计量相关的基础知识
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计量基础知识一.计量器具计量器具(也可称测量器具),定义为:可以单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具。
它包括量具、计量仪器仪表、计量装置和标准物质。
量具(实物量具)是指在使用时以固定形态复现或提供给定量的一个或多个已知值的器具。
它又可分为独立量具和从属量具两种,前者如尺子、量筒等;后者如砝码、量块等。
计量仪器仪表是将被测量值转换成可直接观察的示值或等效信息的计量器具。
如压力表、水表、天平、温度计等。
计量装置是指为确定被测量值所必须的计量器具和辅助设备的总体。
如出租车计价器检定装置,煤气表检定装置等。
标准物质(有证)是指具有一种或多种准确确定的特性值,用以标准计量器具评价测量或给材料赋值,并附有强制性的检定机构发给证书的物质或材料。
它分为一级和二级两种,如一级标准酸度物质和二级标准酸度物质;一级标准一氧化碳气体和二级标准一氧化碳气体等。
1.1计量器具的分类从计量性能或在计量检定系统表中的位置及作用,计量器具可以分为计量基准、计量标准、工作计量器具三种。
1.计量基准由国务院计量行政部门负责建立,作为统一全国量值的最高依据,其中国家基准分为国家基准、副基准和工作基准,国家基准用于国际比对,副基准用于和主基准比对,工作基准用于量值传递。
(内蒙计量所有克工作基准)2.按国家计量检定系统表规定的准确度等级,用于检定较低等级计量器具或工作计量器具的计量器具叫做计量标准,如E1、E2、F1、F2、M1级(原1、2、3、4、5等)标准砝码。
3.工作计量器具是用于现场测量而不用于检定工作的计量器具,如卡尺、千分尺、体温计、血压表、秤、电压表……。
工作计量器具是大量的。
现国家已建计量基准90多项140多种,国家计量标准410多项。
1.2使用计量器具时应注意的问题要根据工作实际需要正确选用计量器具,包括量程、测量范围、使用条件、测量不确定度等。
要防止“准确度越高越好”的错误观念。
在用计量器具必须经检定合格并在有效期内使用。
1.计量的内容有哪些?计量的内容通常可概括为以下六个方面:计量单位与单位制:计量器具(或测量仪器),包括实现或实现计量单位的计量基准、计量标准与工作计量器具:量值传递与溯源,包括检定、校准、测试、检验与检测:物理常量、材料与物质特性的测定:测量不确定度、数据处理与测量理论及其方法:计量管理,包括计量保证与计量监督等。
2.计量是如何分类的?有何特点?计量分为科学计量、工程计量和法制计量3类,分别代表计量的基础性、应用性和公益性三个方面。
计量的特点有:准确性、一致性、溯源性、法制性。
3.我国的计量法规体系是如何构成的?我国的计量法规体系由三部分组成: 1)中华人民共和国计量法: 2)国务院制定(或批准)的计量行政法规和省、直辖市、自治区人大常委会制定的地方计量法规: 3)国务院计量行政部门制定的计量管理办法和技术规范,国务院有关部门制定的部门计量管理办法,县级以上人发政府计量行政部门制定的地方计量管理办法。
4.计量法的基本内容是什么?计量法的基本内容是: 1)计量立法宗旨 2)调整范围 3)计量单位制 4)计量器具管理 5)计量监督 6)计量授权 7)计量认证 8)计量纠纷的处理 9)计量法律责任5.什么叫校准?校准的依据是什么?在规定的条件下,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值,与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作,称为校准。
校准的依据是校准规范或校准方法,对其通常应作统一规定,特殊情况下也可自行制定。
6.什么叫检定?检定的依据是什么?我国强制检定的范围有哪些?测量仪器的检定是指查明和确认测量仪器是否符全法定要求的程序,它包括检查、加标记和(或)出具检定证书。
检定具有法制怀,其对象是法制管理范围内的测量仪器。
检定的依据是按法定程序审批公布的计量检定规程。
我国规定,列入(中华人民共和国强制检定的工作计量器具明细目录)用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测四个方面的工作计量器具,属国家强制检定的管理范围。
计量基础知识第一节量和计量一、量的定义量的定义:现象、物体和物质的可以定性区别和定量确定的一种属性。
由定义可知:被研究的对象可以是自然现象,也可以是物质本身。
同时,应该注意到这个概念的两种含义:一方面是量的定量确定,如人们通常所理解的那样,指量的大小、轻重和长短等概念即量的具体意义;另一方面是指现象、物体和物质的定性区别,把量区别为长度、质量、时间、温度电流和电阻等即量的广义含义。
量总是由数值和计量单位组合表示。
在使用相同计量单位的条件下,较大的数值表示较大的量;较小的数值表示较小的量。
用没有计量单位表示的纯数值表示量的大小是没有意义的。
即量的表示都必须在其数值后面注时计量单位。
量的大小并不随所用计量单位而变,可变的只是单位和数值。
二、量的分类量的分类:在我们的实际工作中,将量按学科划分为十大类:几何量、力学、温度、电磁、电子、时间频率、电离辐射、声学、光学和化学。
1.几何量计量:对物体几何形状所涉及的物理量进行的测量。
主要包括:端度、线纹、角度、表面粗糙度、平面度、直线度、表面几何尺寸的精密测量。
2.力学计量:包括质量、容量、密度、压力、真空、流量、力矩、速度、加速度、硬度、冲击、转速、振动等。
3.温度计量:利用各种物质的热效应,研究测量温度的技术。
按测量范围划分有:超低温、低温、中温、高温、超高温计量。
4.电磁计量:根据电磁学原理,应用各种电磁基、标准器和仪器、仪表,对各种电磁物理现象进行测量,按电、磁特性分为电学计量和磁学计量;直流计量和交流计量;5.电子计量:无线电技术所用全部频率范围内的一切电气特性的测量;6.时间频率计量:时间和频率的计量,时间和频率在数学上互为倒数关系;7.电离辐射计量:计量放射性物质本身有多少的量和计量辐射、被照介质相互作用的量;8.声学计量:专门研究物质中声波的产生、传播、接收和影响特性中有关计量的知识领域;9.光学计量:光辐射在传播过程中功率、能量的转换和变化;在传播过程中光线的行踪;10.化学计量:对种物质的成分和物理特性,基本物理常数的分析、测定。
计量基础知识一、计量基础术语计量:实现单位统一、量值准确可靠的活动。
测量:以确定量值为目的的一组活动。
量值:一般由一个数乘以测量单位所表示的特定量的大小。
如:5.34㎜、15㎏、30℃等。
测量方法:进行测量时所用的,按类别叙述的逻辑操作次序。
测量程序:进行特定测量时所用的,根据给定的测量方法具体叙述的一组操作。
测量结果:由测量所得到赋予被测量的值。
注:1、在给出测量结果时,应说明它是示值,未修正测量结果或已修正测量结果,还应表明它是否为几何值的平均值。
2、在测量结果的完整表述中应包括测量不确定度,必要时还应说明有关影响量的取值范围。
(测量结果的)重复性:在相同的测量条件下,对同已一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。
注:1、重复性条件:相同的测量程序;相同的观测者;在相同的条件下使用相同的测量仪器;相同地点;在短时间内重复测量。
测量准确度:测量结果与被测量真值之间的一致程度。
测量不确定度:表示合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。
标准不确定度:以标准偏差表示的测量不确定度。
不确定度的A类估算:(也称A类不确定估算)通过对观测列进行统计分析,对标准不确定度进行估算的一种方法。
不确定度的B类估算:通过对观测列进行非统计分析,对标准不确定度进行估算的一种方法。
(B类不确定度估算)合成标准不确定度:当测量结果是由若干个其他量的值求得时,按其他各量的方差或协方差算得的标准不确定度。
测量误差:测量结果减去被测量的真值。
相对误差:测量误差除以被测量的真值。
随机误差:测量结果与在重复性条件下对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差。
系统误差:在重复性条件下,对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。
修正值: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。
二、计量标准术语计量基准、标准: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、测量仪器、参考物质或测量系统。
计量基础知识计量基础知识计量是现代科学技术的基础和重要的支柱,它是研究物理量之间的关系和定量化的方法体系。
计量可以帮助我们确定事物的大小、数量和特征,从而推动科学研究和技术发展。
一、计量单位对于某一物理量,计量单位是表示该量大小的标准量。
计量单位的选择应满足以下原则:唯一性、普遍性、稳定性、精确性等。
国际单位制是现代的计量单位体系,它包括一系列已经确定的标准单位,如米、千克、秒、安培、开尔文等。
与国际单位制相关的其他系统包括公制、英制、美制、厘米-克-秒制等。
二、测量误差测量误差是指测量结果与真值之间的差异。
测量误差可以分为系统误差和随机误差。
系统误差是指存在一定的偏差或误差,导致连续多次测量的平均值与真值之间的差异。
系统误差通常由于人员操作不当、仪器设计或校准不准确、环境因素或测试样本的变化等原因造成。
随机误差是指由于各种随机原因导致的测量结果的不稳定性。
随机误差通常由于仪器精度有限、条件不稳定、测试样本的不同或操作者的技术不同等原因造成。
为了减小误差,我们可以通过提高测量精度、改进测量仪器、规范测量条件等方式来减少误差。
三、测量精度和分辨率测量精度是指测量结果与真值之间的差异程度,它可以通过比较多次测量的结果与真值的差异来确定。
测量精度越高,测量误差越小,越能准确地反映事物的真实情况。
分辨率是指测量仪器的最小量度,也就是最小可测量的差异,常用单位为数字化的比特(bit)或字节(byte)。
分辨率越高,表示可测量的精度越高,结果将更加准确。
四、误差处理误差处理是一种通过各种数学方法来处理数据,减少误差,提高测量精度的方法。
误差处理常用的方法有加减法、乘除法、半差法、三分压降法等。
其中,半差法是一种常用的方法,它可以减小误差并提高测量精度。
误差处理还包括数据处理和数据分析。
数据处理是指对原始测量数据进行处理和整理,包括数据清洗、修正和转换等。
数据分析是指对处理后的数据进行分组、分类、描述和统计,以推断或检验某种假设或理论。
1.计量的内容有哪些?计量的内容通常可概括为以下六个方面:计量单位与单位制:计量器具(或测量仪器),包括实现或实现计量单位的计量基准、计量标准与工作计量器具:量值传递与溯源,包括检定、校准、测试、检验与检测:物理常量、材料与物质特性的测定:测量不确定度、数据处理与测量理论及其方法:计量管理,包括计量保证与计量监督等。
2.计量是如何分类的?有何特点?计量分为科学计量、工程计量和法制计量3类,分别代表计量的基础性、应用性和公益性三个方面。
计量的特点有:准确性、一致性、溯源性、法制性。
3.我国的计量法规体系是如何构成的?我国的计量法规体系由三部分组成: 1)中华人民共和国计量法: 2)国务院制定(或批准)的计量行政法规和省、直辖市、自治区人大常委会制定的地方计量法规: 3)国务院计量行政部门制定的计量管理办法和技术规范,国务院有关部门制定的部门计量管理办法,县级以上人发政府计量行政部门制定的地方计量管理办法。
4.计量法的基本内容是什么?计量法的基本内容是: 1)计量立法宗旨 2)调整范围 3)计量单位制 4)计量器具管理 5)计量监督 6)计量授权 7)计量认证 8)计量纠纷的处理 9)计量法律责任5.什么叫校准?校准的依据是什么?在规定的条件下,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值,与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作,称为校准。
校准的依据是校准规范或校准方法,对其通常应作统一规定,特殊情况下也可自行制定。
6.什么叫检定?检定的依据是什么?我国强制检定的范围有哪些?测量仪器的检定是指查明和确认测量仪器是否符全法定要求的程序,它包括检查、加标记和(或)出具检定证书。
检定具有法制怀,其对象是法制管理范围内的测量仪器。
检定的依据是按法定程序审批公布的计量检定规程。
我国规定,列入(中华人民共和国强制检定的工作计量器具明细目录)用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测四个方面的工作计量器具,属国家强制检定的管理范围。
计量计量器具基础知识[2008-12-26]1.什么叫计量?什么叫测量?计量是实现单位统一、保障量值准确可靠的活动,它包括科学技术上的、法律法规上的和行天上石麟管理上的一系列活动。
测量是为确定量值而进行的一组操作。
2.计量的内容有哪些?计量的内容通常可概括为以下六个方面:计量单位与单位制:计量器具(或测量仪器),包括实现或实现计量单位的计量基准、计量标准与工作计量器具:量值伟递与溯源,包括检定、校准、测试、检验与检测:物理常量、材料与物质特性的测定:测量不确定度、数据处理与测量理论及其方法:计量管理,包括计量保证与计量监督等。
3.计量是如何分类的?有何特点?计量分为科学计量、工程计量和法制计量3类,分别代表计量的基础性、应用性和公益性三个方面。
计量的特点有:准确性、一致性、溯源性、法制性。
4.我国的计量法规体系是如何构成的?我国的计量法规体系由三部分组成: 1)中华人民共和国计量法:2)国务院制定(或批准)的计量行政法规和省、直辖市、自治区人大常委会制定的地方计量法规: 3)国务院计量行政部门制定的计量管理办法和技术规范,国务院有关部门制定的部门计量管理办法,县级以上人发政府计量行政部门制定的地方计量管理办法。
5.计量法的基本内容是什么?计量法的基本内容是:1)计量立法宗旨 2)调整范围 3)计量单位制 4)计量器具管理5)计量监督 6)计量授权 7)计量认证8)计量纠纷的处理 9)计量法律责任6.什么叫校准?校准的依据是什么?在规定的条件下,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值,与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作,称为校准。
校准的依据是校准规范或校准方法,对其通常应作统一规定,特殊情况下也可自行制定。
7.什么叫检定?检定的依据是什么?我国强制检定的范围有哪些?测量仪器的检定是指查明和确认测量仪器是否符全法定要求的程序,它包括检查、加标记和(或)出具检定证书。
检定具有法制怀,其对象是法制管理范围内的测量仪器。
检定的依据是按法定程序审批公布的计量检定规程。
我国规定,列入(中华人民共和国强制检定的工作计量器具明细目录)用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测四个方面的工作计量器具,属国家强制检定的管理范围。
此外,我国对社会公用计量标准、部门和企(事)业单位的各项最高计量标准,也实行强制检定。
8.什么叫量值溯源性?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(通常是国家计量标准或国际计量标准)联系起来的特性,称为量值溯源性。
9.什么叫计量单位?计量单位是为定量表示同种量的大小而约定定义和采用的特定量。
10.我国法定计量单位的构成。
中华人民共和国法定计量单位国际单位制(SI)的单位SI单位 SI基本单位共7个SI导出单位包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位,共21个组合形式的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国际单位制(SI)量量的符合名称单位符合长度 l(L)米m质量 m千克 kg时间 t秒 s电流 I安[培] A热力学单位 T 开[尔文] K物质的量 n(v) 摩[尔] mol发光强度 I(Iv) 坎[德拉] cd11.我国法定计量单位的基本使用方法是什么?我国法定计量单位的基本使用方法: 1)法定计量单位的名称。
2)法定计量单位和词头的符号。
3)法定计量单位产词头的使用规则。
12.何为测量仪器?它是如何分类的?测量仪器(计量器具)单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具。
1)显示式测量仪器2)比较式测量仪器 3)积分式没量仪器4)累积式测量仪器13.什么是测量系统和测量设备?测量系统是指用于特定测量目的,由全套测量仪器和有关的其他设备组装起来所形成的一个系统。
测量设备是指测量仪器、测量标准、参考物质、辅助设备以及进行测量所必须的资料的一种总称。
14.对测量仪器的控制包括哪些几项内容?控制包括对测量仪器的下列动作中的一项、两项或在项: 1)型式批准2)检定 3)检验15.什么是标称范围、量称和测量范围?标称范围是指测量仪器的操纵器件调到特定位置时可得到的示值范围。
量程是标称范围的上限和下限之差的绝对值。
测量范围(工作范围)是指测量仪器的误差处于规定的极限范围内的被测量的示值范围16.什么是额定操作条件、极限条件和参考条件?额定操作条件是指测量仪器的正常工作条件,也就是使测量仪器的规定计量特性处于给定极限内的使用条件。
极限条件是指测量仪器的规定计量特性不受损也不降低,其后仍可在额定操作条件下运行所能承受的极端条件。
参考条件是指测量仪器在性能试验或进行检定、校准、双对时的使用条件,即标准工作条件。
17.什么是示值误差和最大允许误差?测量仪器的示值误差是测量仪器值与对应的输入量的真值之差。
测量仪器的最大允许差是指对给定的测量仪器,由规范、规程等所允许的误差极限值。
18.什么是灵敏度?测量仪器响应的变化除以对应的激励变化,称为灵敏度。
灵敏度值应与测量目的相适应,并非越高越好19.什么是分辨力?显示装置能有效辨别的最小的示值差,称显示装置的分辨力。
模拟式显示装置的分辨力,通常为标尺分度值的一半。
对数字式显示装置,其分辨力为末位数字的一个数码。
20.什么是稳定性和漂移?稳定性通常是指测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力。
漂移是测量仪器计量特性的慢变化。
21.测量仪器的选用原则是什么?选用原则是从技术性和经济性出发,使其计量特性适当地满足预定的要求,既要够用,又不过高。
22.什么是准确度?测量准确度是指测量结果与被测量值之间的一致程度。
测量准确度是一个定性的概念,一般用准确度等级表示,而不宜与数字直接相连。
23.什么是测量的重复性?复现性?在相同测量条件下,对同一被测量进行连续多次测量所得结果之的一致性,即为测量结果的重复性。
在改变了的测量条件下,同一被测量的测量结果之间的一致性,即为测量结果的复现性。
24、如何进行测量误差分析?误差与不确定度的区别是什么?误差=测量结果─真值=(测量结果─总体均值)+(总体均值─真值) =随机误差+系统误差测量不确定度是表征赋予被测量之值的分散性,它与人们对被测量的认识程度有关,是通过分析和评定得到的一个区间。
测量误差是表明测量结果偏离真值的差值,它客观存在但人们无法准确得到。
25、测量不确定度的来源有哪些?1)对被测量的定义不完整或不完善; 2)实现被测量的定义的方法不理想; 3)取样的代表性不够,即被测量的样本不能代表所定义的被测量;4)对被测量过程受环境影响的认识不周全,或对环境条件的测量与控制不完善;5)对模拟仪器的读数存在人为偏差(偏移); 6)测量仪器的分辩力或鉴别力不够; 7)赋予测量标准和标准物质的值不准;8)用于数据计算的常量和其他参量不准;9)测量方法和测量程序的近似和假定性;10)在表面上看来完全相同的条件下,被测量重复观测值的变化。
26、什么是标准不确定度?以标准(偏)差表示的测量不确定度,称为标准不确定度。
27、什么是实验准(偏)差?当对同一被测量对象作N次测量,表征测量结果分散性的量S按下式算出时,称它为实验标准(偏)差28、什么是不确定度的A类评定?不确定度的B类评定?用对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度,称为不确定度的A类评定。
用不同于对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度,称为不确定度的B类评定,有时也称B类不确定度评定。
29、什么是合成标准不确定度?扩展不确定度?当测量结果是由若干个其他量的值求得时,测量结果的标准不确定度,等于这些其他量的方差和协方差适当和的正平方根,称为合成标准不确定度。
扩展不确定度是用标准(偏)差的倍数或说明了置信水平的区间的半宽表示的测量不确定度。
30、测量不确定是如何分类的?扩展不确定度标准不确定度测量不确定度A类标准不确定度合成标准不确定度 B类标准不确定度U(k=2,3) Up(p为置信概率)31、测量控制体系哪些部分组成的?测量控制体系由两部分组成:1)测量设备的计量确认;2)测量过程控制。
32、何为计量确认?计量确认是指为了确保测量设备与预期使用要求相一致而进行的一组操作。
确认过程有两个输入:用户计量要求和测量设备特性;确定过程的输出,即是测量设备的确认状态。
33、何为测量系统分析,在评定测量系统时最基本的问题是什么?测量系统分析是指采用统计过程控制领域中一些行之有效的原理、方法和工具,来了解测量系统中各种影响测量结果的变异性,从而保证测量系统的质量。
测量系统分析即可以采用数值分析技术,还包括图形技术的应用。
在评定测量系统时,测量系统是否有足够的分辨力,是否随时间保持统计稳定性,是否与预期范围一致,且满足过程分析或控制的要求是三个最基本的问题。
34、什么是数据修约?对某一数字,根据保留数位的要求,将其多余位数的数字进行取舍,按照一定的规则,选取一个其值为修约间隔整数倍的数(称为修约数)来代替拟修约数,这一过程称为数据修约,也称为数的化整或凑整。
计量器具的朔源计量器具是指能用以直接或间接测出被测对象量值的装置、仪器仪表、量具和用于统一量值的标准物质。
计量器具广泛应用于生产。
科研。
领域和人民生活等各方面,在整个计量立法中处于相当重要的地位。
因为全国量值的统一,首先反映在计量器具的准确一致上,计量器具不仅是监督管理的主要对象,而且是计量部门提供计量保证的技术基础。
按结构特点分类,计量器具可以分为以下三类:(1)量具。
即用固定形式复现量值的计量器具,如量块、破码、标准电池、标准电阻、竹木直尺。
线纹米尺等;(2)计量仪器仪表。
即将被测量的量转换成可直接观测的指标值等效信息的计量器具,如压力表、流量计、温度计、电流表。
心脑电图仪等;(3)计量装置。
即为了确定被测量值所必须的计量器具和辅助设备的总体组合,如里程计价表检定装置、高频微波功率计校准装置等。
按计量学用途分类,计量器具也可以分为以下三类:(1)计量基准器具;(2)计量标准器具;(3)工作计量器具。
分类计量器具是计量学研究的一个基本内容,是测量的物质基础.在国际上,讲师器具与测量仪器是同义术语,它被定义为“ 单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具在我国计量器具是计量仪器也称主动式计量器具和量具也称被动式计量器具以及计量装置的总称按技术性能及用途讲师器具可扫为基准标准和普通计量器具一、基准计量器具计量基准就是在特定领域内具有当代最高计量特性其值不必参考相同量的其他标准而被指定的或普通承认的测量标准经国际协议公认在国际上作为给定量的其它所有标准定值依据的标准称为国际基准,经国家正式确认在国内作为给定量的其它所有标准定值依据的标准称为国家基准,基准计量器具通常有主基准作证基准副基准参考基准和工作基准之分。