计量基础知识讲义.docx
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1、计量根底学问二一计量器具计量器具也可称测量器具,定义为:可以单独地或连同协助设备一起用以进展测量的器具。它包括量具, 计量仪器仪表, 计量装置和标准物质。量具实物量具是指在运用时以固定形态复现或供应应定量的一个或多个值的器具。它又可分为独立量具和附属量具两种,前者如尺子, 量筒等;后者如砝码, 量块等。计量仪器仪表是将被测量值转换成可干脆视察的示值或等效信息的计量器具。如压力表, 水表, 天平, 温度计等。计量装置是指为确定被测量值所必需的计量器具和协助设备的总体。如出租车计价器检定装置,煤气表检定装置等。标准物质有证是指具有一种或多种精确确定的特性值,用以标准计量器具评价测量或给材料赋值,并
2、附有强制性的检定机构发给证书的物质或材料。它分为一级和二级两种,如一级标准酸度物质和二级标准酸度物质;一级标准一氧化碳气体和二级标准一氧化碳气体等。11计量器具的分类从计量性能或在计量检定系统表中的位置及作用,计量器具可以分为计量基准, 计量标准, 工作用计量具三种。1计量基准由国务院计量行政部门负责建立,作为统一全国量值的最高依据,其中国家基准分为国家基准, 副基准和工作基准,国家基准用于国际比对,副基准用于和主基准比对,工作基准用于量值传递。内蒙计量全部克工作基准2按国家计量检定系统表规定的精确度等级,用于检定较低等级计量器具或工作计量器具的计量器具叫做计量标准,如E1, E2, F1,
3、F2, M1级原1, 2, 3, 4, 5等标准砝码。3工作计量器具是用于现场测量而不用于检定工作的计量器具,如卡尺, 千分尺, 体温计, 血压表, 秤, 电压表。工作计量器具是大量的。现国家已建计量基准90多项140多种,国家计量标准410多项。12运用计量器具时应留意的问题要依据工作实际须要正确选用计量器具,包括量程, 测量范围, 运用条件, 测量不确定度等。要防止“精确度越高越好的错误观念。在用计量器具必需经检定合格并在有效期内运用。不准在工作岗位上运用无检定合格印, 证或超过检定周期以及经检定不合格的计量器具。运用计量器具不得破坏其精确度,损害国家和消费者的利益。属于强制检定的计量器具
4、必需按国家规定送法计量检定机构包括授权的实行定点定周期检定。定点是指要由有资格的法定计量检定机构检定。说明一下“有资格部门和企业运用的最高计量标准器具,以及用于贸易结算, 平安防护, 医疗卫生, 环境监测方面列入强制检定书目的工作计量器具,应当进展强制检定。未依据规定申请检定或者检定不合格的,企业不得运用。(测P116有强检的规定和书目)对于非强制检定的计量器具,企业可以依据计量器具运用的状况自己制定周期说明一下:我国以前有过计量定级,把计量器具分成A, B, C类,这样作也符合ISO10012标准的规定。ISO10012中称作计量确认间隔13计量器具的主要特征131测量仪器的示值测量仪器给出
5、的量的值。量:现象, 物体或物质可定性区分和可定量确定的属性。说明:可定性区分, 可定量确定可计量的, 属性事物本身固有的性质。注:“量可指一般意义上的量或特定量。一般意义上的量如长度, 时间, 质量, 温度, 电阻, 物质的浓度等;特定量如某根棒的长度,某根导线的电阻,某份酒样中的乙醇浓度等。事实上示值就是由测量仪器所指示的被测量的量值。其具有广义性。即:有的测量仪器可以干脆读出示值比方:数字显示的测量仪器,也有的测量仪器不能干脆读出示值,而是要通过换算比方:模拟指示的测量仪器对于实物量具,示值就是它所标出的值比方:砝码。但是应当是经过修正的。计P16举的例子:标准电池不太恰当。测量仪器的示
6、值是随着被测量的变更而变更的。被测量:作为测量对象的特定量。132示值范围极限示值界限内的一组值。是指测量仪器的显示装置上最小示值和最大示值的范围。可以指示的量值的范围对于模拟仪表,其示值范围就是其刻度范围。对于数字显示仪器由数字位数确定。133标称值测量仪器上说明其特征或指导其运用的量值,该值为圆整值或近似值。计P16为:“修约值或近似值。和JJF10011998不一样比方:标在标准电阻上的量值:100;标在单刻度量杯上的量值:1L。计P16标在压力表盘上的示值不妥,应当是标在压力表盘上的量值对于实物量具其标称值是经过圆整后的量值,也就是说是其实际值的近似值。举例:砝码量值:一般由一个数乘以
7、测量单位所表示的特定量的大小。对于多刻度的量杯, 电阻箱等一般取满刻度值作为标称值或称总标称值,标称值具有广义性,一般来说测量仪器上标注的量值也是标称值的概念。标称值不随被测量的变更而变更。标称值和示值的区分:标称值是标注在测量仪器上说明其特征或指导其运用的量值。而示值是由测量仪器所指示的被测量的量值。134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范围。一般状况下用测量仪器的上限表示。0100V可表示为100V135测量范围工作范围测量仪器的误差处在规定极限内的一组被测量的值。举例:最大允许误差为0.3负荷传感器的标称范围是0100N,由于其标称范围的10以下的范围其示值误差不能满
8、足最大允许误差的要求,所以其测量范围应当是10N100N。测量范围所规定的区间一般是小于标称范围和示值范围的。示值误差:测量仪器示值及对应输入量的真值之差。最大允许误差允许误差限:对于给定的测量仪器,标准, 规程所允许的误差极限值。136量程标称范围内两极限之差的模。在标称范围内上限值减去下限值之差的模。这里所说的“模是指上限值和下限值之差的肯定值不标方向方向,没有符号。如:10V10V的标称范围其量程为20V;300的标称范围其量程为30。标称范围, 示值范围, 测量范围和量程的区分:标称范围是对测量仪器整体而言的;示值范围是指测量仪器的显示装置或标尺上所能指示的范围比方:标称范围为1000
9、V的直流数字电压表,可能有三个示值范围:0200V;0500V;01000V;测量范围是指示值误差满足规定最大允许误差的量值范围;量程是指标称范围内上限和下限之差的模。标称范围, 示值范围, 测量范围强调的都是区间,量程强调的是一个详细的值。137额定操作条件测量仪器的规定计量特征处于给定极限内的运用条件。额定操作条件是指测量仪器的正常工作条件。额定操作条件一般要规定被测量和影响量的范围或额定值,只有在规定的范围或额定值下运用测量仪器才能到达规定的计量特征或规定的示值允许误差值。比方:10V的直流电压表,其输入电压不能超过10V直流电压,也不能输入沟通电压。另外对测量仪器要规定工作的环境条件影
10、响量:不是被测量但对测量结果有影响的量。138极限条件测量仪器的规定计量特征不受损也不降低,其后仍可在额定操作条件运行而能承受的极端条件。注:1极限条件可包括被测量和影响量的极限值。有些测量仪器可以承受10或20的过负荷,而不损坏。考虑到运输和储存有些仪器在超过其规定工作的环境条件试验后仍能正常工作2贮存, 运输和运行的极限条件可以各不一样。139参考条件为测量仪器的性能试验或为测量结果的相互比拟而规定的运用条件。参考条件一般包括作用于测量仪器的影响量的参考值或参考范围。参考条件是指测量仪器在性能试验, 检定, 校准或比对时运用的条件。事实上就是标准条件1310显示装置的辨别力显示装置能有效区
11、分的最小示值差。一般模拟式的显示装置的辨别力为一个分度值的1/2实际可以到1/3,假如采纳放大镜或读数望远镜可以提高辨别力。对于数字显示装置辨别力为末位数字的一个数码。1311分度值对应两相邻标尺标记的两个值之差。标尺间隔用标在标尺上的单位来表示,及被测量无关。1312测量仪器的精确度测量仪器给出接近于真值的响应实力。响应:输入测量仪器的信号称激励,测量仪器的输出信号称响应。测量精确度:测量结果及被测量真值之间的一样程度。注:1不要用术语精度精细度代替精确度。2精确度是一个定性概念。实际中,不用“测量仪器的精确度,而是用“精确度等级, “最大允许误差 对测量仪器“精确度水平进展定量描述可以用精
12、确度“高, 低来定性描述。一般不用“测量不确定度来描述测量仪器计P19欠妥,但可以理解为:测量仪器在用上一级标准检定/校准时所复现的的量值的测量不确定度。1313精确度等级符合肯定的计量要求,使误差保持在规定极限以内的测量仪器的等别, 级别。等及级概念不一样,它们是计量器具的主要特性指标之一。例如:测量范围至mm的千分尺,分为级及级。弹簧管式精细压力表,分为0.25级, 0.4级和0.6级。有些计量器具只按等划分,如标准水银温度计,为分等, 等。标准活塞压力计,分为等, 等, 等。但有些计量器具既按等又按级分,如量块,分为级,等。量块的等是指计量精确度,反映其计量性能。而它的级反映其加工精确度
13、,在运用上是有区分的。另外电测量仪表, 压力表等一般按级划分,比方:0.5级, 0.4级等表示其最大允许误差为0.5%和0.4%。有的是引用误差按等运用的计量器具是按其检定证书上给出的实际值运用或经过修正按其标称值运用。假设按级运用,就是按该计量器具的标称值运用。举例1314稳定性测量仪器保持其计量特性随时间恒定的实力。可分为短期稳定性和长期稳定性。实际运用时可以定量表达,但是肯定有时间的描述。1315超然性测量仪器不变更被测量的实力。举例:砝码天平测量质量,超然。电压表测量电压,不超然1316测量仪器的重复性在一样的测量条件下,重复测量同一被测量,测量仪器供应相近示值的实力。注:1这些条件包
14、括:一样的测量程序;一样的观测者;在一样的条件下运用一样的测量设备;一样地点;在短时间内重复。3重复性可用示值的分散性定量地表示。测量结果的重复性在一样的测量条件下,对同一被测量进展连续屡次测量所得结果之间的一样性。注:1 这些条件称为重复性条件。2 重复性条件包括:一样的测量程序;一样的观测者;在一样的条件下运用一样的测量仪器;一样地点;在短时间内重复测量。3重复性可以用测量结果的分散性定量地表示。二计量基准, 计量标准和工作计量器具及检定系统计量基准, 计量标准可以统称为测量标准。1国家计量基准经国家确定成认的测量标准,在一个国家内作为对有关量的其他测量标准定值的依据。11计量基准分类按层
15、次分为:国家基准副基准工作基准安组合形式分:单件基准单件形式 集合基准组合形式12计量标准为了定义, 实现, 保存或复现亮的单位或一个多个量值,用作参考的实物量具, 测量仪器, 参考物质或测量系统。此定义同样适合计量基准我国实行计量标准考核制度,任何单位或部门建立计量标准对于部门和企业是最高计量标准都须事先向政府计量行政部门提出申请,经考核合格,由政府计量行政部门批准前方可开展工作。申请计量建标地市, 县级最高计量标准和社会公用计量标准,由上一级政府计量行政部门主持考核。其他等级的由组织建立计量标准的政府计量行政部门主持考核。向主持考核的计量行政部门申请。社会公用计量标准:经过政府计量行政部门
16、考核批准,作为统一本地区量值的依据,在社会上实施计量监视具有公证作用的计量标准。解决计量纠纷时,是以计量基准或社会公用计量标准仲裁检定后的数据为仲裁依据。13工作计量器具干脆用于现场测量的计量器具称工作计量器具。2检定系统国家对计量基准到计量标准直至工作计量器具的检定程序所做的技术规定称检定系统。一般用图表结合文字的形式规定了计量检定的程序和国家基准, 计量标准和工作计量器具的名称, 测量范围, 精确度或测量不确定度或允许误差和检定方法。检定系统框图示意:计量基准国家基准复现量的范围不确定度检定方法计量标准一等标准测量范围不确定度或允许误差或精确度等级检定方法二等标准测量范围不确定度或允许误差
17、或精确度等级检定方法工作计量器具名称测量范围允许误差名称测量范围允许误差名称测量范围允许误差3量值传递和溯源通过对计量器具的检定或校准,将国家基准复现的计量单位量值,通过各级计量标准传递到工作计量器具,以保证对被测量对象量值的精确, 一样,这种传递称为量值传递。JJF1001中没有“量值传递量值传递是自上而下的,是政府行为,现在国际上除了强制检定以外,一般实行量值溯源,量值溯源是自下而上的,是市场行为,须要溯源的单位有较大的自主权。全国计量技术保证体系示意图计量标准考核标准JJF1033,1992版中要求有“量值传递框图,而2001版中改为“量值传递和溯源框图。说明我们国家在做这方面的工作量值
18、传递和溯源框图示意:上级计量标准计量基标准精确度等级或不确定度或最大允许误差单位或部门名称检定或校准方法本单位计量标准计量标准测量范围精确度等级或不确定度或最大允许误差检定或校准方法工作计量器具计量器具名称精确度等级或不确定度或最大允许误差4相关名词术语41 计量器具的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。42首次检定对未曾检定过的新计量器具进展的一种检定。43后续检定计量器具首次检定后的任何一种检定:1强制性周期检定;2修理后检定;3周期检定有效期内的检定,不管它是由用户提出的要求,或由于某种缘由使有效期内的封印失效而进展的检定。44校准在规定条
19、件下,为确定测量仪器或测量系统所指示的量值,或实物量具或参考物质所代表的量值,及对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。注:1.校准结果可给出被测量的示值,又可确定被测量的修正值;2.校准也可确定其它计量性能,如影响量的作用;3.校准结果可以记录在校准证书或校准报告中。45溯源性通过一条具有规定不确定度的不连续的比拟链,使测量结果或测量标准的值能够及规定的参考标准,通常是及国家测量标准或国际测量标准联系起来的特征。三测量误差1误差的概念11误差的必定性科学是从测量开场的,对自然界发生的量变现象的探讨,通常是借助各种测量和试验完成的。由于相识实力和科学水平的限制,试验中测得的值和客观真值并不
20、一样,这种冲突在数值上的表现就是误差。随着科学水平的提高和学问, 经验的丰富,误差可以被限制的越来越小,但不能使误差降低为零。误差产生的必定性已被实践所证明,也被一切从事科学试验的人们所公认。由此,误差公理成立。误差公理:测量结果都具有误差,误差始终存在于一切科学试验和测量的过程之中。12探讨误差的重要性没有标明误差的测量结果是没有意义的,这种要求来自于实践和科学水平的提高。误差理论的建立和开展是和生产, 科技的水平严密相关的。生产, 科技水平的不断提高促进了误差理论的开展,反过来误差理论的开展又促进了计量技术的开展,进一步支持和促进了生产, 科技水平的提高。2误差的定义及其分类21误差的定义
21、 测量误差定义为:测量结果减去被测量的真值。此定义得到的误差是肯定误差。测量误差 = 测量结果真值量的真值:及给定的特定量的定义相一样的值。注:1量的真值只有通过完善的测量才能获得。2真值按其本性是不确定的。3及给定的特定量定义一样的值不肯定只有一个。真值按其本性是不确定的,并具有不行知性,详细的计算中,运用1.理论真值;2.约定真值。测量结果:由测量所得到的给予被测量的值。注:1给出测量结果时,应说明它是示值, 未修正的测量结果或已修正的测量结果;还应说明它是否为假设干个值的平均值。2在测量结果的完整表述中,应包括测量不确定度,必要时还应给出自由度及影响量的取值范围。22误差的分类221按误
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