毫居里)、Cal(微伽)、nR(納琴)。2021/4/13計量基礎(chǔ)知識第二節(jié) 法定計量單位（四）使用法定計量單位后量值的換算 此處主要討論非法定計量單位及法定計量單位的換算問題。

34、1.準(zhǔn)確值的換算 換算原則：采用準(zhǔn)確的換算關(guān)系(而非近似關(guān)系)進(jìn)行處理，且換算結(jié)果不應(yīng)修約。2.近似值的換算 按近似值類型的不同，分兩種情況討論： 以有效數(shù)位數(shù)表達(dá)的近似值的換算 換算后量值的有效數(shù)，可按以下方法確定： 將換算前后對應(yīng)量值的有效數(shù)取前兩位數(shù)，用其中的大數(shù)除以小數(shù)，得到一比值。若：2021/4/13計量基礎(chǔ)知識 該比值小于 (約3.2)：則換算前后量值的有效數(shù)位 數(shù)相同。 該比值大于或等于 ：則看大數(shù)來自于何處 A：若大數(shù)來自于換算前，則換算后量值的有效數(shù)應(yīng)比 換算前多一位； B：若大數(shù)來自于換算后，則換算后量值的有效數(shù)應(yīng)比 換算前少一位。【例一】4.81mmHg=?Pa (見P

35、128)解：按1mmHg=133.3224Pa，可知 4.81mmHg=641.280744Pa 64/48=1.33 ，故換算前后量值的有效數(shù)位數(shù)相同。 即 4.81mmHg = 641Pa 第二節(jié) 法定計量單位2021/4/13計量基礎(chǔ)知識【例二】0.68in(英尺)=?mm 解：按1 in=25.4mm，可知 0.68 in=17.272mm 68/17=4 ，且大數(shù)68來自于換算前，故換算后量值的有效數(shù)位數(shù)應(yīng)比換算前多一位。 即 0.68in = 17.3mm 【例三】0.1015kgf(千克力)=?N 解：按1 kgf = 9.80665 N，可知 0.1015 kgf = 0.99

36、5375 N 99/10=9.9 ，且大數(shù)99來自于換算后，故換算后量值的有效數(shù)位數(shù)應(yīng)比換算前少一位。 即 0.1015 kgf = 0.995 N 第二節(jié) 法定計量單位2021/4/13計量基礎(chǔ)知識 帶有不確定度的近似值的換算 當(dāng)測量結(jié)果以帶有不確定度的近似值給出時，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為： Y = yU 式中，Y為被測物真實(shí)值對應(yīng)的范圍，y為測定結(jié)果的平均值，U為圍繞平均值 y 對應(yīng)的不確定度。如： c =(0.20350.0002) mol.L-1表明被測液真實(shí)濃度位于(0.20330.2037) mol.L-1之間。 此類近似值的換算結(jié)果，應(yīng)按以下方法處理： 不確定度U的換算結(jié)果：視換算后U的

37、第一位有效數(shù)字的值而定若該值大于或等于5，則U取1位有效數(shù)字；若小于5則U取兩位有效數(shù)字。第二節(jié) 法定計量單位2021/4/13計量基礎(chǔ)知識 平均測定值 y 的換算結(jié)果：y 經(jīng)換算后所保留的有效數(shù)最后一位數(shù)的位數(shù)，應(yīng)等于換算后的不確定度U的最前一位數(shù)的位數(shù)。【例四】將(6.10.25)mmHg換算成以Pa為單位的量值。解：由于1mmHg=133.3224 Pa，故0.25 mmHg = 33.3306 Pa。因換算后的第一位有效數(shù)是3，小于5，故可保留兩位有效數(shù)。即 U=33 Pa。 再看 y ：y = 6.1 mmHg = 813.267 Pa，由于U值的第一位數(shù)字的位數(shù)為十位，故 y 應(yīng)修

38、約至十位：y = 810 Pa。換算后總的結(jié)果為(81033)Pa。【例五】將(2.640.072)kgf換算成以N為單位的量值。解：按1 kgf = 9.80665 N，U = 0.072 kgf = 0.7060788 N = 0.7 N y = 2.64 kgf = 25.889556 N = 25.9 N故換算后總的結(jié)果為(25.90.7) N。第二節(jié) 法定計量單位2021/4/13計量基礎(chǔ)知識3.極限值的換算 極限值：指極大值或極小值。 換算原則：應(yīng)保證換算后的值仍在原來的極限范圍內(nèi)(換算后的極小值不得更小，換算后的極大值不得更大)。 處理方法：極小值換算后的修約只入不舍，極大值換算

39、后的修約則只舍不入。【例六】將極小值3.0 in換算為以mm為單位的量值。解：1 in = 25.4 mm，故3.0 in = 76.2 mm，因76/30 = 2.53.2，故換算前后有效數(shù)的位數(shù)應(yīng)相同，按極小值換算后只入不舍的原則，該極小值換算后為77 mm。【例七】將極大值7.0kgf換算成以N為單位的量值。解：按1 kgf = 9.80665 N，7.0 kgf = 68.61655 N，因70/68 = 1.033.2，故換算前后有效數(shù)的位數(shù)應(yīng)相同，按極大值換算后只舍不入的原則，該極大值換算后的結(jié)果為68 N。第二節(jié) 法定計量單位2021/4/13計量基礎(chǔ)知識第三節(jié) 測量誤差和數(shù)據(jù)處

40、理 本節(jié)的內(nèi)容及教材內(nèi)容有相似之處，故只針對某些內(nèi)容作簡略的補(bǔ)充。1.理論真值與約定真值(P131) 理論真值：被測物客觀存在的真實(shí)值。一般不能得到。 約定真值：充分接近于真值，可用來代替真值的量值。如沒有系統(tǒng)誤差的算術(shù)平均值。2.引用誤差(P133135) 一種簡化和實(shí)用方便的“相對誤差”。用表示，且第三節(jié) 測量誤差和數(shù)據(jù)處理YNY= Y計量器具的絕對誤差； YN 某一特定值(引用值)。2021/4/13計量基礎(chǔ)知識第三節(jié) 測量誤差和數(shù)據(jù)處理 引用值YN的選用方法：可以取計量器具的量程、標(biāo)稱范圍的最高值或中間值。由此可推出下式Y(jié)N Y儀器測量的相對誤差 r S%式中，S為測量儀器的準(zhǔn)確度等級

41、。由此式可知，選擇儀器進(jìn)行測量時，應(yīng)根據(jù)其級別、標(biāo)稱范圍及被測量值的大小，合理選用，而不是一味追求高等級。【例】用0.5級0300V電壓表測量100V電壓，最大相對誤差為 r=(YN /Y)S%=(300/100)(0.5%)=1.5%用1.0級0100V電壓表測量100V電壓，最大相對誤差為 r=(YN/Y)S%=(100/100)(1.0%)=1.0%可見，測量100V電壓時，只要量程選擇得當(dāng)，用1.0級的電壓表反而比0.5級的電壓表更準(zhǔn)確。2021/4/13第三節(jié) 測量誤差和數(shù)據(jù)處理計量基礎(chǔ)知識 在計算y值時，若除不盡將引入修約誤差，此時各殘差之和將不等于零。對此，一般要求3.殘余誤差(

42、P143145) 簡稱殘差，指一系列測量結(jié)果中某一測定值 yi 和測量平均值 y 之差本教材用vi表示 vi = yi y故殘差即為測定值的絕對偏差。特性：各測量值的殘差之和等于零n測量次數(shù)；m y 的最末一位的小數(shù)位數(shù)。2021/4/13第三節(jié) 測量誤差和數(shù)據(jù)處理計量基礎(chǔ)知識在上式中，(10-m/2)為末位數(shù)的半個單位。如： y = 42.53，最末的“3”處于小數(shù)點(diǎn)后第二位，故 m = 2， 10-m/2 = 0.01/2 = 0.005。 y = 42.536，最末的“6”處于小數(shù)點(diǎn)后第三位，故 m = 3， 10-m/2 = 0.001/2 = 0.0005。4.粗大誤差(P148149) 指明顯超出規(guī)定條件下預(yù)期的誤