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1、计量单位误差理论培训资料一、法定计量单位1 法定计量单位的构成计量法规定：“国家采用国际单位制。国际单位制计量单位和国家选定的其他计量单位，为国家法定计量单位。 ”国际单位制是我国法定计量单位的主体。国际单位制如有变化，我国法定计量单位也将随之变化。11 国际单位制(S1)1960 年第 11 届国际计量大会将新的单位制命名为“国际单位制” ，并用国际符号 SI”表示。国际单位制的构成：SI 基本单位SI 单位国际单位制(SI) SI 导出单位(两个辅助单位+专门名称导出单位+组合形式的导出单位)SI 单位的倍数单位111 国际单位制的基本单位(SI 基本单位)：长度米m(量的名称单位中文名称
2、单位符号)；质量 千克(公斤)kg；时间 秒s ；电流 安培A ；热力学温度开尔文 K ； 物质的量 摩 尔 mol；发光强度 坎德拉cd 等七个基本量。SI 基本单位量值能以高准确度复现出来，是 SI 单位的基础。112 SI 导出单位： 包括 SI 辅助单位在内的具有专门名称的导出单位一共有 21 个：SI 辅助单位 2 个： 平 面 角 (弧 度 ， rad)、 立 体 角 (球 面 度 sr)具有专门名称的导出单位：频率 (赫 兹 Hz)、 力 (牛 顿 N)、 压 力 ， 压 强 ， 应 力 (帕斯 卡 Pa)、 能 量 ， 功 ， 热 量 (焦 耳 J)、 功 率 ， 辐 射 能
3、通 量 (瓦 特 W)、 电 荷 量 (库仑 C)、 电 压 ， 电 动 势 ， 电 位 ， (电 势 ) (伏 特 V) 电 容 (法 拉 F)、 电 阻 (欧 姆 )、 电 导(西 门 子 S)、 磁 通 量 (韦 伯 Wb)、 磁 通 量 密 度 ， 磁 感 应 强 度 (特 斯 拉 T)、 电 感(亨 利 H)、 摄 氏 温 度 (摄 氏 度 )、 光 通 量 (流 明 lm)、 光 照 度 (勒 克 斯 lx)16 个 。加 上 由于人类健康安全防护上的需要而确定的具有专门名称的 SI 导出单位 3 个。113 SI 单位的倍数单位SI 中规定了 20 个构成十进倍数和分数单位的词头
4、和所表示的因数。这些词头不能单独使用，也不能重叠使用，它们仅用于与 SI 单位 (kg 除外)构成 SI 单位的十进倍数单位和十进分数单位。SI 单位加上 SI 词头后两者结合为一整体，就不再称为 SI 单位，而称为 SI 单位的倍数单位，或者叫 SI 单位的十进倍数或分数单位。常用的词头有：109 吉 G ； 106 兆 M ； 103 千 k ； 102 百 h ； 101 十 da； 101 分d； 102 厘 C； 103 毫 m ； 106 微 ； 109 纳 n12 国家选定的其他计量单位共 16 个我国选定了若干非 SI 单位与 SI 单位一起，作为国家的法定计量单位，它们具有同
5、等的地位：时 间 ： 分 min 小 时 h 天 (日 ) d ； 平 面 角 角 秒 (”) 角 分 ()度 () ； 旋 转 速 度 转 每 分 r min 长 度 海 里 nmile 速 度 节 kn 质 量 吨 原 子 质 量 单 位 t U 体 积 升 L， (l)能 电 子 伏 eV 级 差 分 贝 dB 线 密 度 特 克 斯 tex 面 积 公 顷 hm2我国没有选用的暂时保留与 SI 并用的单位 9 个：埃 、 公 亩 、 靶 恩 、 巴 、 伽 、 居里 、 伦 琴 、 拉 德 、 雷 姆 。13 上述单位的倍数单位2 法定计量单位的使用规则21 法定计量单位名称(1)计量
6、单位的名称，一般是指它的中文名称，用于叙述性文字和口述中，不得用于公式、数据表、图、刻度盘等处。 (2)组合单位的名称与其符号表示的顺序一致，遇到除号时，读为 “每”字，例如： J(molK)的名称应为“ 焦耳每摩尔开尔文”。书写时亦应如此，不能加任何图形和符号，不要与单位的中文符号相混。(3)乘方形式的单位名称举例：m 4 的名称应为“四次方米”而不是“米四次方”。用长度单位米的二次方或三次方表示面积或体积时，其单位名称应为“平方米”或“立方米”，否则仍应为“二次方米” 或“ 三次方米” 。 -1”的名称为 “每摄氏度” ，而不是“负一次方摄氏度”。 s1 的名称应为“每秒 ”。22 法定计
7、量单位符号(1)计量单位的符号分为单位符号(即国际通用符号)和单位的中文符号(即单位名称的简称) ，后者便于在知识水平不高的场合下使用，一般推荐使用单位符号。十进制单位符号应置于数据之后。单位符号按其名称或简称读，不得按字母读音。(2)单位符号一般用正体小写字母书写，但是以人名命名的单位符号，第一个字母必须正体大写。 “升” 的符号 “l”，可以用大写字母“L” 。单位符号后，不得附加任何标记，也没有复数形式。组合单位符合书写方式:分子为 1 的组合单位的符号，一般不用分子式，而用负数幂的形式。单位符号中，用斜线表示相除时，分子，分母的符号与斜线处于同一行内。分母中包含两个以上单位符号时，整个
8、分母应加圆括号，斜线不得多于 1 条。单位符号与中文符号不得混合使用。但是非物理量单位(如台、件、人等)，可用汉字与符号构成组合形式单位；摄氏度的符号 可作为中文符号使用.例如：下列写法正确牛顿米 Nm Nm 牛米 米每秒 m/s ms-1 米秒 -1, 米/秒 sm瓦每开尔文 W/(Km) , 瓦/(开米)每米 m-1 米 -1电阻率 m 欧姆米 欧姆平方毫米/ 米下列写法错误：N-m mN 牛米 牛-米 ms* 米秒* 秒米 W/K/m W /(开米) W/Km1/ m 1/米23 词头使用方法(1)词头的名称紧接单位的名称，作为一个整体，其间不得插入其他词。例如：面积单位 km2 的名称
9、和含义是“ 平方千米”，而不是 “千平方米” 。(2)仅通过相乘构成的组合单位在加词头时，词头应加在第一个单位之前。例如：力矩单位 kNm，不宜写成 Nkm。 (3)摄氏度和非十进制法定计量单位，不得用 SI 词头构成倍数和分数单位。它们参与构成组合单位时，不应放在最前面。例如：光量单位 lmh，不应写为 h1m 。(4)组合单位的符号中，某单位符号同时又是词头符号，则应尽量将它置于单位符号的右侧。例如：力矩单位 Nm，不宜写成 mN。温度单位 K 和时间单位 s 和 h，一般也在右侧。(5)词头 h，da ，d，c(即百、十、分、厘)一般只用于某些长度、面积、体积和早已习用的场合，例如 cm
10、、dB 等。(6)一般不在组合单位的分子分母中同时使用词头。例如：电场强度单位可用MVm ，不宜用 kVmm。词头加在分子的第一个单位符号前，同一单位中一般不使用两个以上的词头，但分母中长度、面积和体积单位可以有词头，kg 也作为例外。(7)选用词头时，一般应使量的数值处于 011000 范围内。例如：1401Pa可写成 1401kPa。(8)万(10 4)和亿(10 8)可放在单位符号之前作为数值使用，但不是词头。十、百、千、十万、百万、千万、十亿、百亿、千亿等中文词，不得放在单位符号前作数值用。(9)计算时，为了方便，建议所有量均用 SI 单位表示，词头用 10 的幂代替。这样，所得结果的
11、单位仍为 SI 单位。3 化学检测常用单位3.1 物质的量浓度 a. 定义：单位体积中所含溶质 B 的物质的量. b. 物质的量浓度符号： cB ，在使用物质的量浓度时也必须指明 B 的基本单元。 c. 物质的量浓度单位：实验室中常用的单位是“mol/L” 。 例 1：c(NaOH)=0.1015mol/L 氢氧化钠溶液, 小括号内的 NaOH 是指溶液中溶质的基本单元,c(NaOH)是表示基本单元为 NaOH 的物质的量浓度。等号右边的0.1015mol/L 表示物质的量浓度数数值为 0.1015 摩尔每升,即每升含氢氧化钠 1氢氧化钠分子量0.1015 克。 例 2：c(1/2H 2SO4
12、)=0.2042mol/L 硫酸溶液, 表示基本单元为 1/2H2SO4 的物质的量浓度为 0.2042 摩尔每升。即每升含硫酸 1/2硫酸分子量0.2042 克。 例 3： c(1/5KMnO4)=0.1000mol/L 高锰酸钾溶液，表示基本单元为 1/5KMnO4 的物质的量浓度为 0.1000 摩尔每升.即每升含高锰酸钾 1/5高锰酸钾分子量0.1000 克。例 4：c(HCl)=4mol/L 盐酸溶液 3.2 质量浓度 a. 质量浓度定义：作为溶质的物质的质量除以混合物(即溶液)体积。 b. 质量浓度符号： B ，B 代表作为溶质的物质。 c. 质量浓度单位： 实验室常用g/L,mg
13、/L、mg/mL,g/mL等。以 gL-1，mg L-1 更方便。例 5： (Na2CO3)=0.5021gL-1 碳酸钠标准滴定溶液, 表示碳酸钠标准滴定溶液的质 量浓度为 0.5021 克每升。 例 6： A/B 表示法： A 代表被测物质；B 代表滴定溶液中有效物质分子式。(Cl-/AgNO3)=0.5000g硝酸银标准滴定溶液表示 1mL 硝酸银标准滴定溶液相当于 0.5000mg 的氯离子。例 7：(Zn)=2mg L-1,在一般情况下,只写整数及小数点后的非零数字 .这种表示法不考虑有效数字的规定。例 8： 40gL-1 NaOH 溶液若介质的溶质为固体时,则用 B 表示介质的质量
14、浓度, 不带量符号。如。不用4g/100mL.表示，单位的分母不带系数3.3 质量分数 Ba. 质量分数定义 : 溶液中溶质 B 的质量与溶液的质量之比。b. 质量分数的符号是 Bc. 质量分数单位： 它是无量纲量,可以用%符号表示它的单位。例 9：(HCl)=10%例 10：(Pb)=1.0%例 11：( Pb)/( mgkg-1)=1.03.4 体积分数 B a. 定义：溶液中溶质体积与溶液体积之比. b. 体积分数的符号是 B c. 是无量纲量，可用%符号表示其单位例 12：(C 2H5OH)=75%乙醇每 100mL 中含 75mL 乙醇的溶液表示为: 3 .5 V1+V2 形式表示浓度 这种表示方法是表示两种或两种以上溶液或液体相混成为另一溶液的浓度表示法,被混合者均以体积表示. 例 13： HCl(1+2)参考文献： GB 3100-310293量和单位二、数据处理和测量误差1 数据处理11 有效数字111 (末)的概念所谓(末)，指的是任何一个数如 198mm，最末一位数字所对应的单位量值。112 有效数字的概念1121 有效数字的概念：当该近似数的绝对误差小于 05(末)时，从左边的第一个非零数字算起，直到最末一位数字为止的所有数字。有效数字的位数称为有效位数。=314159截
