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1、学院:信息工程学院 专业:测控技术与仪器 学号：1 2 0 1 1 9 0 0 1 2 姓名：吉鹏飞一、计量科学在自然科学和社会科学中的作用，计量学研究对象、内容、基本特点、分类等。计量，一门历史悠久而又永远年轻的学科。从原始社会末期，到秦始皇统一 全国后颁布实施的度量衡，再到当今社会的飞速发展，计量科技的进步已演变和 发展为力学、电磁学、光学、声学、无线电、放射性等多种计量学科，在工农业 生产、国防建设、科学实验、国内贸易以及人民的生活、健康、安全等各个方面 发挥着越来越重要的作用。人类历史进程证明，经济发展以科学技术的发展为动 力，科学技术的发展则又以计量测试技术的发展为前提。计量是科学技
2、术的基础， 也是社会发展的基础。计量不仅关系到科技的进步,也关系着企业的产品质量与 效益，关系着人们的身体健康，关系着人类与自然环境的和谐发展。应该说，计量 既是我国古代文明的重要基石，也是现代社会不可缺少的技术规范和行为准则， 对于提高经济发展质量、促进社会和谐都具有重要作用。1、计量学的研究对象计量学的对象主要是物理量，但随着科技的进步、经济和社会的发展，目前 计量早已突破了物理量的范围，而逐步扩展到工程量、化学量、生理量和心理量。 计量学所涉及的科学领域，也已从自然科学扩展到社会科学。当前普遍开展的有 几何量、热学、力学、电磁学、无线电子学、时间频率、光学、电离辐射、声学 和化学计量，即
3、所谓的十大计量是传统的计量对象。同时在一些高新领域（如： 生物、医学、环保、信息、航天和软件等专业领域）的计量测试也逐步开展起来。2、计量的内容1）计量的单位和单位制2）计量器具（测量仪器）：包括建立、复现、维护、保存和使用计量基准，计量 基准和工作计量器具。3）量值传递和量值溯源：包括检定、校准、测试、检验与检测。传递是从高到 低；而溯源则是从低到高，两者是路径相同、方向相反的运动。4）物理常量、材料与物质特性的测定。5）测量理论与数据处理、不确定度及其方法。6）计量管理、计量保证与计量监督。其中计量器具和测量数据是对计量的定性分析和定量确认，是进行管理最为常用 的手段。3、计量的基本特点1
4、）计量的技术特性（1）致性 一致性是计量工作的本质，是指在计量单位统一的基础上，无论 何时，何地，采用何种方法，使用何种计量器具，以及由何人测量，只要符合有 关要求，其测量结果就应在允许范围内。也就是说，测量结果应该是可重复、可 复现、可比较的。这对现代化生产、国内外贸易、人民生活、高科技武器系统研 制等都是非常重要的。（2）准确性 准确性是计量工作的核心，是指测量结果与被测量真值的一致程 度。其实，计量的一致性是建立在计量的准确性的基础上的。量值的准确可靠， 是计量的目的和归宿。由于实际上不存在完全无误的测量，因此在给出测量值的 同时，必须给出测量的不确定度或允许误差范围，否则，所进行的测量
5、的品质就 无从判断，量值也就不具备充分的社会实用价值。所谓；量值的准确，是指在一 定的不确定度、误差极限或允许误差范围内的准确。(3) 溯源性溯源性是准确性和一致性的必要条件，是指任何一个测量结果或 计量标准的量值，都能通过一条具有规定不确定度的连续比较链与计量基准联系 起来，使所有的同种量值都可以按照这条比较链通过校准向、测量的源头追溯， 最后要溯源到同一源头一一计量基准(国家基准或国际基准)(4) 法制性 法制性是一致性和准确定的保证。为了在全国范围内实现单位的 统一和量值的准确，国家必须对统一使用的计量单位、复现单位量值的国家计量 标准以及进行；量值传递的手段、方法等作出法律上的规定，作
6、为各行业共同遵 守的准则，这就是计量的法制性。我国是通过政府制定的计量法律、法令来规范 和约束计量活动和行为，各计量主管部门也就可以根据自身特点和实际情况，制 定相应的条例、方法等，与国家法律、法令配套形成自己的法规体系，保证本行 业、本部门计量的一致性和准确性的有效实现。法制性一方面体现在计量依法监 督管理，即计量的法制管理，另一方面也体现在由法定的计量机构出具的证书、 报告、测量结果均具有法律效力。在所有科学领域中只有计量学与法规、法律和 结合的如此紧密，这也是计量学的鲜明特色。(5) 社会性 计量学的社会性是由现代计量学是一门综合性的技术基础的学 科，涉及众多专业领域这一广泛性所决定的。
7、计量与国民经济各部门、人民生活 各方面、商贸活动各领域有着密切的联系，对维护社会经济秩序具有重要的作用。 计量的质量是各方面产品、活动的质量的基础和保障条件。2) 计量的管理特性计量或计量技术的上述五个特性，也能反映出计量的管理特性，但单从计量 管理的性质和特点方面看，计量管理还具有技术性、服务性、群众性、权威性等 特点。综上可见，计量是技术和管理的结合体，具有双重性。计量依靠计量依靠计量技 术作为物质基础，实现单位量值的统一，同时又依靠计量管理的监督职能，保证 计量制度的统一黄河量值的准确可靠。计量技术和计量管理是支撑计量的两根支 柱，缺一不可。4、计量学的分类由于计量学研究的领域和应用涉及
8、诸多方面，因此可以将计量学分为多种不 同的类别。例如：把涉及计量单位的换算、计量器具基本特性、测量数据处理等 共性问题的内容成为通用计量学；把涉及长度、温度、硬度等特定量具体应用的 内容称为应用计量学；把涉及自动测量、在线测量、动态测量等测量技术和测 量方法的内容称为技术计量学；把涉及量的定义和单位的实现、复现等测量理论 的内容称为理论计量学；把涉及计量工作中法制管理的内容称为法制计量学；把 涉及计量在国民经济中的作用和效益评估的内容称为经济计量学或效益计量学 等。当前国际趋向于把计量学分为科学计量、工程计量和法制计量三类，分别概 括计量学的基础、应用和社会事业的三方面的内容。1)科学计量科学
9、计量是指基础性、探索性、先行性的计量科学研究，用最新的科学技术 成果精确地定义和实现计量单位，并为科技创新和高科技的发展提供可靠地测量 技术基础。科学计量属于精确科学，通常是国家计量研究机构的主要任务，包括 计量单位与单位制的研究、计量基准与标准的研制、物理常量与精密测量技术的 研究、量值溯源与量值传递系统的研究、量值比对方法与测量不确定度的研究等 等。定义单位和建立计量单位体系是科学计量的核心。2）工程计量工程计量也称工业计量，是指各种工程、工业、交通运输、能源、信息等行 业中的应用计量。例如：能源和原材料的物流和消耗计量测试，生产工艺流程的 监控，产品质量与性能的测试等。随着一系列高新技术
10、的出现，促使若干物理量 和化学量的测量从单数测量向多参数、从静态量向动态量发展。计量测试技术和 工艺加工控制技术相结合，加速了在线测量和自动控制的综合应用。3）法制计量国际法制计量组织把“法制计量”界定为：“由公众权力机构或按其要求制 定并实行的一整套法定的、技术的及行政管理的程序，其目的是用法规或合同的 方式来规定并保证与社会管理、贸易、健康、安全、环境等，有关测量工作的质 量和可靠性”。法制计量的内容主要有二：其一，国家政府机关通过制定、实施 计量法律、法规、规章，对一部分计量单位、测量方法、测量器具、测量数据和 测量实验实行法定监督管理。其二，使用计量器具的单位，依据法规或合同规定， 保
11、证与贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测、资源控制、社会管理等有关 量结果的公正性和可靠性，以取得用户的信任。二、计量科学的主要研究方法1、国际单位制在日常生活、工农业生产和科学研究中，经常要使用一些物理量来表示物质 及其运动的多少、大小、强度等。例如，1 m布、2 kg糖、30 s等等。有了米、 千克这样的计量单位，就能表达这些东西的数量。但是，由于世界各国、各民族 的文化发展的不同，往往会形成各自的单位制，如英国的英制、法国的米制等。 因而使得同一个物理量常用不同的单位来表示。例如，压强的单位有千克/平方 厘米、磅/平方英寸、标准大气压、毫米汞柱、巴、托等多种。这样多的单位在 换算过程中
12、很容易出现差错，这对于国际科学技术的交流和商业往来是非常不方 便的。因此，就有了实行统一标准的必要。I960年以来，国际计量会议以米、千克、秒制为基础，制定了国际单位制（简 称SI）。国际单位制是在米制基础上发展起来的，于1960年第11届国际计量大 会通过。目前已有80多个国家宣布采用国际单位制，工业比较发达的国家几乎 全部采用了国际单位制。1977年5月，我国国务院颁布了中华人民共和国计 量管理条例（试行），并在第三条中明确规定“我国的基本计量制是米制（即公 制），逐步采用国际单位制”。1981年4月，经国务院批准颁发了中华人民共 和国计量单位名称与符号方案（试行），要求在全国各地试行。国
13、际单位制中，SI单位分为如下两类：基本单位导出单位依照科学的观点，把SI单位分为两类是有一定程度的任意性，因为从物理学 的角度来说，并不要求这种分法。然而，国际计量会议考虑到应在国际关系、教 学和科学工作中使用一种具有统一性、实用性和世界性优点的实用单位制，决定 选取7个具有严格定义的，在量纲上彼此独立的单位作为国际单位制的基础，这 7个SI单位称为基本单位。SI单位的第二类是导出单位，即可以按照选定的代 数式由基本单位组合起来构成的单位。由基本单位构成的这些单位，有一些可用 专门名称和符号代替，这些专门名称和符号本身又可以构成其他导出单位的表示 式和符号。按照通常一贯性的含义，这两类SI单位
14、构成了一个一贯单位体系。就是说，按照乘除规则，相互联系的没有任何数字系数的单位制。这种一贯单位体系中的 单位称为SI单位。应该强调指出，每个物理量只有一个SI单位，这是极为重要 的，尽管这个单位可以有不同的表示形式。然而反过来讲，相同的SI单位也可 以用来表示某些不同的量。2、内容国际单位制的基本单位量的名称单位名称单位符号长度米m质量（重量）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表2国际单位制中具有专门名称的导出单位量的名称单位名称单位符号其它 表示式例频率赫兹HzgT力；重力牛顿Nkgm/s2压力，压强；应力帕斯卡PaN/m2能量；功；热焦
15、耳JN.m功率；辐射通量瓦特WJ/s电荷量库仑CAs电位；电压；电动势伏特VW/A电容法拉FC/V电阻欧姆QV/A电导西门子SA/V磁通量韦伯WbVs磁通量密度，磁感应 强度特斯拉TWb/m2电感亨利HWb/A摄氏温度摄氏度c光通量流明Imcdsr光照度勒克斯lxlm/m2放射性活度贝可勒尔Bqs-1吸收剂量戈瑞GyJ/kg剂量当量希沃特Svj/kg2、量值传递与溯源量值传递定义：是将计量基准所复现的单位量值，通过计量检定（或其他 传递方法），传给下一等级的计量标准，并依次逐级地传递到工作计量器具，以 保证被测对象的量值准确一致，这一过程称之为量值传递。特点：传递一般是上自上而下，由高等级向低等级传递，它体现了一种政府 的意志，有强制性的特点。作用：量值传递是统一计量器具量值的重要手段，是保证计量结果准确可靠 的基础。量值溯源定义：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
