计量学基础——量值的传递与溯源

doi: 10.11857/j.issn.1674-5124.2019120021计量仪器的远程量值传递与溯源技术探讨方立德1,2,3， 徐潇潇1,2,3， 马鑫月1,2,3， 王 松1,2,3， 李小亭1,2,3， 韦子辉1,2,3(1. 河北大学质量技术监督学院，河北 保定 071000; 2. 计量仪器与系统国家地方联合工程研究中心，河北 保定 071000;3. 河北省能源计量与安全检测技术重点实验室，河北 保定 071000)摘　要: 传统的量值传递与溯源方式存在两个问题，一是必须离线方式进行，把工作用计量器具定期拆下来，送到相应技术机构，在规定的实验环境下进行检定或校准，影响正常生产进程，二是都属于静态或稳态测试过程，只能获得参比工作条件下仪器的基本误差，不能获得现场应用中的附加误差。

仪器物联网技术的发展使人们看到解决这两个问题的希望，如果能够利用物联网技术建立起计量仪器的远程量值传递与溯源系统，则可得出仪表的附加误差，从根本上保证现场计量数据的准确可靠。

该文调研国内外计量仪器领域远程量值传递与溯源技术的研究现状，归纳计量领域远程量值传递的3种实现途径，即传递标准表、标准表置于现场、传递量值法，比较这3种实现途径的难易程度，最后提出实现理想方式的计量仪器远程量值传递与溯源技术尚需要研究的领域及具体研究内容。

关键词: 仪器仪表技术; 远程校准及测试; 量值与溯源; 计量学中图分类号: TB91文献标志码: A文章编号: 1674–5124(2021)03–0001–08Discussion on remote transfer and traceability of quantity valuestechnology of measuring instrumentsFANG Lide 1,2,3, XU Xiaoxiao 1,2,3, MA Xinyue 1,2,3, WANG Song 1,2,3, LI Xiaoting 1,2,3, WEI Zihui 1,2,3(1. College of Quality and Technology Supervising, Hebei University, Baoding 071000, China; 2. National and LocalJoint Engineering Research Center for Metrology Instruments and Systems, Baoding 071000, China; 3. Key Laboratory of Energy Metering and Safety Testing Technology of Hebei Province, Baoding 071000, China)Abstract : There are two problems in the traditional method of quantity value transfer and traceability. One problem is that it must be carried out off-line. The measuring instruments used for work must be removed regularly and sent to the corresponding technical institutions for verification or calibration under the specified experimental environment, which will affect the normal production process. Another problem is that they are all static or steady-state testing processes, and only the basic error of the instrument under reference working conditions can be obtained, but the additional error in field application cannot be obtained. The development of Internet of Things technology makes people see the hope of solving these two problems. If the Internet of Things technology can be used to establish a remote measurement value transmission and traceability system收稿日期: 2019-12-08；收到修改稿日期: 2020-02-28基金项目: 国家自然科学基金(61475041)；国家科技支撑计划(20180319)；河北省自然科学基金项目(20150130)；保定市科技局支撑计划项目(20180321)作者简介: 方立德（1974-），男，吉林德惠市人，教授，主要从事热工参数(温度、压力、流量)的计量检测与控制、多相流检测技术、供热计量技术方面的研究。

经过冷处理，其
与大多数在
）要在“0”位以下
dp/VDp/Vdip/VDep
记作B面
θ/sin ω)
（最终
(1) 当实际角度比名义角度小时，标注负值
(2) 当实际角度比名义角度大时，标注正值
备注：角度后面的尺寸标注应该把由于角度引起的误差与直径偏差相结合
圆锥滚道的测量测量
Ф150.4+0.1 ，“0"0"更不能对表时很容易把“
注内圈大头直径角度标注方法：
（1）当实际角度比名义角度小时，标注正值
（2）当实际角度比名义角度大时，标注负值。

差。

非标样圈正公差，（
述
）
记作N
+ω
公式是：
正值
注负值
负值
注正值
注正值
注负值
负值
正值
角度引起的误差与直径偏差相结合计算。

旦把
注正值注负值负值正值。

量值溯源概述量值溯源是指对量值的来源进行跟踪和溯源的过程。

在现代社会中，对产品、服务和过程中的量值进行溯源是非常重要的，因为它可以保证量值的准确性、可靠性和可追溯性。

量值溯源涉及到多个领域，包括科学研究、工程技术、医药卫生、环境保护等各个领域。

本文将对量值溯源进行概述，介绍量值溯源的概念、意义、方法和应用。

一、概念量值溯源是指在一定的不确定度范围内，将一个量值与其基本计量单位直接或间接联系起来的过程。

量值溯源是保证量值准确性和可靠性的基础，也是评价测试和检验机构能力的重要指标。

量值溯源有多种方式，通过标准样品、标准物质、校准装置等，将量值与其基本计量单位联系起来。

量值溯源还包括量值标定、量值跟踪等内容。

二、意义量值溯源的意义在于保证量值的准确性和可靠性。

在各个领域中，准确的量值是推动科学技术发展和保障产品、服务、过程质量的基础。

量值溯源还可以促进国际间的技术交流和合作，提升国家在国际上的声誉和竞争力。

通过建立完善的量值溯源体系，可以为社会经济发展提供技术支撑和保障。

三、方法量值溯源的方法主要包括以下几种：1. 标准样品法通过建立标准样品和标准物质，将量值与其基本计量单位直接联系起来。

标准样品和标准物质是具有一定量值的物质，经过科学的研究和测量确定了其量值，并且具有较高的稳定性和可靠性。

通过对标准样品和标准物质的测量和比对，可以将其他物质的量值溯源到基本计量单位。

2. 校准装置法校准装置是一种用于测量和校准其他装置的装置。

通过对校准装置的测量和比对，可以将其他装置的量值溯源到基本计量单位。

校准装置的准确性和稳定性对量值溯源至关重要。

3. 测量设备法通过建立完善的测量设备和测量方法，对量值进行溯源。

测量设备的准确性和稳定性对量值溯源具有重要影响。

通过建立完善的测量设备和测量方法，可以保证量值的准确性和可靠性。

四、应用量值溯源在各个领域都有重要的应用价值。

在科学研究中，准确的量值是推动科学进步和技术创新的基础，量值溯源可以保证科学研究结果的可靠性。

计量学基础知识简介一、概述计量学（简称计量）是关于测量的科学。

它的概念源于商品交换，由于最初人们生活中迫切需要测量长度、容量和重量，所以在古代中国，人们把计量称为度量衡。

随着生产、科学技术和社会的不断发展，计量学研究的范围逐渐扩大，内容不断充实，已远远超出“度量衡”的范畴。

它包括各种物理量、化学量以及工程量的计量测试。

近年来，计量的发展尤为迅速，以至囊括了生理量和心理量等得计量测试。

计量学涵盖有关测量的理论与实践的各个方面，而不论测量的不确定度如何，也不论测量是在科学技术的那个领域中进行的。

另外，计量学同国家法律、法规和行政管理紧密结合，这在其他学科中是很少有的，系其最显著的特点。

二、计量的定义根据国家计量技术规范《JJF 1001—1998通用计量术语及定义》，计量定义为“实现单位统一、量值准确可靠的活动”。

人类为了生存和发展，必须认识自然、利用自然和改造自然，而自然界的一切现象、物体或物质，是通过一定的“量”来描述和体现的。

因此，要认识大千世界和造福人类社会，就必须对各种量进行分析和确认，既要区分量的性质，又要确定其量值。

而在不同时间、地点，由不同的操作者用不同仪器所确定的同一个被测量的量值，应该具有可比性。

只有当选择测量单位遵循统一的准则，并使所获得的量值具有必要的准确度和可靠性时，才能保证这种可比性。

显然，对测量的这种要求不会自发地得到满足，必须由社会上的有关机构、团体包括政府进行有组织的活动才能达到。

这些活动，主要包括进行科学研究，发展测量技术，建立计量基准、标准等用于保证测量结果具有溯源性的物质技术基础，以及制定计量法律、法规、规章及条例，开展计量管理等。

三、计量的分类1. 科学计量科学计量是指基础性、探索性、先行性的计量科学研究。

通常用最新的科技成果来精确地定义与实现计量单位，并为最新的科技发展提供可靠的测量基础。

科学计量通常是计量科学研究机构，特别是国家计量科学研究机构的主要任务，包括计量单位与单位制的研究、计量基准与标准的研制、物理常量与精密测量技术的研究、量值溯源与量值传递系统的研究、量值比对方法与测量不确定度的研究等。

第四章量值溯源一、量值传递与量值溯源性的定义量值传递――通过对计量器具的检定或校准，将国家基准所复现的计量单位量值通过各等级计量标准传递到工作计量器具，以保证对被测对象量值的准确一致。

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，通常是与国家测量标准或国际测量标准联系起来的特性。

也称为“可溯源”，这条不间断的比较链称为溯源链。

溯源性一般通过溯源等级图（国家溯源等级图或国际溯源等级图）来表达。

量值溯源与量值传递，从技术上说是一件事情,两种说法.过去我们建标时常说:“建立起来，传递下去".这是计量部门主动做的事情。

现在国际上要求各生产厂的量值都要有溯源性,这是要求生产厂主动将自己的测量结果与相关的国家标准或国际基准联系起来.其目的都是一样。

也就是实现测量结果在误差的范围内统一,而且是统一到国际基准上。

近年来，各发达国家为了保证量值的溯源，保证量值的统一，对负责校准的实验室开展了认可，获得认可的实验室,不仅对其用于校准的标准，校准的方法及影响标准的各项因素进行了考核，而且有较完整的质量保证体系。

因此,由经过认可的实验室对标准进行校准，能获得可靠的溯源性.我国的社会公用计量标准的考核，类似上诉的实验室认可.在我国由法定计量技术机构或经计量行政部门授权的技术机构，对其测量仪器进行检定，也就保证其溯源性.我国的计量法规定要对企（事）业单位的最高标准进行考核.这是我国保证获得溯源性的一种有效措施。

二、量值传递与量值溯源性的区别量值传递是按照计量检定系统将计量基准所哦复现的量值科学、合理、经济、有效地逐级传递下去，以确保全国的计量器具的量值，在一定允差范围内有可比性，准确一致。

量值溯源是通过不间断的比较链，是测量结果能够与国家或国际的标准联系起来。

因此，量值传递与量值溯源，本质上没有多大差别。

单从术语含义看，存在以下区别：(1)量值传递是强调从国家建立的基准或最高标准向下传递；量值溯源是强调从下至上寻求更高的测量标准，追溯求源直至国家或国际基准，是量值传递逆过程.量值传递31体现强制性，量值溯源体现自发性。

计量的原理和规则一、计量原理1.计量是测量和量度的科学，其目的是通过一定的测量方法和技术手段，对被测量对象的量值进行准确的测量和确定。

2.计量涉及到测量原理、测量方法、测量精度、测量不确定度等多个方面，是保证测量结果准确可靠的基础。

二、计量规则1.计量规则是指在进行计量工作时所必须遵循的规范和标准，包括计量器具的选用、测量方法的确定、测量精度的选择、测量不确定度的评估等。

2.计量规则的制定和实施需要遵守国家相关法律法规和标准，确保计量的准确性和可靠性。

三、量值传递与溯源1.量值传递是指将标准量值通过一定的方式传递到其他测量器具或测量系统中，以保证测量的准确性和一致性。

2.溯源是指通过一定的方式追溯到国际或国家标准的量值，以保证测量的准确性和可靠性。

3.量值传递与溯源是保证计量准确性和一致性的重要手段，对于保证产品质量和贸易公平具有重要意义。

四、计量结果的处理与应用1.计量结果的处理是指对测量数据进行收集、整理、分析、评估和解释的过程，其目的是提取出有用的信息并得出准确的结论。

2.计量结果的应用是指将测量数据应用于生产、科研、管理等领域，为决策提供依据和支持。

3.计量结果的处理和应用需要遵守一定的规范和标准，确保数据的准确性和可靠性。

五、计量监督与管理1.计量监督是指对计量工作进行监督和检查的过程，其目的是确保计量的准确性和可靠性。

2.计量管理是指对计量工作进行规划、组织、协调和控制的过程，其目的是提高计量的效率和效果。

3.计量监督和管理需要遵守国家相关法律法规和标准，确保计量的规范化和标准化。

六、计量技术与科研1.计量技术是计量的基础和核心，其目的是提高计量的准确性和可靠性。

2.科研是推动计量技术发展的重要手段，通过科研可以不断探索新的测量方法和技术手段，提高计量的水平和效果。

3.计量技术与科研需要加强合作与交流，促进技术进步和应用推广。

计量学技术基础考试内容：第一章1. 测量：根据计量检定规范JJF1001-1998《通用计量术语及定义》的规定，测量的定义为： 测量：以确定量值为目的一组操作。

（1）要选择相应的测量原理和方法、标准和仪器等； （2）进行一组操作； （3）获得被测量的量值。

要注意测量与计量在概念上的区别。

2. 计量学JJF1001-1998《通用计量术语及定义》定义 计量学（metrology ）：关于测量的科学。

计量学涵盖有关测量的理论与实践的各个方面，是现代科学的重要组成部分。

一个主要任务：逐步将不可测量的量转化为可测量的量，从而达到改善和控制该量的目的，起到推动社会发展和进步的作用。

3. 计量与测量的区别与联系计量是实现单位统一 、量值准确可靠的活动。

这种“活动”包括测量操作活动以及其他科技活动，如法制活动、管理活动等。

测量是以确定量值为目的的一组操作。

一般不具备、也不必具备计量的技术特性。

从技术层面上说，计量属于测量的范畴，是测量的特定形式。

但计量又严于一般的测量，是与测量结果置信度有关的、与不确定度联系在一起的规范化测量。

计量更侧重于法律性和行政性，有其重要的社会和现实意义。

4. 计量学的分类当前国际上趋向于把计量学分为科学计量、工程计量和法制计量三类，分别概括计量学的基础、应用和社会事业三方面的内容。

1875年，“米制公约”的签订促进了各国计量制度走向统一，称为现代计量学创立的标志。

第二章1. 单位米的发展过程1889年第一届国际计量大会决定，选用英国制成的30支铂铱合金米尺中的No.6作为国际米原器，即米的实物基准。

1960年第十一届国际计量大会决定将米的定义改为“米的长度，等于氪-86原子的2p10和5d5能级之间跃迁时，在真空中辐射波长的1650763.73倍”，成为最先量子化的国际单位。

1983年第十七届国际计量大会再次把米的定义修改为“一米是光在真空中（1／299792458）s 时间间隔内所经路径的长度”。

第四章量值溯源一、量值传递与量值溯源性的定义量值传递――通过对计量器具的检定或校准，将国家基准所复现的计量单位量值通过各等级计量标准传递到工作计量器具，以保证对被测对象量值的准确一致。

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，通常是与国家测量标准或国际测量标准联系起来的特性。

也称为“可溯源”，这条不间断的比较链称为溯源链。

溯源性一般通过溯源等级图（国家溯源等级图或国际溯源等级图）来表达。

量值溯源与量值传递，从技术上说是一件事情，两种说法。

过去我们建标时常说：“建立起来，传递下去”。

这是计量部门主动做的事情。

现在国际上要求各生产厂的量值都要有溯源性，这是要求生产厂主动将自己的测量结果与相关的国家标准或国际基准联系起来。

其目的都是一样。

也就是实现测量结果在误差的范围内统一，而且是统一到国际基准上。

近年来，各发达国家为了保证量值的溯源，保证量值的统一，对负责校准的实验室开展了认可，获得认可的实验室，不仅对其用于校准的标准，校准的方法及影响标准的各项因素进行了考核，而且有较完整的质量保证体系。

因此，由经过认可的实验室对标准进行校准，能获得可靠的溯源性。

我国的社会公用计量标准的考核，类似上诉的实验室认可。

在我国由法定计量技术机构或经计量行政部门授权的技术机构，对其测量仪器进行检定，也就保证其溯源性。

我国的计量法规定要对企（事）业单位的最高标准进行考核。

这是我国保证获得溯源性的一种有效措施。

二、量值传递与量值溯源性的区别量值传递是按照计量检定系统将计量基准所哦复现的量值科学、合理、经济、有效地逐级传递下去，以确保全国的计量器具的量值，在一定允差范围内有可比性，准确一致。

量值溯源是通过不间断的比较链，是测量结果能够与国家或国际的标准联系起来。

因此，量值传递与量值溯源，本质上没有多大差别。

单从术语含义看，存在以下区别：(1)量值传递是强调从国家建立的基准或最高标准向下传递；量值溯源是强调从下至上寻求更高的测量标准，追溯求源直至国家或国际基准，是量值传递逆过程。