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1、计量基础知识讲座,第六采油厂工程技术大队,目 录,一、计量的内容、特点与作用 二、计量的分类 三、现代计量管理的特点 四、计量机构与组织 五、常用计量术语的定义及解释 六、量、单位和单位制 七、有效数字及修约、测量方法及测量误差,第六采油厂工程技术大队,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，由于人们生活中最早迫切需要测量长度、容量和重量，所以在古代中国，人们把计量称为度量衡计量定义：根据国家计量技术规范JJF1001-1998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”,一、计量的内容、特点与作用,第六采油厂工程技术大队,(一) 主要内容,1、研究计量
2、单位、计量基准和标准的建立、复现、保存和使用 2、计量与测量器具的性能评定、校准、检定和使用 3、测量误差、测量不确定度的理论和数理统计方法的实际应用 4、基本物理常数有关理论的标准物质特征的测量 5、计量管理、计量法律、法规的制定、宣传与执行 6、现代计量学以量子物理学和测量误差为基础，利用激光、超导、传感和转换技术以及现代信息计算技术等最新成就的新兴测量科学 7、计量人员的培养、教育和考核,第六采油厂工程技术大队,(二) 主要特点,1、精确性（准确性）：是计量的主要特点，是计量技术的核心，表述的是计量结果与被计量的真值的接近程度 2、一致性（统一性）：不论在任何时间地点用任何仪器，采用任何
3、方法及由任何人来进行工作，只要按照计量规定去做，不仅单位统一，计量结果在给定的误差范围内也一致，符合技术指标 3、溯源性：通常是与国家测量标准联系起来，也就是任何量值均能追溯的“源”头（国家基准） 4、法制性：量值的准确一致除了技术能力和手段，还要有一定的法律法规做保障,第六采油厂工程技术大队,(三) 主要作用,计量本身就是科学技术的一个重要组成部分，任何科学技术都是为了探讨、分析、研究、掌握和利用事物的客观规律；而所有事物都是由一定的“量”组成，并通过“量”来体现计量也是公益事业，保障交换的公平性，计量与人民生活、工农业生产、国防科学、贸易、科学技术都有着密不可分的作用，已成为国民经济的一项
4、重要技术基础,第六采油厂工程技术大队,计量分为科学计量、工程计量和法制计量，分别代表计量的基础性、应用性和公益性三个方面 1、科学计量是指基础性、探索性、先行性的计量科学研究 2、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 3、法制计量是为了保证公众安全、国民经济和社会发展，根据法制、技术和行政管理的需要，由政府或其授权机构进行强制管理的计量，包括对计量单位、计量器具（特别是计量基准、标准）、测量方法及测量实验室的法定要求,二、计量的分类,第六采油厂工程技术大队,计量技术的主要领域,1、长度（几何量）计量：基本单位是米，两个基本量：长度和角度 2、温度计量：利用物质的热效应来计量
5、物体的冷热程度 3、力学计量：主要有质量、力值、压力、流量计量 4、电磁学计量：包括电学计量、磁学计量 5、无线电（电子）计量：电压标准、衰减、场强计量、高频和微波功率、阻抗计量、高频与微波噪音、射频和微波的相移、失真度、脉冲参数等,第六采油厂工程技术大队,计量技术的主要领域,6、时间频率计量 7、光学计量：主要是光度、光通量、亮度、照度、色 度、辐射度、激光、材料光学、 成像光学计量等 8、声学计量：声压、声强、声功率、听力计量等 9、电离辐射（放射性）计量：主要是放射性核元素计量（活度计量）、x、射线及电子束计量、中子计量等。 10、化学计量：主要是酸碱度、粘度、气体分析、电解质电导率、热
6、量、粒度和浊度计量等,第六采油厂工程技术大队,1、测试方式从单纯的单项测试扩展为系统的综合检测 2、测试方法从静态计量扩展到动态检测 3、量值传递从逐级逐项自上而下的量值传递改进为量值传递与自下而上的量值溯源相结合 4、管理对象从计量器具扩展到计控装置，即计量仪表与设备装置的一体化 5、管理内容从计量量值的准确统一扩展到测量过程的控制 6、管理手段从人工转向运用计算机，实现对海量信息的综合、处理和传输,三、现代计量管理的特点,第六采油厂工程技术大队,国际计量机构与组织 1、米制公约组织：国际计量大会（CGPM）、国际计量委员会（CIPM）、国际计量局（BIPM） 2、国际法制计量组织（OILM
7、）：国际法制计量大会、国际法制计量委员会（CIML）、国际法制计量局（BIML） 3、国际计量技术联合会（IMEKO） 4、亚洲和太平洋地区计量规划组织（APMP）,四、计量机构与组织,第六采油厂工程技术大队,国内计量管理体系 1、计量行政管理部门根据计量法规定，我国按行政区域建立各级政府计量行政部门国务院计量行政部门、省（直辖市、自治区）政府计量行政部门、市（盟、州）政府计量行政部门、县（区、旗）政府计量行政部门国家质量监督检验检疫总局省局市（地）局县局,四、计量机构与组织,第六采油厂工程技术大队,2、计量技术机构a.目前，级别最高的是中国计量科学研究院、中国测试技术研究院、国家标准物质中心
8、b.国家在华北、东北、华东、中南、华南、西南、西北七个大区组建了国家计量测试中心其主要任务是负责建立本地区的最高计量标准，组织协调计量技术工作和进行量值传递,第六采油厂工程技术大队,c.国家直接授权的专业计量站，如：国家原油大流量计量站（大庆）、国家海洋计量站（天津）、国家气象仪器检定站、国家通信计量检定站以及军工口各专业计量站d.各省地市建立的计量检定机构 3、企业事业单位计量管理部门 4、其它社会计量组织a.专业计量技术委员会（MTC）b.中国计量测试学会c.中国计量协会,第六采油厂工程技术大队,主要依据：JJF1001-1998通用计量术语及定义 1、测量：以确定量值为目的的一组操作注：
9、1）测量是操作，至于是什么样的操作没有具体规定2）这里强调的是一组操作或一套操作，意指操作的全过程，直到给出测量结果或报告3）该组操作的目的在于确定量值，这里没有限定测量范围和测量不确定度2、量的真值：与给定的特定量的定义一致的值注：真值是一个理想概念，按其本性是不会最终被确定,五、常用计量术语的定义及解释,第六采油厂工程技术大队,3、测量方法：进行测量时所用的，按类别叙述的一组操作逻辑次序注：测量方法可按不同方式分类，如替代法、微差法4、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注：测量程序（也称测量方法）通常记录在文件中，并且足够详细，以使操作者在进行测量时不再需
10、要补充材料,第六采油厂工程技术大队,5、被测量：作为测量对象的特定量注：对被测量的详细描述，可要求包括对其它有关量（如时间、温度和压力等）作出说明6、测量结果：由测量所得到的赋予被测量的值注：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个值的平均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,第六采油厂工程技术大队,7、测量值：由测量得出的量值注：它可能是从计量器具直接得出的量值，也可能是通过必要的换算、查表所得出的值8、测量准确度：测量结果与被测量真值之间的一致程度注：1）被测量真值其实就是被测量本身，与给定的特定
11、量定义一致的所谓真值，仅是一个理想化的难以操作的概念2）传统的误差理论认为准确度是系统误差与随机误差的综合，而对它们的合成方法，国际上一直没有统一,第六采油厂工程技术大队,3）习惯上所说的准确度其实表示的是不准确的程度，但人们又不愿意用贬义的称谓，而宁可用褒义称谓。因此准确度高时，准确度的值却更小。注：准确度是一个定性的概念，不能将其定量化，可以说高、低、几级或符合*标准，但不能说准确度是0.25%、16 mg、16 mg、正负16 mg等，也就是说准确度不能与数字直接相连。若需要用数字表示，则可用不确定度，可以说测量结果的扩展不确定度是16 mg,第六采油厂工程技术大队,9、重复性：在相同的
12、测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性注：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 10、复现性：在改变了测量条件下，同一被测量的测量结果之间的一致性注：改变条件可包括：测量原理、测量方法、观测者、测量仪器、参考测量标准、地点、使用条件、时间。这些内容可改变其中一项、多项或全部,第六采油厂工程技术大队,11、测量不确定度：表征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注：测量不确定度的可能来源：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
13、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,第六采油厂工程技术大队,5）对模拟仪器的读数存在人为偏移6）测量仪器的分辨力或鉴别力不够7）赋予计量标准的值和标准物质的值不准8）引用于数据计算的常量和其它参量不准9）测量方法和测量程序的近似性和假定性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,第六采油厂工程技术大队,12、测量误差：测量结果减去被测量的真值公式：测量误差=测量结果真值注：1）测量不确定度表明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。测量误差则是表明测量结果偏离真值的差值，它客观存
14、在但人们无法准确得到2）测量误差唯一，测量不确定度可用多种表达方式3）测量误差与测量结果有关，与测量程序无关。不确定度与测量程序有关，不同程序评定结果不一样,第六采油厂工程技术大队,13、相对误差：测量误差除以被测量的真值注：绝对误差与被测量的量纲相同，而相对误差是量纲一的量或无量纲量14：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注：随机误差大抵来源于影响量的变化，这种变化在时间上和空间上是不可预知的或随机的，它会引起被测量重复观测值的变化,第六采油厂工程技术大队,15、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
15、真值之差16、最大允许误差：对给定的测量仪器，规范、规程等所允许的误差极限值17、引用误差：测量仪器的误差除以仪器的特定值注：特定值一般称为引用值，可以是测量仪器的量程或标称范围的上限。,第六采油厂工程技术大队,18、检定：查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和（或）出具检定证书注：1）检定具有法制性，其对象是法制管理范围内的计量器具2）根据检定的必要程序和我国对依法管理的形式，可将检定分为强制检定和非强制检定。3）检定还可依照其目的和性质不同分为首次检定、后续检定、使用中检验、周期检定及仲裁检定等,第六采油厂工程技术大队,19、强制检定：由政府计量行政主管部门所属的法
16、定计量检定机构或授权的计量检定机构，对社会公用计量标准器具、部门和企业事业单位的最高计量标准器具，用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面列入国家强制检定目录的工作计量器具，实行定点定期检定其特点是由政府计量行政部门统管，指定法定的或授权的技术机构具体执行；固定检定关系、定点送检；检定周期由执行强制检定的技术机构按照计量检定规程来确定强检标志： （Compulsory Verification China）,第六采油厂工程技术大队,20、计量器具：单独或连同辅助设备,用以进行测量的器具。注：计量器具在国外也被称为“测量仪器”。一般可分为实物量具、计量仪器（仪表）、计量装置1）实物量具一般
17、没有指示器，在测量过程中没有附带运动的测量元件，如砝码、量块、标准电阻等2）计量仪器（仪表）是将被测量值换成可直接观察的示值或等效信息的计量器具，如电流表、水表、温度计等3）组装起来以进行特定测量的全套测量仪器和其它设备称为测量系统，又称为计量装置。如温度计检定装置、智能指示仪校准装置等,第六采油厂工程技术大队,1、量：现象、物体或物质可定性区别和定量确定的属性注：1）量的表示都必须在其数值后面注明所使用的计量单位，量本身的大小并不随所用计量单位而变，即可变的只是单位和数值，这是各种单位制互相转换的基础，也是量的基本特性1 m=1000 mm , 1 kg=1000 g2）同一种物理量可以相加减，几种物理量又可以相乘除2 s+5 s=7 s , 1 N1 m=1 Nm,
