做计量工作应掌握的基础知识文档格式.docx
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例如,在实际生产过程中,必须进行计量,而且计量过程和生产过程交织在一起,从轴的机械加工过程中可见,计量渗透在各个生产环节中。
其生产过程如图1—2所示。
(2)计量是客观评价产品优劣的最终技术手段。
(3)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。
生产中各工序的控制参数,都必须通过计量器具的检测才能显示出来。
质量管理的基本方法是PDCA循环,在采取管理措施时的主要依据还是计量数据,计量检测工作是全面质量管理的技术基础,也是技术进步的前提。
1-2成本考量
节能降耗的重要手段。
如果在生产过程中采用先进的计量检测手段,提高自动、快速、连续测量的水平,甚至达到自动控制调节,就能严格按照工艺参数进行生产,既保证了产品质量,减少了废次品,又能大大降低消耗。
企业经济核算的重要依据。
加强企业管理、推行经济责任制、提高经济效益,必须在生产和管理之每个环节上都配齐计量器具,完善企业、车间、班组三级计量。
1-3计量对现代社会的影响
避免双方买卖的纠纷(交易证明用)。
计量在安全方面的作用。
在工农业生产中,安全是保证生产发展,实现生产低耗、优质、高效益的基础,也是正常生产的前提条件。
3、计量在环境保护方面的作用
在环保方面,也必须用计量和监测来保证。
4、在身体健康中的作用。
人有病到医院去诊断,越来越需要借助于各种计量测试仪器,以对各种临床数据进行测试。
又如,现代医学上使用红外测温仪来测量人体的温度,观察体内微小的温度差异。
而如果计量器具不准确,测试方法不对,将造成诊断错误治疗失败。
第二章
法定计量单位
2-1基本单位
2-2辅助单位
2-3导出单位
2-4词头
2-5
国家选定的非国际单位
2-6计量单位使用方法
1.
法定计量单位和词头名称。
2.
法定计量单位和词头的符号。
3.
法定计量单位的使用规则。
第三章测量方法与基础知识
3-1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
0.5000
四位有效数字
0.0540
三位有效数字
0.0054
二位有效数字
0.5
一位有效数字
(有效数字就是一个数从左边第一个不为0的数字数起一直到最后一位数字(包括0,科学计数法不计10的N次方),称为有效数字。
简单的说,把一个数字前面的0都去掉就是有效数字了。
如:
0.0109,前面两个0不是有效数字,后面的109均为有效数字(注意,中间的0也算)。
3.109*10^5(3.109乘以10的5次方)中,3109均为有效数字,后面的10的5次方不是有效数字
5200000000,全部都是有效数字。
0.0230,前面的两个0不是有效数字,后面的230均为有效数字(后面的0也算)
因此0.00125保留三位有效数字是0.00125)
3-2可疑测定值的舍弃
四倍法
(可疑值-M)/δ>
4
3σ法则
3-3误差
系统误差
方法误差
仪器误差
试剂误差
操作误差
偶然误差
3-4精度
准确度-系统误差的影响程度
精密度-随机误差的影响程度
精确度-综合影响程度(不确定度或极限误差表示)
3-5偏差和公差
偏差
标准偏差
公差
3-6测量方法
直接测量
间接测量
相对测量
绝对测量
接触测量
非接触测量
单项测量
综合测量
离线测量
在线测量
3-7不确定度
标准不确定度A类评定
标准不确定度B类评定
(测量不确定度:
是目前对于误差分析中的最新理解和阐述,以前用测量误差来表述,但两者具有完全不同的含义.现在更准确地定义为测量不确定度.是指测量获得的结果的不确定的程度.
不确定度的计算:
不确定度的值即为各项值距离平均值的最大距离。
例:
有一列数。
A1,A2,...,An,他们的平均值为A,则不确定度为:
max{|A-Ai|,i=1,2,...,n}
不确定度的定义:
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
不确定度
不确定度的含义是指由于测量误差的存在,对被测量值的不能肯定的程度。
反过来,也表明该结果的可信赖程度。
它是测量结果质量的指标。
不确定度愈小,所述结果与被测量的真值愈接近,质量越高,水平越高,其使用价值越高;
不确定度越大,测量结果的质量越低,水平越低,其使用价值也越低。
在报告物理量测量的结果时,必须给出相应的不确定度,一方面便于使用它的人评定其可靠性,另一方面也增强了测量结果之间的可比性。
统计学家与测量学家一直在寻找合适的术语正确表达测量结果的可靠性。
譬如以前常用的偶然误差,由于“偶然”二字表达不确切,已被随机误差所代替,近年来,人们感到“误差”二字的词义较为模糊,如讲“误差是±
1%”,使人感到含义不清晰。
但是若讲“不确定度是±
1%”则含义是明确的。
因而用随机不确定度和系统不确定度分别取代了随机误差和系统误差。
测量不确定度与测量误差是完全不同的概念,它不是误差,也不等于误差。
1.测量不确定度和标准不确定度
表征合理的赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数,称为测量不确定度。
这是JJF1001—1998《通用计量术语及定义》中,对其作出的最新定义。
测量不确定度是独立而又密切与测量结果相联系的、表明测量结果分散性的一个参数。
在测量的完整的表示中,应该包括测量不确定度。
测量不确定度用标准偏差表示时称为标准不确定度,如用说明了置信水准的区间的半宽度的表示方法则成为扩展不确定度。
2.不确定度的A类、B类评定及合成
由于测量结果的不确定度往往由多种原因引起的,对每个不确定度来源评定的标准偏差,称为标准不确定度分量,用符号表示。
(1)不确定度的A类评定
用对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度,称为不确定度A类评定;
所得到的相应标准不确定度称为A类不确定度分量,用符号表示。
它是用实验标准偏差来表征。
(2)不确定度的B类评定
用不同于对观测列进行统计分析的方法来评定标准不确定度,称为不确定度B类评定;
所得到的相应标准不确定度称为B类不确定度分量,用符号表示。
它是用实验或其他信息来估计,含有主观鉴别的成分。
对于某一项不确定度分量究竟用A类方法评定,还是用B类方法评定,应有测量人员根据具体情况选择。
B类评定方法应用相当广泛。
(3)合成标准不确定度
当测量结果是由若干个其他量的值求得时,按其他各量的方差和协方差算得的标准不确定度,称为合成标准不确定度。
它是测量结果标准偏差的估计值,用符号表示。
方差是标准偏差的平方,协方差是相关性导致的方差。
计入协方差会扩大合成标准不确定度。
合成标准不确定度仍然是标准偏差,它表征了测量结果的分散性。
所用的合成方法,常称为不确定传播率,而传播系数又被称为灵敏系数,用表示。
合成标准不确定度的自由度称为有效自由度,用表示,它表明所评定的的可靠程度。
)
A
自由度=n-k
标准偏差的自由度=n-1(单次测量)
B
自由度=1/2(ó
u/u)2
3-8测量次数
S’/n½
S=
N=S’2/S2
由此可知,当S’和S一定时,测量次数可以确定.
第四章
计量仪器设备的选择
4-1测量器具的选择
测量器具应根据被测量物体的测量准确度进行选择.所选用的测量器具的极限误差应不大于被测量物体的极限误差.通常为测量任务公差的1/3-1/10.
4-2测量器具的选择:
安全裕度
1.GB3177-82–光滑工件尺寸的检验
适用于:
分度值>
0.5µ
m
3.2mm>
T<
0.009mm
0~1000mm
配合要求
2.安全裕度(A)
器具不确定度(u1)=0.9A
温度、压陷效应、形状误差等引起的测量不确定度u2=0.45A
A=(u12+u22)1/2
应按测量器具所引起的测量不确定度选用测量器具,所选用的测量器具的不确定度应等于或小于标准所规定的u1值。
第五章
计量仪器设备的使用管理
5-1计量仪器的分类
凡直接或间接从事量测、分析、校准、检验、测试等作业的设备统称之。
1、按产品特性分类:
量规(样板)类:
如限样板之样柱、样圈、卡板、螺纹样板,特型样板等。
(2)
机械量测仪器类:
如游标尺、测微仪、厚度规、孔径规及量表等。
(3)
电量量测仪器类:
如电流表、电压表、瓦特表、周率表、电阻计、电容器、电桥类等。
(4)
电子量测仪器类:
如信号产生器、频率计、示波器、高频率表、数字电表、电感表。
(5)
度量衡器具类:
如尺、秤类、量器、温度计、流量计、速率表、里程表、油压器、压力表等。
(6)
其它检试验设备:
如拉力试验机、弹簧试验机、硬度机、投影机、电子比较仪、检力仪、超音波测厚机、镀层检验仪、光谱分析仪、表面粗度仪、扭力试验器、万能试验机。
2、按用途分类:
仪器种类如下:
分析仪器:
如显微镜、分光仪或杂音分析器等。
量测仪器:
如硬度试验机、冲击试验机、压缩试验机