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计量仪器管理和校准计量仪器管理和校准基础基础本讲稿第一页，共一百三十四页目录目录第一章第一章 计量仪器的重要性计量仪器的重要性第二章第二章 法定计量单位法定计量单位 第三章第三章 测量基础知识测量基础知识 第四章第四章 计量仪器的配备与选择计量仪器的配备与选择 第五章第五章 计量仪器的管理计量仪器的管理 第六章第六章 计量仪器的校准计量仪器的校准第七章第七章 国际质量国际质量/环境管理标准对计量的要求环境管理标准对计量的要求第八章第八章 测量系统分析（测量系统分析（MSAMSA）简介）简介本讲稿第二页，共一百三十四页第一章第一章 计量仪器的重要性计量仪器的重要性 （提问（提问1)1)计量是实现单位统一、量值准确可靠的活动。计量计量是实现单位统一、量值准确可靠的活动。计量学是关于测量的科学。计量工作的重要性体现在以下三个方面，而学是关于测量的科学。计量工作的重要性体现在以下三个方面，而计量工作的展开离不开计量仪器。计量工作的展开离不开计量仪器。1 1 计量是产品质量的重要保证计量是产品质量的重要保证 计量是客观评价产品优劣的最终技术手段。计量是客观评价产品优劣的最终技术手段。计量是控制生产过程工艺参数，确保加工质量的主要技术措施。计量是控制生产过程工艺参数，确保加工质量的主要技术措施。22计量是节能降耗的重要手段和企业经济核算的重要依据计量是节能降耗的重要手段和企业经济核算的重要依据 33计量对现代社会的影响计量对现代社会的影响 避免双方买卖的纠纷（交易证明用）；避免双方买卖的纠纷（交易证明用）；计量在安全方面的作用；计量在安全方面的作用；计量在环境保护方面的作用；计量在环境保护方面的作用；在身体健康中的作用；在身体健康中的作用；本讲稿第三页，共一百三十四页第二章第二章 法定计量单位法定计量单位量的名称量的名称量的名称量的名称单位名称单位名称单位名称单位名称单位符号单位符号单位符号单位符号长度长度米米m m 质量质量千克千克(公斤公斤)kgkg时间时间秒秒s s电流电流安安(培培)A A热力学温度热力学温度开开(尔文尔文)K K物质的量物质的量摩摩(尔尔)molmol发光强度发光强度坎坎(德拉德拉)cdcd 为定量表示同种量的大小而约定地定义和采用的特定量称为定量表示同种量的大小而约定地定义和采用的特定量称为单位，单位制是给定量制按给定规则确定的一组基本单位和为单位，单位制是给定量制按给定规则确定的一组基本单位和导出单位。以下是国际单位制中七个基本单位。导出单位。以下是国际单位制中七个基本单位。本讲稿第四页，共一百三十四页国际单位制国际单位制-辅助单位辅助单位量的名称量的名称量的名称量的名称单位名称单位名称单位名称单位名称单位符号单位符号单位符号单位符号 平面角平面角平面角平面角弧度弧度弧度弧度 rad rad rad rad 立体角立体角立体角立体角球面度球面度球面度球面度 srsrsrsr本讲稿第五页，共一百三十四页国际单位制国际单位制-导出单位导出单位量的名称量的名称单位名称单位名称单位符号单位符号其其他他表表示示式例式例量的名称量的名称单位名称单位名称单位符号单位符号其其 他他 表表示式例示式例频率赫(兹)HzS-1磁通量韦(伯)WbV.S力;重力牛(顿)NKg.m/s2磁通量强度磁感应强度特(斯拉)TWb/m2压力,压强;应力帕(斯卡)PaN/m2电感享(利)HWb/A能 量;功;热焦(耳)JN.m摄氏温度摄氏度功率;辅射通量瓦(特)WJ/s光通量流(明)lmcd.sr电荷量库(仑)CA.s光照度勒(克斯)lxlm/m2电 位；电压；电 动势伏特VW/A放射性活度贝可(勒尔)BqS-1电容法(拉)FC/V吸收剂量戈(瑞)GyJ/kg电阻欧(姆)V/A剂量当量希(沃特)SvJ/kg电导西(门子)SA/V本讲稿第六页，共一百三十四页国际单位制国际单位制-词头所表示的因数所表示的因数词头名称词头名称词头符号词头符号所表示的因数所表示的因数词头名称词头名称词头符号词头符号1018艾E10-1分d1015拍P10-2厘c1012太T10-3毫m109吉G10-6微106兆M10-9纳n103千k10-12皮p102百h10-15飞f101十da10-18阿a本讲稿第七页，共一百三十四页国家选定的非国际单位国家选定的非国际单位量的名称量的名称单位名称单位名称单位称号单位称号换算关系及说明换算关系及说明时间分时天（日）Minhd1min=60s1h=6min1d=24h平面角（角）秒（角）分度()（）()1=(/648000)rad1=60=(/10800)rad1=60=(/180)rad旋转速度转每分r/min1r/min=(1/60)s-1长度海里nmile1nmile=1852m(限航程)速度节kn1kn=1nmile/h=(1853/3600)m/s(限航行)质量原子质量单位（吨）ut1u=1.660565510-271t=103体积升L,(I)1L=1dm3=10-3m3能电子伏eV1Ev1.602189210-19J波差分贝dB线密度特（克斯）tex1tex=1g/km土地面积公顷ha1ha=10000m2=0.01km2本讲稿第八页，共一百三十四页计量单位使用方法 法定计量单位和词头名称 a.读写的顺序原则上是与该单位的国际符号表示的顺序一致。（但乘方形式的单位名称，要把指数名称读在指数所表示的单位之前）如：密度单位kg/m3 3，其中文名称为“千克每立方米”本讲稿第九页，共一百三十四页计量单位使用方法b.b.单位的国际符号中的数字符号（单位的国际符号中的数字符号（“”、“”、“X Xn n”）的读写）的读写 乘号（“”）无对应的符号，即不需读写）无对应的符号，即不需读写 除号（除号（“”）对应读写“每每”字，无论分字，无论分母中有几个单位，母中有几个单位，“每每”字只出现一次 乘方中的指数的响应名称一般是数字加乘方中的指数的响应名称一般是数字加“次方”两字，但如果是长度单位的2 2次幂或次幂或3次幂，且用以次幂，且用以表示面积或体积时，则相应读写为表示面积或体积时，则相应读写为“平方平方”和“立方”。本讲稿第十页，共一百三十四页计量单位使用方法 法定计量单位和词头的组合书写形式法定计量单位和词头的组合书写形式a.相乘形式相乘形式 不能加词头的单位不应放在最前面。不能加词头的单位不应放在最前面。如：瓦特小时应为“W h h”不应为不应为“h h W W”若组合单位中某单位的符号又同时是词头符号，并有可能发生混淆时，亦不应放在最前面。如：力矩的单位应写为N N m，不能写为，不能写为MNMN（以免误为兆（以免误为兆牛）。牛）。本讲稿第十一页，共一百三十四页计量单位使用方法 法定计量单位和词头的组合书写形式b.相除形式 当可能发生误解时，应尽量采用分式形式或中间乘号用居中圆点表示负数幂形式。如：速度单位宜用“m/s”“ms-1”不应为“ms-1”以免误为每毫秒。本讲稿第十二页，共一百三十四页计量单位使用方法 法定计量单位的使用规则a.优先使用国际符号；b.组合单位加词头的原则 *相乘形式的组合单位加词头，词头应加在组合单位中的第一个单位前。如：Nm加词头M时，应写为MN m，不宜写为N Mm。本讲稿第十三页，共一百三十四页计量单位使用方法 法定计量单位的使用规则b.组合单位加词头的原则 *相除形式的组合单位加词头，词头应加在分子中的第一个单位前。但以下3种情况例外：kg允许在分母中；当组合单位中分母是长度、面积或体积时可；分子为1的组合单位加词头时可。本讲稿第十四页，共一百三十四页计量单位使用方法 法定计量单位的使用规则c.单位的名称或符号要作为整体使用。如：1cm2=1(cm)2；1cm210-2m2d.不能单独使用词头。本讲稿第十五页，共一百三十四页计量单位使用方法 法定计量单位的使用规则e.词头不能重叠使用。f.量值应正确表述。如：57kg不应写为5kg7kg；646mm不应写为64mm6mm；1.75m不应写为1m75亦不应写为1m75cm。(但非十进制可以，6时30分)本讲稿第十六页，共一百三十四页计量单位使用方法 练习练习2 2判断改错：判断改错：西瓜西瓜5 5元/斤 5T 5T（5 5吨）吨）50 mm 1mm50 mm 1mm；5m 5m（5微米）微米）5H（5 5小时）小时）身高身高1m75cm 本讲稿第十七页，共一百三十四页第三章第三章 测量基础知识测量基础知识 测量方法测量方法 有效数字有效数字 误差误差 精度精度 偏差、标准偏差和公偏差、标准偏差和公差差 不确定度不确定度 测量次数测量次数 本讲稿第十八页，共一百三十四页测量方法 直接测量法直接测量法 直接测量法是将被测量的量直接地用同类标直接测量法是将被测量的量直接地用同类标准的量来比较得到被测量值的测量方法，在进行准的量来比较得到被测量值的测量方法，在进行中不必测量与被测的量有函数关系的其它量，但中不必测量与被测的量有函数关系的其它量，但要对不属于测量对象而却影响被测量值的影响量要对不属于测量对象而却影响被测量值的影响量进行修正。进行修正。间接测量法 间接测量法是通过对被测量的量有函数关系的间接测量法是通过对被测量的量有函数关系的其它量的测量，能得到被测量值的测量方法。如：其它量的测量，能得到被测量值的测量方法。如：通过测量液柱高度来求得压力量值。通过测量液柱高度来求得压力量值。本讲稿第十九页，共一百三十四页测量方法 绝对测量法绝对测量法 计量器具可以直接测得被测量的整个量值，这种测量称计量器具可以直接测得被测量的整个量值，这种测量称为绝对测量。为绝对测量。相对测量法相对测量法 计量器具仅指示被测量相对于标准量的偏差，从而得到计量器具仅指示被测量相对于标准量的偏差，从而得到被测量的方法称为相对测量。例如用接触式干涉仪检定量块。被测量的方法称为相对测量。例如用接触式干涉仪检定量块。接触测量法接触测量法/非接触测量法非接触测量法 离线测量法离线测量法/在线测量法在线测量法本讲稿第二十页，共一百三十四页有效数字 有效数字:所谓有效数字就是从仪器上能直接读出（包括一位估计读数在内）的几位数字。1.0005g五位有效数字 0.5000g四位有效数字 0.0540g三位有效数字 0.0054g二位有效数字 0.5g 一位有效数字本讲稿第二十一页，共一百三十四页规律 数字1、2、39都可作为有效数字，只有“0”比较特殊。一般0在数字中间或数字后面都是有效数字。0在数字前面时，它只是定位数字，用来表示小数点的位置，而不是有效数字。本讲稿第二十二页，共一百三十四页练 习 3请讲出下列数据的有效数字位数:1.050 0.0005 5.000 8.24 1.007 3.2180本讲稿第二十三页，共一百三十四页有效数字位数:加减后有效数字位数在加减计算中，计算结果的小数点后位数，应与各加减数值中的小数点后的位数最少的相同。如：0.0213+2.0657+15.53其结果应写为：17.62思考：为什么？本讲稿第二十四页，共一百三十四页有效数字位数:因为15.53的3字已经不是十分准确，保留过多，毫无意义！本讲稿第二十五页，共一百三十四页有效数字位数:乘除后有效数字位数在乘除计算中，计算结果有效数字位数，应与各数值中的有效数字的位数最少的相同。而与小数点的位置无关。如：如：0.2122.0468812.528=5.436382779680.2122.0468812.528=5.43638277968其结果应其结果应写为：写为：5.445.44本讲稿第二十六页，共一百三十四页练习4请讲出下列计算后的有效数字位数:5.0001.050+0.00063.95068.24 1.007 3.218026.331995本讲稿第二十七页，共一百三十四页答案请讲出下列计算后的有效数字位数请讲出下列计算后的有效数字位数:5.000 5.0001.050+0.0006计算结果应写为：计算结果应写为：3.9513.9518.24 1.007 3.2180计算结果应写为：计算结果应写为：26.3本讲稿第二十八页，共一百三十四页误 差 按来源分类按来源分类（1 1）标准器及测量仪器的误差；标准器及测量仪器的误差；（2 2）测量方法的误差；（3）操作者的误差；操作者的误差；（4 4）测量环境引起的误差。（5）测量对象本身的缺陷引起的误差。测量对象本身的缺陷引起的误差。按性质分类（1 1）系统误差；系统误差；（2 2）偶然误差；偶然误差；（3 3）其它误差（如：粗大误差）。其它误差（如：粗大误差）。本讲稿第二十九页，共一百三十四页人为疏忽气流辐射噪声尘埃仪器环境观察温度归零负载水平磨耗混用干扰振动压力湿度记忆力读取视差量具误用标准件分辨率迟滞现象测量误差粗大误差系统误差偶然误差图：测量系统误差分析本讲稿第三十页，共一百三十四页系统误差（提问5）系统误差：在相同条件下，多次测量同一量值时，误差的大小和符号保持不变；或在条件变化时，按某一确定的规律变化。系统误差可分为定值和变值系统误差本讲稿第三十一页，共一百三十四页定值系统误差 定值系统误差的发现 定值系统误差可用实验法发现，如千分尺调零时就会发现定值系统误差。定值系统误差的消除 定值系统误差可用修正法消除。本讲稿第三十二页，共一百三十四页变值系统误差 变值系统误差的发现 变值系统误差通过对随机误差分布规律的检查来发现，常用残差观察法，如残差大体正负相间无明显规律变化可认为无变值系统误差；如呈周期或线形分布规律则可判定存在变值系统误差。变值系统误差的消除 变值系统误差可用抵消法消除。本讲稿第三十三页，共一百三十四页偶然误差 偶然误差 在一定测量条件下，多次测量同一量值时，误差的大小和符号以不可预定的方式变化的测量误差。偶然误差一般呈正态分布且有界。偶然误差可通过概率和数理统计方法，估算其范围，通过对测量数据的分析处理，减少其对测量结果的影响。本讲稿第三十四页，共一百三十四页粗大误差 粗大误差 超出在规定条件下预计的测量误差。这种误差是由于某种不正常的原因所造成的，如读数错误、突然振动等。粗大误差明显歪曲了测量结果，应予以剔除。本讲稿第三十五页，共一百三十四页可疑测定值的舍弃可疑测定值的舍弃 3法则（又称拉依达准则）|X-x|3则为可信值本讲稿第三十六页，共一百三十四页练习6 请用3准则法确定是否有可疑值（=0.08166）20.4220.4520.4820.3620.4020.2020.3020.3820.4420.40本讲稿第三十七页，共一百三十四页精度1.1.正确度正确度-定义：重复测量的平均值与真实值的差。定义：重复测量的平均值与真实值的差。系统误差的影响程度系统误差的影响程度2.2.精密度精密度-定义：重复测量时，其测量数据间差异的程度。定义：重复测量时，其测量数据间差异的程度。随机误差的影响程度随机误差的影响程度3.3.准确度准确度-综合影响程度综合影响程度(不确定度或极限误差表示不确定度或极限误差表示)本讲稿第三十八页，共一百三十四页正确度和精密度本讲稿第三十九页，共一百三十四页偏差、标准偏差和公差 偏差偏差 是指某一测量值减其参考真值所得的代数差。标准偏差标准偏差 多次测量，反映数据分散程度的量。公差公差 某一数据允许的变动范围。某一数据允许的变动范围。本讲稿第四十页，共一百三十四页标准偏差 标准偏差Si2/（N-1）i=Xi为参考真值常用算术平均值估计真值。本讲稿第四十一页，共一百三十四页标准偏差 误差理论证明,测量列算术平均值xi的标准偏差x与单次测量的标准偏差有下列关系:x/Nx比小N倍，其分布较集中；因此，多次测量取平均值是提高测量精密度的主要措施之一。本讲稿第四十二页，共一百三十四页极限误差的确定 随机误差的有界性可知随机误差的有界性可知,随机误差不会超过某一范围，测量极限随机误差不会超过某一范围，测量极限误差就是指测量结果的误差极限范围。误差就是指测量结果的误差极限范围。一般认为在测量中任意测量一次，测得值对真值的差不会一般认为在测量中任意测量一次，测得值对真值的差不会超过超过33即：即：limlim=3测量列算术平均值的测量极限误差为：测量列算术平均值的测量极限误差为：lim(x)lim(x)=3=3(x)(x)多次测量的结果多次测量的结果XeXe可表示为可表示为:Xe=X3(x)本讲稿第四十三页，共一百三十四页直接测量列的数据处理步骤:判断系统误差。若发现则加以消除判断系统误差。若发现则加以消除;求算术平均值求算术平均值;求残余误差；求残余误差；计算单次测量的标准偏差；计算单次测量的标准偏差；判断并剔除粗大误差；判断并剔除粗大误差；求算术平均值的标准偏差；求算术平均值的标准偏差；确定测量结果。确定测量结果。本讲稿第四十四页，共一百三十四页间接测量列的数据处理函数误差的基本计算式函数误差的基本计算式y=f(x1 1,x,x2 2,x,xn)该函数的增量可用全微分表示该函数的增量可用全微分表示d dy y=(=(f/f/x1 1)dx)dx1 1+(+(f/f/x x2 2)dx)dx2 2+.(f/f/x xn n)dxdxn若各直接测量值存在系统误差若各直接测量值存在系统误差xx1 1,x,x2 2,x,xn则函数则函数（被测值）也相应存在系统误差（被测值）也相应存在系统误差yy:y=(f/f/x1 1)x1 1+(+(f/f/x x2 2)xx2 2+.+.(f/f/x xn n)x xn（上式称为系统误差传递式）（上式称为系统误差传递式）本讲稿第四十五页，共一百三十四页间接测量列的数据处理若各直接测量值存在随机误差则函数也相应若各直接测量值存在随机误差则函数也相应存在随机误差。根据误差理论，函数标准偏差存在随机误差。根据误差理论，函数标准偏差 y y与各直接测量列测得值的标准偏差与各直接测量列测得值的标准偏差x1x1,x2x2,xnxn 的关系如下的关系如下:y y=(f/f/x x1 1)22 x1x122+(+(f/f/x x2 2)2 2 x2x222+.+.(f/f/x xn n)22 xnxn 2 2上式称为随机误差的传递式上式称为随机误差的传递式本讲稿第四十六页，共一百三十四页间接测量列的数据处理 若各直接测量值的随机误差服从正态分布。则函若各直接测量值的随机误差服从正态分布。则函数的测量极限误差计算公式为数的测量极限误差计算公式为:lim(lim(y)=(f/f/x x1 1)22 2 2 lim(x1)lim(x1)+(+(f/f/x x2 2)2)22 2 lim(x2)lim(x2)+.+.(f/f/x xn n)22 2 2 lim(lim(xnxn)式中:lim(lim(y y)=函数的测量极限误差函数的测量极限误差 lim(xi)lim(xi)=各直接测量列测得值的极限误差各直接测量列测得值的极限误差本讲稿第四十七页，共一百三十四页间接测量列的数据处理 间接测量列测量结果的表达：Ye=(Y-Y)lim(y)本讲稿第四十八页，共一百三十四页例1.直接测量的数据处理（提问6）对一工件对一工件1212次测量，数据如下，求测量结果次测量，数据如下，求测量结果讨论本讲稿第四十九页，共一百三十四页讨论例2.间接测量的数据处理在万能工具显微镜上用弓高弦长法测得弓高H=20mm，弦长L=100mm，其系统误差和测量极限误差分别为：H=4mlim(H)=1mL=5mlim(L)=2m试确定该圆弧半径的测量结果。注：R=L2/（8H）+H/2本讲稿第五十页，共一百三十四页测量不确定度 前面对误差的分类，我们得知：前面对误差的分类，我们得知：随机误差有其不可修正的特性。随机误差有其不可修正的特性。系系统统误误差差虽虽可可加加以以修修正正，但但修修正正因因子子或或修修正正量量的的本本身身，亦可能隐含有不确定性。亦可能隐含有不确定性。所所以以由由以以上上两两点点我我们们引引申申出出：测测量量误误差差必必存存在在于于每每一一测测量量作作业业中中，而而此此误误差差在在评评估估及及修修正正的的过过程程中中所所衍衍生生出出来来的的不不确确定定性性，若若加加以以量量化化，即即为为“测测量量不不确确定定度度”而而ISOISO国国际际标标准准对对“测测量量不不确确定定度度”给给了了一一个个定定义义：是是一一个个测测量量量量的的真值其存在范围的估计值。真值其存在范围的估计值。因此测量不确定度的表达是以一区间范围表示之：因此测量不确定度的表达是以一区间范围表示之：Y Y UtUt本讲稿第五十一页，共一百三十四页测量不确定度 标准不确定度的A类评价 用统计方法评定的不确定度。（用实验标准偏差表征）标准不确定度的B类评价 用统计方法评定的不确定度，用根据经验或资料及假设的概率分布估计的标准偏差表征。本讲稿第五十二页，共一百三十四页测量不确定度 A类评定法对被测量X，在同一条件下进行n次测量，X的实验标准偏差S(x)即不确定度：U(x)=S(x)=S(x)/n本讲稿第五十三页，共一百三十四页测量不确定度 B类评定法根据经验或资料分析判断被测量的可能值区间(-a,a)假设的概率分布,由要求的置信水平(包含概率)估计包含因子k,则测量不确定度为:U(x)=a/ka为区间的半宽度.本讲稿第五十四页，共一百三十四页测量不确定度 合成标准不确定度若测量结果的标准不确定度由若干个不确定度分量时,可用各不确定度分量合成得到.当各分量互不相关时,合成不确定度Uc为:Uc=Ui2本讲稿第五十五页，共一百三十四页测量不确定度 扩散不确定度UU=kUck为包含因子,测量结果可表示成Ye=yU.被测量Y的可能值以较高的置信概率落在该区间内.即:y-UYy+U本讲稿第五十六页，共一百三十四页测量不确定度 包含因子包含因子k k的选择的选择 一般包含因子一般包含因子k=23,k=23,当当k=2k=2时时,区间的置信水平约为区间的置信水平约为95%95%当当k=3时时,区间的置信水平约为区间的置信水平约为99%99%测量不确定度评定与表示指南测量不确定度评定与表示指南测量不确定度评定与表示实例测量不确定度评定与表示实例本讲稿第五十七页，共一百三十四页第四章第四章 计量仪器的配备与选择计量仪器的配备与选择本讲稿第五十八页，共一百三十四页计量仪器的配备要求能源计量仪器配备要求能源计量仪器配备要求（提问（提问7 7）1 1）能源计量仪器的配备必须实行生产和生活分别能源计量仪器的配备必须实行生产和生活分别计量的原则，生产和生活要分别安装能源计量仪器，计量的原则，生产和生活要分别安装能源计量仪器，分别进行计量。分别进行计量。2 2）生产用能源计量仪器的配备应按企业用能计算、生产用能源计量仪器的配备应按企业用能计算、统计、管理的需要配备。配备时应考虑对计量仪统计、管理的需要配备。配备时应考虑对计量仪器的选型、准确度、稳定度、测量范围等有关要器的选型、准确度、稳定度、测量范围等有关要求的选择。求的选择。3 3）班组及重点机台、炉窑（有单独考核意义的）可根据有关部门或省、自治区、直辖市能源计量仪器配备规定进行配备。4 4）生活用能的水、电、煤气应每户一表。生活用能的水、电、煤气应每户一表。本讲稿第五十九页，共一百三十四页计量仪器的配备要求工艺及质量管理计量器具配备要求工艺及质量管理计量器具配备要求 工艺及质量管理计量器具包括以下四个方面：工艺及质量管理计量器具包括以下四个方面：1 1）原材料进厂检验的计量器具；原材料进厂检验的计量器具；2 2）生产过程中工艺参数控制及检验的计量器具；生产过程中工艺参数控制及检验的计量器具；3 3）产品质量检验的计量器具；产品质量检验的计量器具；4 4）生产安全和环境监测的计量器具。生产安全和环境监测的计量器具。对于工艺及质量管理计量器具，主要按企业对工艺策划和对于工艺及质量管理计量器具，主要按企业对工艺策划和质量策划的要求配备。如进料检验标准、半成品检验标准、成质量策划的要求配备。如进料检验标准、半成品检验标准、成品检验标准、作业指导书、品检验标准、作业指导书、QCQC工程图。同时必须考虑有关的工程图。同时必须考虑有关的国家标准、行业标准和有关法律法规要求。国家标准、行业标准和有关法律法规要求。本讲稿第六十页，共一百三十四页计量仪器的配备要求经营管理计量仪器配备要求经营管理计量仪器配备要求 经营管理计量仪器包括以下三个方面：经营管理计量仪器包括以下三个方面：1 1）物料进、出厂的计量仪器；物料进、出厂的计量仪器；2 2）原材料消耗和半成品流转的计量仪器；原材料消耗和半成品流转的计量仪器；3 3）定额指标管理的计量仪器；定额指标管理的计量仪器；配备经营管理计量仪器，主要目的是进行经济核算或考核，配备经营管理计量仪器，主要目的是进行经济核算或考核，在配备时应满足以上目的。原则上，对于需获得经济核算的数在配备时应满足以上目的。原则上，对于需获得经济核算的数据的场合都必须配备适当的计量仪器。据的场合都必须配备适当的计量仪器。本讲稿第六十一页，共一百三十四页计量仪器主要特性（一）一）有关工作范围的特性有关工作范围的特性（二）（二）有关工作条件的特性有关工作条件的特性（三）（三）有关响应方面的特性有关响应方面的特性（四）（四）有关准确度方面的特性有关准确度方面的特性（五）（五）有关性能方面的特性有关性能方面的特性本讲稿第六十二页，共一百三十四页（一）有关工作范围的特性1.1.测量仪器的测量仪器的 示值示值测量仪器所给出的量的值。测量仪器所给出的量的值。2.2.标称值标称值测量仪器上表明其特性或指导其使用的量值，该测量仪器上表明其特性或指导其使用的量值，该值为修约值或近似值。值为修约值或近似值。3.3.标称范围标称范围测量仪器的操纵器件调到特定位置时可得到的示值测量仪器的操纵器件调到特定位置时可得到的示值范围。范围。4.4.量程量程标称范围两极限之差的模。标称范围两极限之差的模。5.5.测量范围（工作范围）测量范围（工作范围）测量仪器的误差处在规定极限内的一测量仪器的误差处在规定极限内的一组被测量的值。组被测量的值。本讲稿第六十三页，共一百三十四页（二）有关 工作条件的特性1.1.额定操作条件额定操作条件测量仪器的规定计量特性处于给定极限测量仪器的规定计量特性处于给定极限内的使用条件。一般规定被测量和影响量的范围或额定值。内的使用条件。一般规定被测量和影响量的范围或额定值。2.2.极限条件极限条件测量仪器的规定计量特性不受损也不降低，测量仪器的规定计量特性不受损也不降低，其后仍可在额定操作条件下运行而能承受的极限条件，极其后仍可在额定操作条件下运行而能承受的极限条件，极限条件可包括被测量和影响量的极限值。限条件可包括被测量和影响量的极限值。本讲稿第六十四页，共一百三十四页（三）有关响应方面的特性1.1.响应特性响应特性在确定条件下，激励与对应响应之间的关系。在确定条件下，激励与对应响应之间的关系。2.2.灵敏度灵敏度测量仪器响应的变化除以对应的激励变化。测量仪器响应的变化除以对应的激励变化。3.3.鉴别力鉴别力使测量仪器产生未察觉的响应变化的最大激励使测量仪器产生未察觉的响应变化的最大激励变化，这种激励变化应缓慢而单调地进行。变化，这种激励变化应缓慢而单调地进行。4.4.显示装置的显示装置的 分辨力分辨力显示装置能有效辨别的最小的示值显示装置能有效辨别的最小的示值差。差。5.5.死区死区不致引起测量仪器响应发生变化的激励双向变动的不致引起测量仪器响应发生变化的激励双向变动的最大区间。最大区间。6.6.响应时间响应时间激励受到规定突变的瞬间，与响应达到并保持其激励受到规定突变的瞬间，与响应达到并保持其最终稳定值在规定极限内的瞬间，这两者之间的时间间隔最终稳定值在规定极限内的瞬间，这两者之间的时间间隔本讲稿第六十五页，共一百三十四页（四）有关准确度方面的特性1.1.最大允许误差最大允许误差对给定测量仪器，规范、规程等所允许的误对给定测量仪器，规范、规程等所允许的误差极限值。差极限值。2.2.基值误差基值误差为核查仪器而选用在规定的示值或规定的被为核查仪器而选用在规定的示值或规定的被测量值处的测量仪器误差。测量值处的测量仪器误差。零值误差零值误差被测量为零值的基值误差。被测量为零值的基值误差。本讲稿第六十六页，共一百三十四页（五）有关性能方面的特性 稳定性稳定性测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力。测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力。超然性超然性测量仪器不改变被测量的能力。测量仪器不改变被测量的能力。可靠性可靠性测量仪器在规定条件下和规定时间内，完成功能测量仪器在规定条件下和规定时间内，完成功能的能力。的能力。测量仪器的测量仪器的 重复性重复性在相同测量条件下，重复测量同一在相同测量条件下，重复测量同一个被测量，测量仪器提供相近示值的能力。个被测量，测量仪器提供相近示值的能力。本讲稿第六十七页，共一百三十四页测量系统各项定义 测量系统：是与量测结果有关的仪器、设备、软件、程测量系统：是与量测结果有关的仪器、设备、软件、程序、操作人员、环境的集合序、操作人员、环境的集合.偏移：量测结果的观测平均值与基准值的差值偏移：量测结果的观测平均值与基准值的差值.线性：指量测系统在预期的工作范围内偏倚的变化线性：指量测系统在预期的工作范围内偏倚的变化.稳定性：量测系统在某持续时间内量测同一基准或零件的单一稳定性：量测系统在某持续时间内量测同一基准或零件的单一特性时获得的量测总变差特性时获得的量测总变差 重复性：一人使用同一量具多次量测同一零件之差量重复性：一人使用同一量具多次量测同一零件之差量 再现性：不同人所量测同一零件多次平均之间的差量再现性：不同人所量测同一零件多次平均之间的差量本讲稿第六十八页，共一百三十四页测量系統-偏移 偏移偏移=观观察平均察平均值值-参参考平均考平均值值偏移偏移观察平均值观察平均值本讲稿第六十九页，共一百三十四页测量系统-线性参考值观察平均值末偏倚偏倚本讲稿第七十页，共一百三十四页测量系统-稳定性稳定性第2次第1次本讲稿第七十一页，共一百三十四页测量系统-重复性e=Rd2重复性同一操作员同一量具同一零件本讲稿第七十二页，共一百三十四页测量系统-再現性人员B人员C人员A再現性不同操作員同一量具同一零件本讲稿第七十三页，共一百三十四页计量仪器的选择要求 在采购、选择计量仪器时，主要应考虑以下几个方面：在采购、选择计量仪器时，主要应考虑以下几个方面：1.1.应选择有资质的厂商生产的计量仪器。应选择有资质的厂商生产的计量仪器。2.2.应考虑计量仪器的准确度、稳定度、量程、分辨力等因应考虑计量仪器的准确度、稳定度、量程、分辨力等因素。素。3.3.应考虑技术、经济性因素。应考虑技术、经济性因素。4.4.用于工艺过程监控的计量设备还要对动态性能予以考虑，如用于工艺过程监控的计量设备还要对动态性能予以考虑，如频率响应、响应时间及跟踪误差等指标要满足要求。频率响应、响应时间及跟踪误差等指标要满足要求。5.5.单件或小批量生产应选用通用（万能）计量仪器，大批单件或小批量生产应选用通用（万能）计量仪器，大批量生产应选用专用计量仪器。量生产应选用专用计量仪器。本讲稿第七十四页，共一百三十四页选配考虑因素技术特性技术特性a.a.使用方便、操作简单可靠；b.b.易于搬运、安装、拆卸；易于和检定（或校准）装易于搬运、安装、拆卸；易于和检定（或校准）装置连接装配；置连接装配；c.c.使用期易于防护；防磁、防干扰等性能好；d.所须专用辅助设施少；e.对环境、操作人员条件要求合理不苛刻。本讲稿第七十五页，共一百三十四页选配考虑因素经济特性经济特性a.a.价钱便宜；价钱便宜；b.b.操作、维护、保护和检定（或校准）费用少；操作、维护、保护和检定（或校准）费用少；c.c.能修理、寿命长；能修理、寿命长；d.d.利用率高；利用率高；e.使用时所须场地少；使用时所须场地少；f.f.需操作人员少。需操作人员少。g.g.测量仪器厂商可提供相关说明书、提供培训等售后测量仪器厂商可提供相关说明书、提供培训等售后服务。服务。本讲稿第七十六页，共一百三十四页第五章计量仪器的管理 计量仪器的验收；（见计量仪器的验收；（见计量仪器采购、入库制度计量仪器采购、入库制度 计量仪器的分类；计量仪器的分类；计量管理体系建立；计量管理体系建立；计量仪器的使用与保养；计量仪器的使用与保养；本讲稿第七十七页，共一百三十四页第五章计量仪器的管理 5-15-1计量仪器的分类计量仪器的分类 凡凡直直接接或或间间接接从从事事量量测测、分分析析、校校准准、检检验验、测测试试等等作作业业的的设设备备统统称称之。之。1 1、按被测量的量来分类，测量仪器可分为十类：、按被测量的量来分类，测量仪器可分为十类：（1 1）几何量计量仪器：几何量计量仪器：（2 2）温度计量仪器：温度计量仪器：（3 3）力学计量仪器：力学计量仪器：（4 4）电磁学计量仪器：电磁学计量仪器：（5 5）无线电（电子）计量仪器：无线电（电子）计量仪器：（6 6）时间频率计量仪器：时间频率计量仪器：（7 7）电离辐射计量仪器；电离辐射计量仪器；（8 8）光学计量仪器；光学计量仪器；（9 9）声学计量仪器；声学计量仪器；（1010）化学计量仪器或物质（标准物质）；化学计量仪器或物质（标准物质）；本讲稿第七十八页，共一百三十四页第五章计量仪器的管理 几何量计量仪器：如如光光波波干干涉涉仪仪、量量块块（0000、0 0、1 1、2 2、3 3、校校准准（k)k)、线线位位移移动动光光栅栅尺尺（三三次次元元）、一一般般线线纹纹尺尺（直直尺尺、卷卷尺尺、尺尺等等）、游游标标卡卡尺尺、千千分分尺尺、塞塞尺尺（厚厚薄薄规规）、角角度度块块、角角度度测测量量仪仪、平平晶晶、通通止止规规、螺螺纹纹量量规规、皮皮革革面积测量机等面积测量机等 温度计量仪器：温度计量仪器：（1 1）膨胀式温度计。如玻璃液体温度计、双金属温度计；膨胀式温度计。如玻璃液体温度计、双金属温度计；（2 2）压力式温度计。如液体、蒸汽压力温度计；压力式温度计。如液体、蒸汽压力温度计；（3 3）电阻温度计。电阻温度计。如铂、铜电阻温度计、热敏电阻温度计；如铂、铜电阻温度计、热敏电阻温度计；（4 4）热辐射温度计。如光学、光电温度计、辐射温度计、比色温度计；热辐射温度计。如光学、光电温度计、辐射温度计、比色温度计；（5 5）热电动势式温度计。如热电偶温度计。热电动势式温度计。如热电偶温度计。本讲稿第七十九页，共一百三十四页第五章计量仪器的管理力学计量仪器：力学计量仪器：如如法法码码（法法码码按按精精度度分分为为E1E1、E2E2、F1F1、F2F2、M1M1、M2M2、M3M3七七个个等等级级）、天天平平（扭扭力力天天平平、架架盘盘天天平平、液液体体比比重重天天平平）、衡衡器器、硬硬度度测测试试机机、标标准准硬硬度度块块、粘粘度度计计、材材料料试试验验机机、压压力力计计、压压力力表表、压压力力传传感感器器、流流量量计计（水水表表、蒸汽表、计量加油机）等蒸汽表、计量加油机）等 电磁学计量仪器：电磁学计量仪器：如如单单相相电电度度表表、三三相相电电度度表表、电电流流互互感感器器、电电压压互互感感器器、电电流流表表、电电压压表表、万万用表等用表等 无线电（电子）计量仪器：无线电（电子）计量仪器：如信号发生器、感应分压器、回转式衰减器等。如信号发生器、感应分压器、回转式衰减器等。时间频率计量仪器：时间频率计量仪器：如钟、秒表、航海天文钟等如钟、秒表、航海天文钟等本讲稿第八十页，共一百三十四页第五章计量仪器的管理 电离辐射计量仪器；电离辐射计量仪器；如射线测量仪等如射线测量仪等 光学计量仪器；如如球球形形光光度度计计、照照度度计计、亮亮度度计计、标标准准色色板板、色色度度计计、色色差差计计、分分光光光光度度计计、激激光光能能量量计计、激激光光功功率率计计、白白度度计计、光光泽泽计计、光光学学密密度度计计、雾雾度度计（朦胧计）等计（朦胧计）等 声学计量仪器；声学计量仪器；如听力计、水声声压计如听力计、水声声压计化学计量仪器或物质（标准物质）；如如PHPH值测试仪、化学标准物质值测试仪、化学标准物质本讲稿第八十一页，共一百三十四页