计量基础知识ppt课件

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1、 计量基础知识 一 计量1 计量的定义计量 量值准确一致的测量计量需有公认的 约定的 法定的计量单位 计量器具 计量人员 计量检定系统 检定规程 2 中国古代的计量古代计量 布手知尺 掬手为升 以人体为基准大禹治水 大禹使用准绳 规 矩等计量器具 中国古代的计量制度 秦制公元前221年 秦始皇统一中国 颁布诏书 以最高法律的形式统一全国的计量制度 度量衡 制度 秦代的度量衡制度度 量 衡 原始含意是关于长度 容积和重量的测量度量衡的计量器具度 尺量 斗衡 秤 度量衡的换算单位度制1丈 10尺 100寸 1000分量制1斗 10升 100合衡制1斤 16两 秦代计量器具的检定诏书规定度量衡计量器

2、具每年至少检定一次检定日期规定在每年的春分和秋分时节违反规定将受罚 秦代度 量 衡制度的意义统一了中国计量制度满足人民日常生产 生活的需要促进了社会生产有次序的发展秦制一直延用至 年止 国外的计量发展历史上经历的三次技术革命带动计量技术的发展第一次技术革命 蒸汽机的发明 力学和热力学 焦耳 卡诺第二次技术革命 电的产生 电磁学 麦克斯韦 爱迪森第三次技术革命 量子力学 核物理学爱因斯坦 贝可勒尔 传统古典的计量体系已不能满足十八世纪以后欧洲机器制造工业和科学技术发展的需要 一些国家根据科学技术和大生产需要而形成各种不同的计量制度如 米制 英制 美制 米制是国际上最早公认的单位制1791年法国采

3、纳以长度单位 米 为基本单位的计量制度 米定义为 地球子午线的四分之一长度的一千万分之一面积 体积单位为平方米和立方米1875年由17个国家代表签署了米制公约 国际计量组织国际计量局 BIPM 国际计量大会 国际计量委员会是根据1875年5月20日在巴黎签署的 米制公约 而成立的 它的任务是保证物理计量在世界范围的统一 国际单位制单位在米制基础上发展而来的国际单位制单位 是经过 年第 届国际计量大会通过 计量学十八世纪欧洲的工业革命形成一门新型的技术基础科学 计量学计量学研究的基本内容 计量单位 计量基 标准 的建立 复制 保存和传递 计量理论 计量方法 普通计量器具 计量人员的技术能力 测量

4、误差与数据处理 物理常数和材料特性的测定 计量管理 计量效益和计量保证 十大计量领域 几何量 长度 力学 热工 电磁 无线电 时间 频率 声学 光学 化学 电离辐射计量 计量的特点 准确性 一致性 朔源性 法制性 二 名词解释 计量 量值准确一致的测量 测量 为确定量值而进行的一组操作 测试 具有探索性的测量 量的真值 在观察条件下严格定义的量值量的真值是一个理想的概念 约定真值 约定的量值 计量标准 用于定义 实现 保持或复现计量单位的一个或多个已知量值的实物量具 测量仪器或测量系统 计量检定 国家法定计量部门 或法定授权组织 为确定或证实计量器具技术性能是否合格所进行的全部工作检定证书 证

5、明计量器具检定合格的文件检定结果通知书 证明计量器具检定不合格的文件 测量结果 由测量所得到的被测量的值由数字和计量单位的积表示 示值 测量器具所给出的被测量值 测量的重复性 在相同的条件下 对同一被测量进行连续多次测量所得结果的一致性 实验标准差 对被测量作N次测量 表征测量结果分散程度的量 12 测量的复现性 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程度 精密度 相同条件下进行多次测量时所得结果的一致程度 正确度 测量结果与真值的接近程度 准确度 精度 测量结果的一致性与真值的接近程度是精密度和正确度的综合反映 测量 不确定度 表征合理的赋于被测量之值的分散性 与测量结果相联系

6、的参数 表征被测量真值所处范围的评定测量不确定度评定不确定度的 类评定用对观察列用统计分析的方法来评定标准不确定度不确定度的 类评定用不同于对观察列进行统计分析的方法来评定标准不确定度 合成标准不确定度当测量结果由若干个其它量值求得时 按其他各量的方差或协方差算得的标准不确定度扩展不确定度确定测量结果区间的量 合理赋于被测量之值分布的大部分值含于此区间 三 计量法及有关计量法规 计量法 年 月 日第 届人大常委会第 次会议通过 年 月 日实施立法的宗旨 为了加强计量监督管理 为了国家计量单位制的统一 为了量值的准确可靠 立法的最终目的 有利于生产 贸易和科学技术的发展 适应社会主义现代化建设的

7、需要 维护国家和人民的利益 电力系统计量法规 年 月 日国务院批准由国家计量局和水利电力部发布 水利电力部门电测 热工计量仪表和装置管理的规定 计量管理体系 国务院计量行政部门国家质量监督检验检疫总局 中国计量院 省 市 计量行政部门省 市 质量技术监督局 县计量行政部门县技术监督部门 省市计量测试研究院 县计量测试所 强制检定 凡社会公用计量标准 部门和企事业单位使用的最高标准以及用于贸易结算 安全防护 医疗卫生 环境监测方面列入强制检定目录的工作计量器具均实行强制检定 强制检定由县级以上计量部门指定的法定计量检定机构或授权的计量检定机构检定 非强制检定的计量器具由使用单位依法定期检定或送其

8、他计量检定机构检定 计量检定 计量标准和计量人员管理 计量检定计量检定必须按照国家计量检定系统表进行 必须执行计量检定规程 对于检定不合格的 没有检定的 超过检定周期的计量器具均属违反计量法 计量标准企 事业单位建立的最高计量标准须经有关计量部门考核合格后方可使用 计量人员执行计量检定和测试任务的人员必须经过考核合格 计量检定人员的职责正确使用计量标准 负责维护和保养 使其保持良好的技术状态 执行计量技术法规进行计量检定工作 保证计量检定原始数据和有关资料完整 承办政府计量行政部门委托的有关任务 计量人员的权利计量人员有权拒绝任何人迫使其违反计量检定规程或使用未经考核的计量标准进行检定 四 法

9、定计量单位法定计量单位 是以国家法令形式规定强制使用或允许所有的计量单位 年 月 日国务院第 次常务会议通过国家计量局 中华人民共和国法定计量单位 月 日发布 国务院关于在我国统一实行法定计量单位的命令 年底完成向国家法定计量单位的过渡 中华人民共和国法定计量单位国际单位制单位 国家选定的其它单位 国际单位制构成 基本单位 个 单位 导出单位 辅助单位 个 具有专门名称的导出单位组合形式的 导出单位国际单位制 单位的十进倍数和分数单位 3 SI单位1 基本单位7个 2 国际单位制的辅助单位 3 国际单位制中具有专门名称的导出单位 4 组合单位力矩 N M电阻率 M热容 J K 5 用于构成十进

10、倍数和分数单位的词头 4 国家选定的非国际单位制单位 5 法定计量单位的使用规则 单位符号一般用小写罗马字母 正体 但单位名称源于专用名词时 其第一个字母应大写 PA 二个以上单位的组合N MN MNM不宜写成MNM SM S 1 组合单位的中文名称与其符号书写的次序一致 乘号没有对应名称 符号中的除号对于名称为 每 每 只在除号的地方出现一次 米每二次方秒M S2牛米N M 同一行不得用多于一条的斜线 M S2M S 2不得写成M S S 用斜线 表示除时 单位符号的分子分母处于同一水平线上 KM H 分母含二个以上单位相乘时 整个分母加括号 比热容焦尔每钱克开尔文J KG K 词头和单位之

11、间无间隔 KM2中文名称平方千米 单位名称或符号必须作为一个整体使用 单位名称在数值后面 20摄氏度 20 不应写成摄氏20度1 5M不应写成1M5 选用的倍数或分数单位 一般应使数值处于0 1 1000范围内 0 00394M 3 94MM11401PA 11 401KPA1 2 104N 12KN 不得使用重叠词头微微法 F PF毫微米M M NM纳米 五 测量误差1 误差分类性质分类 系统误差 随机误差 粗大误差产生原因分类 设备 仪器 工具 误差 方法误差 环境误差 人员误差和被测对象变化产生误差 2 误差的表示方法绝对误差 测量结果和被测量真值之间的差值相对误差 测量的绝对误差与被测

12、量真值之比引用误差 测量的绝对误差与测量范围之比 指示仪表基本误差的表示方法 C FS数字仪表基本误差的表示方法 C RDG例1 0 200 V电压表刻度在100V的实际电压值为101V 绝对 100 101 V 1V 相对 1 101 1 引用 1 200 0 5 例2 1 0级2V电压表测量电池电压 1 5V 电池端电压的实际值在什么范围之间 2V 1 0 0 02V端电压在 1 48 1 52 V之间例3 0 5级量程为 0 50 的电流表 在测量20MA时测量误差是多少 以相对误差表示20MA 0 5 0 1MA以引用误差表示50MA 0 5 0 25MA 例4 测量1 2MPA压力

13、要求测量误差不大于4 应选用怎样的压力表 测量范围选择1 2MPA 3 2 1 8MPA压力表量程系列 1 6MPA 2 0MPA 2 5MPA 4MPA 6MPA 测量误差1 2MPA 4 0 048MPAA1 0级 0 6 MPA 引用 0 06MPAB1 5级 0 4 MPA 引用 0 06MPAC1 5级 0 2 5 MPA 引用 0 038MPAD2 5级 0 1 6 MPA 引用 0 04MPA选CD 3 误差合成和微小误差准则误差合成测量过程中存在各种误差 1 2 3 4 5 N合成误差 1 2 3 4 5 N 微小误差准则当某项小误差只占总误差1 3 1 10时 对总误差的影响

14、只有5 10 可认为没有影响 实用意义1 用微小误差准则在测量过程中选择计量标准器计量标准器的允许误差 1 3 1 10被检器允许误差2 测量结果数值修约位数的确定使测量结果的修约误差是被测量允许误差的1 10 1 20通常数值修约位数比测量允许误差位数多一位 如 测量范围100V准确度等级为1 允许误差为1V测量修约位数至0 1V 六 数据处理1 有效数字测量结果以数字形式出现 有效数字与测量误差相关 定义 一个数的允许误差不大于其保留末位数字的0 5单位 则该数字的左边第一个非零数字起至右边末位数字都是有效数字 0 0010185位有效数字10004位有效数字1 0 1032位有效数字 3

15、1785PA取2位有效数字 32KPA3 2 104PA0 032MPA一般应使数值处于0 1 1000范围内2 有效数字的运算 常数运算 取有效位数取决于运算的需要决定 加减运算 根据参加运算数字共有小数位决定加减运算结果只保留各数共有的小数位数位数多的先进行舍入处理 取比共有小数位多一位参加运算 结果修约至共有小数位28 5 3 74 0 135 28 5 3 74 0 14 32 38 32 4 乘除运算根据参加运算数字共有的有效位决定将有效位数较多的先进行舍入处理 修约到比最少有效位数多一位 然后进行计算 计算结果再修约至各参与计算数字最少有效位数 例 0 15 111 100 7 0

16、 15 111 101 1681 65 1 7 103 3 数据修约规则 1 修约间隔指定位数的0 10 20 5间隔63 37修约间隔0 1单位 63 41075 2修约到十位数的0 2单位 10761075 2修约到百位数的0 2单位 1080 1 08 10363 37修约到个位的0 5单位 63 563 37修约到十位的0 5单位 65 2 修约规则 常规修约 1单位的修约 A 当拟舍去的尾数大于保留末位数的半个单位时 保留末位数加一个单位 3 086 3 09B 当拟舍去的尾数小于保留末位数的半个单位时 尾数舍去 4 164 4 16当拟舍去的尾数恰好等于保留末位数的半个单位时 如拟保留的末位数是奇数则进位 如偶数时则不进位 偶数法则 3 175 3 183 285 3 28 C 拟舍去的尾数超过2位数时不得连续多次修约 只能一次修约 修约至2位有效数3 14546 3 1 3 1455 3 146 3 15 3 2 0 2单位的修约A 当保留末位为偶数时 将保留末位数右边的数舍去 37 43 37 4B 当保留末位为奇数而右边有数值时 将保留末位进位为偶数 37 74 37