计量基础知识 ppt课件

计量涉及的领域
计量涉及的领域非常广泛，包括科学、工程、医学、环保、法律、经济等各个领域。
计量与测量的关系
计量是测量的理论和技术基础，是测量工作的规范和指南。
计量单位
计量单位的定义
我国法定计量单位
计量单位是用以定量表示同类量大小 的依据，是实现量值统一和准确可靠 的必要手段。
我国法定计量单位是国家法定的计量 标准，具有法律地位和强制执行效力 。
国际单位制
国际单位制是国际计量工作的基础， 它以米制为核心，包括七个基本单位 、两个辅助单位和两个导出单位。
计量分类
计量分类的定义
根据不同的分类标准， 可以将计量分为不同的
类型。
按计量性质分类
可以分为物理计量、化 学计量、工程计量等类
型。
按计量目的分类
可以分为贸易结算计量 、环境监测计量、安全
防护计量等类型。
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REPORTING
我国计量管理法律法规体系
我国计量管理法律法规体系包括《中华人民共和国计量法》、《中华人民共和国标准化法》等法律和《中华人民共和 国强制检定的工作计量器具检定管理办法》、《中华人民共和国进口计量器具监督管理办法》等部门规章。
计量管理法律法规的作用
规范和约束计量行为，保障国家利益和社会公共利益，维护市场秩序，促进经济和社会发展。
表示。
稳定性
计量器具在长时间内保持测量 结果一致的能力。
灵敏度
计量器具对被测量变化的响应 程度，即测量值的变化量与输
入变化量的比值。
重复性
计量器具在相同条件下重复测 量同一量值的一致性程度。
PART 03
计量方法
REPORTING
直接计量

四、法制性
• 量值的准确一致，不仅要有一定的技术能力和技术手段，而且还要有 一定的法律、法规做保障，这是计量的社会性所决定的，特别是关系 到国计民生，对人民生活有直接影响的计量必须有法制来保障，否则 量值传递达不到一致性。
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第二章：计量学的分类
计量学包括的专业很多，应用十分广泛， 目前大体上分为10大类
高温计量：其范围为（6000~630）℃，用于炼焦、炼铁、轧量：超过6000℃为高温，主要用于国防和科研，如测量炸弹爆
炸、火箭发射时的温度测量等。
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计量学
3、力学计量
力学计量是一个大类，内容极为广泛，它包 括质量计量、容量计量、密度计量、力值计量、 硬度计量、压力计量、真空计量等。其中质量 计量划分为大质量：20kg以上，中质量： 1g~20kg，小质量：1g以下。
量：现象、物体或物质的可以定性区别和定量确定的属性。计量学中的
量都是指可以测量的量；一般意义的量，如长度、温度、电流；特定 的量，如某根木棒的长度通过某条导线的电流。可以直接相互比较并 按大小排序的量称为同种量，若干同种量合在一起可称为同类量，如 功、热能；厚度、周长等
量制：彼此间存在确定关系的一组量。
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计量的分类
➢ 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。例如关于计量单位和单位制、计量基准与标准、物理常数、测量 误差、测量不确定度与数据处理等。
➢ 工程计量：也称工业计量，是指各种工程、工业企业中的应用计
量。例如有关能源或材料的消耗、工艺流程的监控以及产品质量与性 能的测试等。
以部分人体、动物的丝毛、植物果实等为基准
➢ 经典计量阶段.ppt
1875年“米制公约”的签订开始，以宏观器具为基准

数据整理
对原始数据进行筛选、分类、排序等处理，以便于后续分析。
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数据计算
根据测量原理和数学模型，对整理后的数据进行计算，得到测量结果 。
数据分析
运用统计学方法对数据进行分析，如计算平均值、标准差、变异系数 等，以评据呈现出来，以便于更直观地了解数据分 布和规律。
根据经验或其他可靠信息，对测量不确定 度进行估计，得到标准不确定度。
合成标准不确定度
扩展不确定度
将A类评定和B类评定的结果进行合成，得 到最终的测量不确定度。
在合成标准不确定度的基础上，考虑包含 因子k的影响，得到扩展不确定度，用于表 示测量结果的置信区间。
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数据处理的基本方法
测量方法
直接测量法、间接测量法、组合测量法等。直接测量法是指直接将被测量与计量器具进行比较；间接 测量法是通过测量与被测量有函数关系的其他量，从而求得被测量的量值；组合测量法是将多个单一 测量组合起来，以获得更高的测量精度。
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计量器具的选择与使用
计量器具的选择：根据测量需求选择合 适的计量器具，考虑因素包括测量范围 、精度等级、稳定性、使用环境等。
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CHAPTER 03
计量器具与测量原理
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计量器具的分类与特点
质量计量器具
长度计量器具
如卡尺、千分尺等，具有高精度 、高稳定性的特点，用于测量物 体的尺寸和形状。
如天平、砝码等，用于测量物体 的质量，具有高精度和可重复性 的特点。
时间计量器具
如秒表、计时器等，用于测量时 间间隔，具有高稳定性和可靠性 的特点。

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一、计量的内容、分类和特点
计量的内容通常可概括为六个方面：
（1）计量单位与单位制；
（2）计量器具（或测量仪器），包括实现或复 现计量单位的计量基准、计量标准与工作计量器 具；
（3）量值传递与溯源，包括检定、校准、测试、 检验与检测；
（4）物理常量、材料与物质特性的测定；
依据 结论 证书 实施机构
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检定规程
校准规范或技术合同要 求
对应检定规程、判定 对应校准规范或技术合
合格与否
同要求给出示值不确度
（误差限）
1．合格：检定证书 校准证书、校准报告 2．不合格：通知书
国家法定或授权计量 国家法定计量技术检定
技术检定机构
机构、合格的校准实验
室
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要掌握：量值溯源性、测量标准、校准、 检定、检测、检验、数值修约规则、误 差、修正值、和偏移的概念。
（4）实现溯源性。
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。校 准的结果可记录在校准证书或校准报告中，也 可用校准因数或校准曲线等形式表示。
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（三）检定
测量仪器的检定，则是指查明和确认测量 仪器是否符合法定要求的程序，它包括检 查、加标记和（或）出具检定证书。
检定具有法制性，其对象是法制管理范围 内的测量仪器。一台检定合格的测量仪器， 也就是一台被授予法制特性的测量仪器。 鉴于各国管理体制不同，法制计量管理的 范围也不同。根据检定的必要程度和我国 对其依法管理的形式，可将检定分为强制 检定和非强制检定两类：
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（三）检定
（1）强制检定是指由政府计量行政主管部门 所属的法定计量检定机构或授权的计量检定机 构，对某些测量仪器实行的一种定点定期的检 定。我国规定，用于贸易结算、安全防护、医 疗卫生、环境监测4个方面且列入《中华人民 共和国强制检定的工作计量器具明细目录》的 工作计量器具，属于国家强制检定的管理范围。 此外，我国对社会公用计量标准，以及部门和 企业、事业单位的各项最高计量标准，也实行 强制检定。强制检定的特点，是由政府计量行 政部门统管，指定的法定或授权技术机构具体 执行，固定检定关系，定点送检；检定周期由 执行强检的技术机构按照计量检定规程，结合 实际使用情况确定。

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强度。
导出单位
由基本单位通过定义和公式导出的 单位，如速度、加速度、力等。
量纲和单位换算
理解不同单位之间的换算关系，以 及量纲在单位换算中的作用。
计量器具与测量方法
计量器具分类
了解各种计量器具的分类，如长度测量器具、时间测量器具、温 度测量器具等。
测量方法分类
掌握各种测量方法的分类，如直接测量、间接测量、组合测量等。
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计量发展趋势与挑战
计量技术发展趋势
智能化
随着人工智能、大数据等技术的 发展，计量技术正朝着智能化方 向发展，实现自动化、高精度、
高效率的测量和校准。
数字化
数字化技术为计量提供了更准确 、更可靠的数据采集、传输和处 理手段，提高了计量的效率和精
度。
网络化
网络化技术使得远程测量和校准 成为可能，大大扩展了计量的应
04
计量管理与监督
计量管理体制与职责
计量管理体制
建立完善的计量管理体制，包括 政府计量管理部门、企事业单位 计量机构和民间计量组织等。
计量管理职责
明确各级计量管理部门的职责， 包括制定计量政策、法规和标准 ，组织计量器具的检定、校准和 监督检查等。
计量器具管理流程与规范
பைடு நூலகம்
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计量器具采购
采购符合国家标准的计量器具，确保其准确性和 可靠性。
总结词
温度计量技术是通过对物体温度的测量，来获得物体内部热运动的状况。
详细描述
温度计量技术不仅在工农业生产、科学研究中有广泛的应用，而且在人民生活中也有着重要的作用。例如，我们 日常生活中所用的体温计就是利用温度计量技术制造出来的。

4．百分表和千分表 4.1 使用前应将百分表测量面、测杆擦净。
4.2 使用百分表前，应将测头压缩使指针至少转过
1/6圈。 4.3 应当先考察指示值的稳定性后再使用，在零位上， 将测杆以快速地或缓慢地往下移，这时看一下指示 值的变化情况，当指示值变化0.3刻度以上时，就要 考虑下列问题：a.支架的固紧是否松动；b.百分表装 卡的夹紧部分是否松了；c.若无前两种情况，那么 百分表本身有问题，请交计量检定人员处理。
五、计量器具的分类 （二）重要程度
（二关键参数； 2、产品质量的一般参数检测用计量 器具； 3、二、三级能源计量用计量器具； 4、企业内部物料管理用计量器具。
（三）C类计量器具的范围： 1、低值易耗的、非强制检定的计量器具；
2、一般工具用计量器具； 3、在使用过程中对计量数据无精确要求的计量具； 4、国家计量行政部门明令允许一次性检定的计量器 具。

十、常见计量器具的保养及使用注意事项（4）
十、常见计量器具的保养及使用注意事项（4） 千分表的正确卡装 测杆螺丝固定方式
重点注意 安装孔 公差及 固定螺 丝等相 关信息
十、常见计量器具的保养及使用注意事项（4） 千分表的正确卡装 测杆的铣口固定方式
只需要注 意安装 孔公差
十、常见计量器具的保养及使用注意事项（4）
上的“零”刻线重合度。 3.3 测量时不应使用过大的测量 力，应该是通过母指的指肚 轻轻推滑的力，否则将影响 测量精度。 3.4 读取测量结果时视线方向应 尽量垂直于刻度面。
十、常见计量器具的保养及使用注意事项（3）
卡尺的正确使用图示 卡尺的错误使用图示
十、常见计量器具的保养及使用注意事项（4）
十、常见计量器具的保养及使用注意事项（5）

测量过程中有许多引起不确定度的来源，它们来自以 下几个方面：
（1）对被测量的定义不完整或不完善
（2）实现被测量定义的方法不理想
（3）取样的代表性不够，即被测量的样本不能完全 代表所定义的被测量
（4）对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
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计量基础知识
第三节 数学模型
（5）对模拟式仪器的读数存在人为偏差
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计量基础知识
第一节 基本概念
(4) 测量误差由于真值未知，往往不能准确得到，当 用约定真值代替真值时，可以得到其估计值。测量不确定 度可以由人们根据试验、资料、经验等信息进行评定，从 而可以定量确定。评定方法有A类，B类。
(5) 测量误差按性质分为随机误差和系统误差两类， 按定义随机误差和系统误差都是无穷多次测量情况下的理 想概念。测量不确定度评定时一般不区分其性质。
因此，A类标准不确定度由以观测列频率分布导出的 概率密度函数得到；B类标准不确定度由一个认定的或假 定的概率密度函数得到，此函数基于事件发生的信任度。 两种方式都用已知的概率解释。
结束
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计量基础知识
第四节 测量不确定度的评定
第四节 测量不确定度的评定
1 标准不确定度的Ａ类评定
对被测量Ｘ，在重复性条件或复现性条件下进行ｎ次
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计量基础知识
第二节 测量不确定度的评定步骤
5 确定对应于各输入量的标准不确定度分量ui(y)
ui(y)=ciu（xi）=
f xi u( xi )
ci
f xi
是灵敏度系数
6列出不确定度分量汇总表 7将各标准不确定度分量ui(y)合成得到合成标准不确 定度
n
uc(y) ui2 (y) i

象的方法。
零位法
利用某些物理量的相对零点或 绝对零点来测量其他物理量的
方法。
PART 02
数据处理
数据采集
数据采集是数据处理的第一步， 是整个数据处理过程的基础。
数据采集的方法包括调查法、观 察法、实验法等，应根据研究目 的和数据类型选择合适的方法。
数据采集过程中应注意数据的真 实性和准确性，避免主观因素和
2023 WORK SUMMARY
计量基础知识(数据处 理及误差分析)课件
REPORTING
目录
• 计量基础知识 • 数据处理 • 误差分析 • 测量不确定度 • 数据表示与报告
PART 01
计量基础知识
计量单位
计量单位
是定量表示同种量大小 的基准，是导出量的基
本单位。
国际单位制
国际计量大会制定的国 际上通用的计量单位制
PART 05
数据表示与报告
数据的有效位数
01
有效位数
表示测量值可靠程度的数字，通常 保留到小数点后一位。
舍入规则
在计算过程中，应按照四舍五入的 原则对数据进行舍入处理。
03
02
记录原则
记录数据时，应按照有效位数进行 修约，保留到最可靠位。
异常值处理
对于异常值，应根据实际情况进行 取舍，避免引入过大误差。
测量设备、环境条件、操 作人员、数据处理等都可 能引入不确定度。
不确定度的评定
评定方法
通过实验标准差、最小二乘法、 蒙特卡洛模拟等方法来评定不确
定度。
评定步骤
确定测量模型、分析不确定度来源 、建立不确定度分量、计算合成不 确定度。
评定结果
得到一个估计值和置信区间，表示 测量结果的可能范围。

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（8）、计度器示数的整数与小数位的数字 或窗口应有不同颜色；
（9）、额定电压：对于三相电能表应在前 面乘以相数，如3×380V/220V；经电压互感器 接入式电能表，应标明电压互感器的额定变比， 以此代替电压，如3×10000/100
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（10）、额定频率； （ 10 ） 、 电 能 表 的 常 数 ， 应 标 明 “ 1kw= × × ×盘转数或× × ×转/KWh” （11）、对具有止逆器的电能表应标明“” 如止逆/双向 （12）、对用于容性负载的无功电能表应 标明“用于容性负载”
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2、无功能表。通过将无功功率对相应时
间积分的方式测量无功电能的仪表，多用于
计量发电厂生产及用电户与电力系统交换的
无功电能，测量结果为WQ=UIsinΦ。 3、最大需量表。一般由有功电能表和最
大需量指示器两部分组成，除测量有功电量
外，在指定的时间区间内还能指示需量周期
（我国规定为15min）内测得的平均有功功率
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2、静止式（电子式）电能表的缺点
（1）维修较复杂。全电子式电能表线路较复杂， 维修工作需要具有一定电子技术的专业人员承担。
（2）若质量不过关，表计容易死机，从而造成 计量数据混乱或不计量。
（3）价格高 （4）电子式电能表的寿命大约为10年，寿命不 够长。 （5）安装环境比感应式电能表要求高。
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（5）计度器的设计不一样。长寿命技术 电能表的计度器的转动部分选用的是耐磨性 高的石墨轴衬，不锈钢针，轴孔不加润滑油， 摩擦力矩小，寿命长。而普通电能表采用金 属轴孔与人造宝石配合，需加润滑油，摩擦 力矩大，寿命短。
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（6）长寿命技术电能表的铭牌和计度器字轮印 刷用油墨耐紫外线辐射能力必须达7级以上，能耐阳 光照射而不褪色，铭牌具有条形码标志或预留有条 形标志位置。而普通电能表无此要求。

施。
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• 工程标准状态：由于中国的燃气贸易计量是以体积为 单位，而燃气的体积受温度和压力的影响发生涨缩。 为了公平贸易，中国燃气行业确定：温度20℃，压力 101.325KPa（一个大气压）为燃气的标准状态。燃 气在这一标准状态下进行体积贸易交接。
• 燃气的标况体积：燃气在标准状态（温度20℃，压力 101.325KPa）下的体积。Nm3
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• 当前、燃气贸易交接计量的方式有按能量计量和按体 积(质量)计量几种，作为能源的燃气，人们关注的是它的热值，即发热量，我国的燃气体积计量技术及其 标准化已经接近国际水平。为了使我国燃气计量方式 与国际惯例接轨，在国内尽快实行燃气能量计量显得 非常必要。
• 2008年12月31日，GB/T22723-2008《天然气能量的 测定》国家标准正式发布，并于2009年8月1日起实
的英文缩写，意为中国制造计量器具许可证。取得制造计量器具许可 证的企业，可在其生产的计量器具上标注CMC标志。该标志表明：计 量器具制造企业具备生产能力计量器具的能力，所生产的计量器具准 确度和可靠性等指标符合法制要求。
• GBT18603-2001 《天然气计量系统技术要求》
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2.皮膜表
• 皮膜煤气表是气体进入煤气表腔后，经气体分配通道 进入膜合，推动合成橡胶膜片运动，当膜片摆动时将 另一侧气体排出表外，同时通过传动机构使主轴产生 旋转运动进而带动计数器累计计量，皮膜煤气表有分 为民用皮膜煤气表和工商业用大皮膜煤气表。
• 涉及产品规范： GB/T 6968-2011 膜式燃气表 CJ/T112-2008 IC卡膜式燃气表 JJG 577-2012 膜式燃气表