计量应知应会知识 特好.docx

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计量应知应会知识特好

计

量

基

础

知

识

一、通用计量术语

1.1量和单位：

掌握：

1、（可测量的）量：

可以定性区别和定量确定的现象、物体或物质的属性。

2、（量的）数值：

在量值表示中用以与单位相乘的数字。

3、量值：

一般由一个数乘测量单位所表示的特定量的大小。

4、（测量）单位：

用于表示与其相比较的同种量大小的约定定义和采用的特定量。

5、（测量）单位符号：

表示测量单位的约定符号。

6、法定测量单位：

国家法律、法规所规定使用的测量单位。

熟悉：

1、量制：

按一般含义，各个量之间存在确定关系的一组量。

2、基本量：

在约定地认为在函数关系上彼此独立的量。

3、导出量：

量制中基本量的函数所定义的量。

4、（测量）单位制：

按规定对给定的量制所确定的一组基本单位和导出单位。

5、国际单位制（SI制）：

名称单位符号和量纲。

1.2测量和测量结果的术语

掌握：

1、测量：

以确定量值为目的的一组操作。

2、计量：

实现单位统一、量值准确可靠的活动。

3、测量结果：

由测量所得的赋予被测量的值

4、（测量结果的）重复性：

在相同测量条件下，对同一被测量连续进行多次测量所得结果之间的一致性。

5、（测量结果的）复现性：

在变化的测量条件下，同一被测量的测量结果之间的一致性。

6、（测量）误差：

测量结果与被测量的真值之差值。

7、偏差：

某值与其参照值之差值。

8、（测量）不确定度：

与测量结果相关的参数，表征合理地赋予被测量值的分散性。

此参数可以是标准偏差（或其倍数），也可以是说明置信水平的区间半宽度。

9、（测量的）算术平均值：

同一被测量的多次测量结果的估计值，用

计算。

xi——第i次测量值；n——测量次数。

10、实验标准偏差：

表征同一被测量的多次测量结果分散性的参数，用s表示，可按上式计算：

11、直接测量法：

不必测量与被测量有函数关系的其他量，而能直接得到的被测量值的测量方法。

12、间接测量法：

通过测量与被测量有函数关系的其他量得到的被测量值的测量方法。

13、静态测量：

被测量的值在测量期限间被认为是恒定的测量。

14、动态测量：

为确定被测量的瞬时值和（或）被测量的值在测量期间随时间（或其他影响量）变化所进行的测量。

熟悉：

1、（量的）真值：

与给定的特定量的定义一致的量值。

●真值只有通过完善的测量才有可能获得。

●真值按其本性是不能确定的。

●与给定的特定量定义一致的值可以有许多个。

2、（量的）约定真值：

赋予被承认的（有时是约定的）特定量的值，该值具有与其预期用途相适应的不确定度。

3、测量准确度：

测量结果与被测量真值之间的一致程度。

4、实时测量：

以高于被测量变化的测量速度，对随时间、空间变化的被测量，及时地采集所需的原始数据的测量。

5、现场测量：

在研制、生产、试验或使用的实际场地中对被测对象直接进行的测量。

6、在线测量：

对在生产线上或位于主机原位中的被测对象进行的测量。

又称联机测量或原位测量。

1.3测量设备的术语

掌握：

1、测量设备：

在进行测量所需的测量器具、测量标准、标准物质、辅助设备及其技术资料的总称。

2、测量仪器：

单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具。

3、（测量）标准：

（计量）基准、标准：

为了定义、实现、保存或复现量的单位或一个或多个量值，用作参考的实物量具、测量仪器、参考物质或测量系统。

4、实物量具：

在使用时具有固定形态，用来复现或提供给定量的一个或多个已知值的测量器具。

5、国际（测量）标准：

国际协议承认的，作为国际上对有关量的其他测量标准定值依据的测量标准。

我国又称为国际（测量）基准

6、国家（测量）标准：

国家承认的，作为国家对有关量的其他测量标准定值依据的测量标准

7、传递标准：

用作媒介物以比较测量标准的。

8、核查标准：

用来控制测量过程建立数据库用被过程所测量的测量设备、产品或其他物体。

熟悉：

1、测量系统：

为执行一定的测量任务组合起来的全套测量器具和其他设备。

●系统可以包括实物量具和化学试剂。

●固定安装着的测量系统称为测量设备。

2、模拟式（测量）仪器：

其输出或显示为被测量或输入信号连续函数的测量仪器。

3、数字式（测量）仪器：

提供数字化输出或显示的测量仪器。

4、主标准：

具有最高计量特性的，其量值的确定不必参照相同量的其他标准的，被指定的或普遍承认的标准。

5、副标准：

通过与相同量的主标准比对而定值的标准。

6、工作标准：

用于日常校准、检定或核查实物量具、测量仪器或标准物质的测量标准。

工作标准通常用参照标准校准或检定。

7、专用测试设备：

用于特殊目的的非通用测试设备。

1.4测量设备特性

掌握：

1、量程：

标称范围两极限值之差的模。

在有些领域，最大值和最小值之差称为范围

2、测量范围：

同义词“工作范围”。

使测量器具的误差处在规定极限范围内的一组被测量的值。

3、标称值：

表明测量器具的特性并用于指导其使用的量值。

该值为凑整值或近似值。

4、（显示装置的）分辨力：

显示装置能有效辨别的最小示值差

5、准确度等级：

符合睛定的计量学要求，并使其误差保持在规定极限范围内的测量器具的等级。

通常按约定注以数字或符号，并称为等级指标。

6、测量器具的（示值）误差：

测量器具的示值与对应输入量的真值之差值（一般使用约定真值）。

7、（测量器具的）最大允许误差：

技术规范、规程中规定的测量器具的允许误差极限值。

又称允许误差极限。

熟悉：

1、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。

通常用上限和下限表明，如100米到200米。

下限为0，则说上限。

2、测量器具准确度：

测量器具给出被测量值接近于真值的响应能力。

3、重复性：

在相同测量条件下，测量器具对重复使用相同被测量提供非常相近的示值的能力。

4、稳定性：

测量器具保持其计量特性持续恒定的能力。

5、漂移：

测量器具计量特性的慢变化。

6、灵敏度：

测量系统示值的变化除以相应的被测量值的变化。

7、鉴别力（阀）：

使测量仪器产生未察觉的相应变化的最大激励变化，这种激励变化应是比较慢的和单向的。

8：

（测量器具的）引用误差：

测量器具的误差与该器具的特定值之比值。

特定值一般称为引用值，如测量器具的上限等。

9、（测量器具的）固有误差：

在标准条件下确定的测量器具的误差。

10、（测量器具的）偏移：

测量器具示值的系统误差。

1.5量值传递及溯源

掌握：

1、量值传递：

通过对测量器具的校准（检定），将国家测量标准所复现的单位量值通过各等级测量标准传递到工作测量器具的活动，以保证被测对象的量值准确和一致。

2、（国家计量）检定系统（表）：

对从国家测量标准到各等级的其他测量标准直至工作测量器具的检定主从关系所作的技术规定。

3、（国防）测量器具等级图：

由国防科学技术工业委员会组织，对从国防最高测量标准到各等级其他测量标准直至工作测量器具的检定主从关系所作的技术规定。

4、检定：

由法定计量技术机构确定并证实测量器具是否完全满足规定要求而做的全部工作。

（①检定结果应对测量器具作出合格或不合格的结论。

②检定包括将测量器具的示值与对应的测量标准所复现的量值比较的工作，当它们的差值小于有关测量器具的检定规程、规范和标准中规定的最大允许误差时为合格。

）

5、校准：

在规定条件下，为确定测量仪器、测量系统所批示的量值或实物量具、标准物质所代表的值与对应的测量标准所复现的量值之间关系的一组操作。

（①校准结果可以给示值赋值，又可确定示值的修正值；②校准也可用以确定其他计量特性，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等文件中；④有时用修正值或校准因子或校准曲线表征校准结果⑤在有的场合校准也称为定度例如，硬度块硬度值的确定、测微器分划板刻线示值的确定等。

）

6、检定证书：

证明测量器具经过检定合格的文件。

7、检定结果通知书：

证明测量器具经过检定不合格的文件

8、校准证书：

证明测量器具经过校准并表示校准结果的文件

9、技术规范：

规定产品或服务特性的文件。

熟悉：

1、（测量器具的）示值：

由测量器具所提供的量值。

2、溯源等级图：

一种代表基准顺序的框图，用以表明计量器具的计量特性与给定量的基准之间的关系。

（一种比较链，用以作为其溯源性证据）

3、比对：

在规定条件下，对相同准确度等级的同种测量标准或工作计量器具之间的量值进行的比较。

4、分度：

在规定条件下，为确定测量器具的标尺所表示量值的刻线位置或确定测量仪器被测量与示值之间关系的一组操作。

5、校准/检测实验室：

从事校准（检定）或检测工作的实体。

6、能力测试：

用来考核实验室的校准或（和）检测所能达到的能力和水平所组织的实验室间的比对测试。

7、国防计量保证体系：

实施国防计量保证所必须的组织机构、程序、过程和资源所构成的有机整体。

8、计量确认：

为确保测量设备处于满足预期要求的状态所需要的一组操作。

二、物理量和计量单位

2.1量和单位的基础知识

掌握：

1、SI基本单位：

长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量、发光强度

2、SI导出单位：

是通过系数为1的定义广程式，由SI基本单位导出，并且由它们表示的单位。

也就是SI导出单位是借助于乘和除等数学符号，通过代数式用基本单位表示的单位。

3、SI单位的倍数单位：

包括十进倍数单位和十进分数单位。

它们是SI词头加上SI单位构成的。

SI单位的倍数单位的使用，使得国际单位制的适用范围更加扩大。

有了倍数单位和分数单位，国际单位制就可以适应各种不同场合和用途中量值大小的表述。

4、我国法定计量单位的构成与特点：

**构成：

法定计量单位是建立在国际单位帛基础上的计量制度，国际单位制是我国法定计量单位制的主体，所有国际单位制的单位都是我国法定计量单位的组成部分。

根据《中华人民共和国计量法》的规定，“国家采用国际单位制”，今后如果国际单位制有新的变化，我国法定计量单位也将随着变化。

可与国际单位制并用的我国法定计量单位：

时间、（平面）角、体积、质量、旋转速度、长度、速度、能、级差、线密度、面积。

**构成原则：

①完整一、系统包含了国际单位制；

②对于组合单位，只规定“由以上单位构成的组合形式的单位，”而不规定具体组合形式。

③国家选定的16个国际单位制中，有10个是国际计量大会认可、允许与SI并用的单位；其余（海里、节、转每分、分贝、特克斯和公顷等）6个单位，也是各国普遍采用的单位。

④适当考虑了我国人民的习惯，把公斤和公里作为法定单位的名称。

**特点：

是简单明了、完善具体、留有余地。

熟悉：

1、SI制外单位：

与SI并用单位：

如时间单位日（d）时（h）分（min）,平面角单位度角分秒，体积单位升；质量单位吨。

与SI单位暂时并用单位：

速度单位节、海里、面积单位公顷等

2、可与国际单位制单位并用的我国法定计量单位：

时间：

日d，时h，分min，

平面角：

度°；（角）分＇；（角）秒＂

体积：

升L

质量：

吨t

旋转速度：

转/分r/min

长度：

海里nmile

速度：

节kn

能：

电子伏eV

级差：

分贝dB

线密度：

特[克斯]tex

面积：

公顷hm2

2.2量和单位的表述规则

掌握：

1、量的符号：

是单个拉丁字母或希腊字母，有时带有下标或其他的说明性标记。

对于特征数这种量纲的量，其符号均用两个字母组成。

量的符号不仅可以在图、表及表达式中表示量，也可在叙述性文字中代替量的名称，此时一般应按量的名称读，在不致误解时，也可按字母读。

量的符号在书写和印刷时，不管正文的其他字体如何，无论大写或小写，量的符号一律用斜体，符号后不附加圆点（正常语法句子结尾标点符号除外），也不附加单位。

2、量的辅助符号：

为了表示量的不同的限定条件，需要在量的符号上附加各种辅助性记号，构成量的一种符号组合。

这种辅助性记号称为量的辅助符号。

辅助符号有上角标、下角标、顶记符号、底记符号、侧记符号等等。

其中上（角）标、下（角）标用得最多。

根据辅助符号的意义及与量的符号的相对位置，可以判定符号组合的确定意义。

3、计量单位的名称使用规则：

计量单位的名称是国际单位制单位和我国的法定计量单位在口头或文字上的中文称谓。

使用时应注意以下规则：

①计量单位的名称包括方括号中的字在内的为全称；②单位的名称及简称只宜在口述或叙述性文字中使用，不要用于公式或图、表中；③单位名称必须作为一个整体使用，不得拆开；④组合单位的名称与其符号表示的顺序一致；⑤乘方形式的单位名称，其顺序为指数名称在前，单位名称在后；⑥指数是负1（-1）或分子为1的单位名称以“每”字开头；⑦书写单位名称时，在其中不应加任何表示每间或除的符号或其他符号。

4、计量单位的符号使用规则：

①单位的符号一律用正体字母；②单位符号没有复数形式；③单位的符号必须作为一个整体使用；④除正常语法所需外，单位符号的后面不得附加圆点或其他标点符号；⑤所有单位的符号均应按其中文名称或简称读，不得按字母发音读；⑥在一个量值中只使用一个单位，单位符号应写在全部数值之后，并与数值之间留一空隙，一般为1/4个汉字；⑦单位符号不得附加角标或其他说明性标记或符号；⑧平面角单位度、分和秒的符号，在组合单位中应采用的（°）、（′）和（″）形式。

熟悉：

1、组合单位符号的使用规则：

1）、2个或2个以上单位相乘而构成的，各个单位之间用圆点符号“·”或留空隙

如kV·A或kVA

2）、通过相乘构成的组合单位在加词头时，词头应加在整个单位的前面。

如：

kN·m,而不要写成N·km

3）、2个单位相除构成的组合单位，可以3种表示形式：

/；负指数；上下除

4）、。

。

。

。

。

。

共计11个P128

2、角标规则：

表示物理量或变动性数学符号的角标，用斜体字书写和排印，其他说明性内容和数字则用正体字母。

Cm:

代表摩尔热容.

3、词头的使用规则：

8条P129

2.3量和单位的实际应用

掌握：

1、测量数值的加法和减法运算：

多个观测值相加或相减时，示得的和或差只能保留一位欠准确数字，因此，最后结果的有效数字位数，应和参与各数中小数点后的有效数字位数最少的一个数相同。

2、乘法和除法运算：

积或商的有效数字的位数一般应与参与运算的有效位数最少的那个观测值相同

3、乘方和开方运算：

对观测值进行乘方或开方运算时，原数值有几位有效数字，计算结果就可保留几位有效数字

4、对数运算：

对数值的有效数字位数由尾数部分的位数决定，首数部分为10幂数，与有效数字无关。

5、数字修约规则：

修约区间、整数倍和修约数。

规则：

四要舍，六则入，五后有数需进一。

五后为零看左边：

若是奇数加上一，若为偶数全舍舍去。

熟悉：

1、测量记录的基本要求：

1）、应使用统一印刷的原始记录，并连续编号，不得使用零散的纸张记录；

2）、应有唯一性标识；

3）、应清楚地记录测量时的环境条件、工作条件、如室温、湿度、仪器型号、仪器编号、以及使用的仪器参数、条件等。

4）、记录不得使用铅笔、圆珠笔，划改的数据应能辨认，不得涂改和刮擦，划改数据的地方应加盖划改人的签章，以保证数据的原始性、可追溯性以及严肃性。

5）、测量记录应清楚地记录测量方法的名称或测量方法有效版本的编号。

6）、原始记录中，应有检测过程所发生的异常现象及其处理结果的记载；

7）、测量记录必须遵守先运算后修约的原则，数值修约符合GB3101-1993附录规定的修约规则。

8）、测量记录应使用法定计量单位，非法定计量单位应按规定进行换算。

9）、测量记录应有校核人员对原始记录的数据、计算公式及其他记录内容进行复审和检查，测量人员、校核人员应在测量记录上签名，以示负责。

2、图表中数值的表示方法：

数据处理与统计分析

3.1数据处理的基础知识

掌握：

1、拉依达准则：

2、格拉布斯准则：

3、有效数字：

4、算术平均值和实验标准偏差的计算：

熟悉：

1、数据修约规则：

2、加权算术平均值及其实验标准偏差：

3、最小二乘法原理：

3.2数据统计分析基础知识

掌握：

1、概率的频率定义：

2、概率的信任度定义：

3、随机变量的正态分布：

4、均匀分布：

5、三角分布：

6、反正弦分布：

熟悉：

1、样本：

2、样本均值：

3、样本方差：

4、标准差：

5、标准差估计方法：

6、常见分布的标准差：

7、一元线形回归：

四、测量误差与测量不确定度

4.1测量误差的基础知识

掌握：

1、绝对误差：

2、相对误差：

3、引用误差：

4、修正值：

5、系统误差：

6、随机误差：

熟悉：

1、系统误差的主要来源：

2、服从正态分布的随机误差的主要特征：

3、测量误差传递时相互独立的误差基本合成方法：

4.2测量不确定度的基础知识

掌握：

1、测量不确定度定义：

2、A类不确定度评定：

用对样本观测值的统计分析进行不确定度的评定。

uA

3、B类不确定度评定：

用不同于统计分析的其它方法进行不确定度的评定。

uB

4、合成标准不确定度：

当测量结果由若干其它量（输入量、也包括影响量）得来时，测量结果的合成不确定度等于这些量的方差和协方差加权和的正平方根，其中权系数按测量结果随这些量变化的情况而定。

uC

5、扩展不确定度：

规定了测量结果取值区间的半宽度，该区间包含了合理赋予被测量值分布的大部分。

U=kuC。

6、包含因子：

为获得扩展不确定度而用作合成标准不确定度的倍乘数的数字因子。

7、用合成标准不确定度表示测量结果的方式：

如测量结果的估计值为y=100.02147g，合成标准不确定度uC（y）=0.35mg，自由度ν=9，则测量结果有以下四种表示方式：

①y=100.02147g，uC（y）=0.35mg，或uC（y）=0.00035g，自由度ν=9；②y=100.02147（35）g，自由度ν=9；③y=100.02147（0.00035）g，自由度ν=9；④y=（100.02147±0.00035）g。

8、用扩展不确定度表示测量结果的方式：

，方式之一表示测量结果：

如测量结果的估计值为y=100.02147g，合成标准不确定度uC（y）=0.35mg，取包含因子k=2，给出扩展不确定度U（y）=kuC=0.00070g，则测量结果有以下两种表示方式：

①y=（100.02147±0.00070）g，k=2；②y=（100.02147±0.00079）g，k=t95=2.26，自由度ν=9；

9、测量结果的数字位数修约规则：

①最后报告的不确定度有效位数一般不超过两位，多于部分推荐：

当保留两位有效数字时，按“不为零即进位”；当保留一位有效数字时，按“三分之一原则”进行修约。

②被测量的估计值的倍数也要进行相应的修约，原则是与修约后的不确定度数值的位数对齐，多余部分按“四舍六入、逢五取偶”的原则进行舍弃截断或进位截断。

熟悉：

1、自由度：

①样本中所含独立变量的个数，称为该样本的自由度，记为ν。

②在统计某样本残差或方差平方和中的独立变量个数，称为该样本的自由度，记为ν。

③某样本数据和式中输入数据或项数减去对和式的限制条件个数，为该和式的自由度。

2、有效自由度：

按标准偏差的估计相对误差来定义的自由度称为有效自由度，记为νeff。

3、测量不确定度的的来源:

⑴对被测量的定义不完整或不完善；

⑵复现被测量的定义的方法不理想；

⑶测量所取样本的代表性不够，即被量的样本不能完全代表所定义的被测量；

⑷对测量过程受环境影响的认识不周全，或对环境条件的测量与控制不完善；

⑸对模拟式仪器的读数不准；

⑹仪器计量性能上的局限性；

⑺赋予测量标准和标准物质的标准值的不准确；

⑻引用常数或其它参量不准确；

⑼与测量方法和测量程序有关的近似性或假定性；

⑽在表面上看来完全相同的测量条件下，被测量重复观测值的变化；

⑾在有察觉存在系统影响（误差）的情形应当尽量找出其影响的大小，并对测量结果进行修正，对于修正后剩余的影响应当把它当为随机影响，在评定测量结果的不确定度中予以考虑

⑿在有的情况下，需要对某种测量条件变化，或是在一个较长的规定时间内测量结果的变化做出评定。

4、测量不确定度的B类评定的信息来源：

①以前的测量数据；②校准证书、检定证书、测试报告及其它证书；③生产厂的说明书；④引用的手册等；⑤测量经验、有关仪器的特征和其他材料的知识。

4.3测量不确定度的合成与评定

掌握：

1、A类评定的表征量：

用实验标准偏差表征；

2、直接测量的实验室标准差的几个常用的计算公式：

3、算术平均值的实验标准差的计算：

4、标准不确定度合成的代数和法：

5、标准不确定度合成的方根和法：

6、简易法计算扩展不确定度：

不计算k因子，认定：

当k=2时，可认为接近正态分布，确定的区间具有约95%的置信水平。

当k=3时，99%的置信水平。

熟悉：

1、测量过程的实验标准差：

2、B类评定的表征量：

表明了置信水平的区间半宽度，也可用标准偏差表征；

3、B类评定的方法：

属于B类评定的方法，有以下三种情形：

①根据可用信息，分析判断被测量的可能值不会超出的区间（-e,e）及其概率分布，有要求的置信水平估计置信因子k，得标准不确定度为

。

②根据有用信息，得知该X的不确定度分量是以标准差的几倍表示，则标准不确定度

可简单取为该值与倍数之商。

③直接凭经验给出标准不确定度

的估计值。

4、确定自由度的几种常用方法：

①A类评定一个量的标准不确定度；②线性组合测量；③实验曲线拟合；④B类评定一个量的标准不确定度；⑤若干量的线性组合。

5、测量不确定度在合格评定中的应用：

误差允许上限和误差允许下限之间所夹的范围为被测试仪器或工件的实际量值的允许范围。

若测试仪器或工件的实际量值超出这个范围就不应该是合格产品。

U—用检定测试设备对被测试仪器或工件进行测量得到的最佳估计值（算术平均值）这一测量结果的扩展不确定度。

描述了这一测量结果的分散性，是置信半宽度；其置信因子k往往为2或者3；如果k是2，对于测量数据呈正态分布时，表示最佳估计值（算术平均值）将以95.45%的概率落在[

－U，

＋U]区间内。

△X—被测件的示值误差，偏差。

判定被测试仪器或工件是否合格可能情况

情况

A

B

C

D

E

F

G

H

结果

合格

合格大于不合格

不合格大于合格

不合格

合格

合格大于不合格

不合格大于合格

不合格

在B，F情况下，判定被测件合格，就有一定的“判定合格的风险”。

在C，G情况下，判定被测件不合格，就有一定的“判定不合格的风险”。

对于B，C，F，G4种情况下，若

（k=2），而且

，则可以判定被测试仪器或工件的合格。

五、测量的质量保证

5.1测量器具的基本知识

掌握：

1、测量标准分类：

⑴按计量学特性分为原级标准、次级标准、参考标准和工作标准四类。

⑵按溯源性可分为国际测量标准、国家测量标准、参考标准和工作标准。

2、计量器具的强制检定的管理要求：

强制检定蚀由政府计量行政主管部门所属的法定计量检定机构或授权的计量检定机构，对法定计量器具实行定点定期的一种检定。

强制检定的目的是为了公正地保护国家、集团和公民地利益，免受不准确或不诚实计量带来的损失。

强制检定是带有强制性的政府执法行为。

熟悉：

1、测量器具分类：

按照结构、功能的完备程度，可分为实物量具、计量仪器（仪表）和计量装置。

2、法定计量器具类别：

计量器具主要有三类：

社会公用计量标准器具；部门和