计量管理函授复习提纲计量管理与技术基础.docx
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计量管理函授复习提纲计量管理与技术基础
计量管理与技术基础
第一章概述
第一节计量的概念与发展
一、计量（metrology）
■我国JJF1001－1998《通用计量术语及定义》中计量的定义是：
实现单位统一、保障量值准确可靠的活动。
包括科学技术上的、法律法规上的和行政管理上的一系列活动。
Ø测量是为确定量值而进行的一组操作
Ø从定义中可以看出，它属于测量，源于测量，而又严于一般测量，是测量的一种特定形式。
二、计量的分类
1、科学计量
科学计量主要是指基础性、探索性、先进性的计量科学研究,例如关于计量单位与单位制、计量基准与标准、物理常数、测量误差、测量不确定度与数据处理等。
科学计量通常是计量科学研究单位,特别是国家计量科学研究机构的主要任务。
2、工程（工业）计量
工业计量也称工程计量,系指各种工程、工业企业中的应用计量。
例如,关于能源、原材料的消耗、工艺流程的监控和产品质量与性能的计量测试等。
工业计量涉及面广,是各行各业普遍开展的一种计量。
3、法制计量
法制计量,是为了保证公众安全,国民经济和社会发展,根据法制、技术和行政管理的需要,由政府或官方授权进行强制管理的计量,包括计量单位、计量器具（特别是计量基准、标准）、计量方法以及计量人员的专业技能等的明确规定和具体要求。
法制计量主要涉及安全防护、医疗卫生、环境监测和贸易结算等有利害冲突或特殊领域的强制计量。
例如,关于衡器、压力表、电表、水表、煤气表、血压计等的计量。
三、计量的发展
计量在我国已有近5千年的历史。
过去，计量在我国称为“度量衡”，其原义是关于长度、容量和质量的测量，其主要的计量器具是尺、斗、秤。
随着社会的发展和科学技术的进步，它的概念和内容也在不断扩展和充实，远远超出“度量衡”的范畴。
计量原本是物理学的一部分，或者说是物理学的一个分支，现已发展形成一门研究测量理论和实践的综合性学科--计量学。
我国计量工作具有悠久的历史，在计量古典阶段中为人类作出了突出的贡献。
早在公元前26世纪，传说黄帝就设置了“衡、量、度、亩、数”五量。
尤其在秦朝，秦始皇不仅统一了六国，主张车同轨、书同文，而且发了诏书，统一了全国度量衡，为我国古代计量史写下光辉的一页。
■1、原始阶段
人类有史以来至1875年米制公约诞生；以经验和权力为主，大多利用人、动物或自然物作为计量基准。
■2、经典阶段
1875年米制公约诞生至20世纪；一个以宏观现象与人工实物为科学基础的阶段。
■3、现代阶段
以量子理论为基础，由宏观实物基准过渡到微观量子基准。
第二节计量的内容与特点
一、计量的对象
——在相当长的历史时期内，计量的主要对象是物理量，后来随着科技进步和社会发展而扩展到工程量、化学量、生理量，甚至心理量。
——当前普遍开展和比较成熟的有几何量、温度、力学、电磁、无线电、时间频率、光学、电离辐射、声学和化学等计量，即所谓的十大计量
1、几何量计量（长度、线值计量）
几何量计量通常称为长度计量,是最先形成和发展的一个计量科学领域。
概括地说,几何量计量的内容是物体的几何尺寸、形状和位置,即几何量的“三大要素”。
几何量计量的基本参量是长度和角度,以及由它们导出的平直度、表面粗糙度、园度、圆柱度、坡度、锥度、渐开线、螺旋线等,还包括万能量具的检定、光学仪器检定及生产中特殊零件的测量。
几何量计量的基本单位是“米”,符号为“m”,它是国际单位制七个基本单位之一。
2、温度计量（热工计量）
温度计量就是利用各种物质的热效应来计量物体的冷热程度。
内容包括：
超低温、低温、中温、高温、超高温、热量等项。
温度计量单位为开〔尔文〕,符号为“K”。
超低温：
其范围从-270℃到近于绝对零度，主要用于科研、国防等方面，如
物体的超导性能的研究及卫星上的测温元件等。
低温计量：
其范围为（0~-270）℃，用于冰库、冷库的温度计量
中温计量：
其范围为（630~0）℃，用于日常生活和一般工业生产的体温
计、玻璃水银温度计、铂电阻温度计等。
高温计量：
其范围为（6000~630）℃，用于炼焦、炼铁、轧钢、炼油等工业
生产的热电偶、光学高温计等。
超高温计量：
超过6000℃为高温，主要用于国防和科研，如测量炸弹爆
炸、火箭发射时的温度测量等。
3、力学计量
力学计量是一个大类，内容极为广泛，它包括质量计量、容量计量、密度计量、力值计量、硬度计量、压力计量、真空计量等。
其中质量计量划分为大质量：
20kg以上，中质量：
1g~20kg，小质量：
1g以下。
4、电磁计量
■电磁计量是根据电磁原理,应用各种电磁标准器和电磁仪器、仪表,对各种电磁物理量进行测量。
电磁计量包括电流、电动势、电阻、电感、电容、磁场强度、磁通量等。
电磁计量常用的计量器具主要包括：
标准电池、标准电压源、标准电流源、电阻器、电容器、互感器、电阻箱、电流表、电压表、功率表、兆欧表、磁通表、电能表、电能表检定装置、直流电位差计、直流电桥、交流电桥、万用表等。
5、无线电计量
■无线电计量是指无线电技术所用全部频率范围内从超低频到微波的一切电气特性的测量。
主要有高频电压、功率、相位、脉冲、阻抗、噪声、失真等。
无线电计量常用的计量器具主要包括：
信号发生器、调制分析仪、音频分析仪、失真度测量仪、示波器、函数发生器、脑电图机、心电图机、扫频仪、心电监护仪等。
6、时间频率计量
时间和空间是描述各种客观事物的发展运动变化的基本参量,时间和频率是描述周期现象的两个不同侧面。
时间和频率在数学上互为倒数,它们共用同一个基准。
计量单位为秒“s”。
时间频率计量常用的计量器具主要包括：
频率合成器、石英晶体振荡器、频率计、通用电子计数器、秒表、时间间隔发生器、电子计时器、电话计时计费装置等。
7、电离辐射计量
■也称放射性计量,是对那些能直接或间接引起电离的辐射（X射线、γ射线、伦琴射线、镭、铀钍元素的中子辐射）进行测量称之为电离辐射计量。
电离辐射计量分为适度计量（或称强度计量）和剂量计量两个方面。
它广泛应用于医疗卫生（如服用同位素、肝扫描都必须剂量诊断准确）、环保监测、原子能发电、探矿、探伤、石油管道去污定位以及应用于农业上的育种等。
电离辐射计量常用的计量器具主要包括：
工作用γ射线辐射源、医用CT扫描仪、辐射加工工作剂量计、X射线探伤机、X辐射防护仪器、剂量笔、γ辐射防护仪表、医用诊断X辐射源、固体工作剂量计、化学工作剂量计、伦琴计等。
8、光学计量
■
■光学计量主要包括光强、光通量、亮度、照度、色度、辐射度、感光度、激光等。
光学计量应用很广泛,现代建筑物的建造要进行光强度的计量,以达到规定的照度标准。
在光谱学方面,需要测量光谱的光度。
此外,软片、胶卷的感光度、光学玻璃的折射率、染印、颜料、电影、电视都需要准确的光度、色度、和色温计量。
在国防上,如导弹的导向、特种摄影等更需要对激光、紫外线、红外线进行准确的测量。
光学计量的基本单位是发光强度坎〔德拉〕,符号：
cd。
光学计量常用的计量器具主要包括：
照度计、亮度计、标准色板、色差计、测色光谱光度计、医用激光源、焦度计、阿贝折射仪、角膜接触镜、瞳距测量仪、验光机、标准镜片、光谱分析仪、光泽度计、汽车前照灯检测仪等。
9、声学计量
■声学计量是专门研究测量物质中声波的产生、转播、接收和影响特性。
声强、声压、声功率是声学计量中三个重要的基本参量,其中声压应用最广泛。
声学计量涉及到通信、广播、电影、电视、房屋建筑、医药卫生、航行、海防、语言、音乐、工农业生产,以及各种生产、生活与科学领域。
声学计量常用的计量器具主要包括：
传声器、声级计、超声探伤仪、超声测厚仪、医用超声源、超声功率源、听力计、助听器等。
10、化学计量
■化学计量也称物理化学计量,是指对各种物质的成分和物理特性、基本物理常数的分析、测定。
主要包括：
酸碱度、气体分析、燃烧热、粘度、标准物质等。
由计量部门通过发放标准物质进行量值传递是化学计量的显著特点。
化学计量常用的计量器具主要包括：
酸度计、浊度计、可见分光光度计、原子吸收分光光度计、荧光分光光度计、滤光光电比色计、烟度计、粘度计、热量计、粉尘浓度测定仪、烟尘浓度测定仪、液相色谱仪、气相色谱仪、电导率仪、电解式水分仪、一氧化碳测定仪、二氧化硫分析仪、定碳定硫分析仪、自动电位滴定仪、有毒有害可燃气体分析检测报警仪、元素分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、水分测定仪、常用玻璃量器、工业分析仪、酒精探测器等。
■二、计量的内容
计量的内容通常可概括为以下六个方面：
1.计量单位与单位制；
2.计量器具（或测量仪器），包括实现或实现计量单位的计量基准、计量标准与工作计量器具；
3.量值传递与溯源，包括检定、校准、测试、检验与检测;
4.物理常量、材料与物质特性的测定；
5.测量不确定度、数据处理与测量理论及其方法；
6.计量管理，包括计量保证与计量监督等。
三、计量的特点
1.准确性
——指测量结果与被测量真值的一致程度。
准确性是计量的基本特点，是计量技术工作的核心。
经检定、校准确定计量的准确性，以误差、不确定度为考核指标，来反映计量结果与被测量真值的接近程度。
2.一致性
——指在统一计量单位的基础上，无论在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，其测量结果就应该在给定的区间内有其一致性。
统一性是计量学最本质的特征，是指无论在任何时间、地点，使用任何仪器，采用任何方法以及由任何人来操作，只要它按有关计量规定的条件去做，所得出的计量结果都应在给定的误差范围内。
3.溯源性
——指任何一个测量结果或测量标准的值，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。
4.法制性
——来自计量的社会性，因为量值的准确可靠不但依赖科学技术手段，还要有相应的法律、法规和行政管理。
量值的准确一致，不仅要有一定的技术能力和技术手段，而且还要有一定的法律、法规做保障，这是计量的社会性所决定的，特别是关系到国计民生，对人民生活有直接影响的计量必须有法制来保障，否则量值传递达不到一致性。
第三节计量的地位与作用
■计量与科技进步
■计量与WTO
■计量与工业发展
■计量与农业发展
■计量与人身健康
■计量与国防建设
第二章法制计量
第一节计量法的内容与特征
Ø《计量法》是1985年9月6日经第六届全国人民代表大会常务委员会第十二次会议通过，自1986年7月1日起正式施行
一、计量法主要内容
1、 立法的宗旨
——加强计量监督管理，保障国家计量单位制的统一和量值的准确可靠，有利于生产、贸易和科学技术的发展，适应社会主义现代化建设的需要，维护国家、人民的利益。
2、立法原则
——是统一立法，区别管理。
3、 适用范围
——中华人民共和国境内，所有国家机关、社会团体、中国人民解放军、企事业单位和个人，凡是使用计量单位，建立计量基准、计量标准、进行计量检定，制造、修理、销售、使用计量器具和进口计量器具，开展计量认证，实施仲裁检定和调解计量纠纷，进行计量监督管理方面所发生的各种法律关系，均为计量法适用的范围。
4、 法定计量单位
——我国采用国际单位制。
国际单位制计量单位和国家选定的其他计量单位为国家法定计量单位。
5、 计量基准
——统一全国量值的最高依据（现有191项）
6、 计量标准
包括社会公用计量标准、部门计量标准和企事业单位计量标准
7、 强制检定
——指计量标准或工作计量器具必须定期定点地由法定的或授权的计量检定机构检定
强制检定的计量器具范围有：
社会公用计量标准器具，部门和企业、事业单位使用的最高计量标准器具，以及用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面的列人强检目录的工作计量器具。
8、 国家计量检定系统表和计量检定规程
计量检定必须按照国家计量检定系统表进行；计量检定必须执行计量检定规程。
9、 制造、修理计量器具许可证
制造、修理计量器具的企事业单位须取得《制造计量器具许可证》或《修理计量器具许可证》。
进口的计量器具，必须向省级以上人民政府计量行政部门申请检定，由其指定的计量检定机构检定合格后，方可销售。
10、法定计量检定机构
县级以上人民政府计量行政部门，根据需要设置计量检定机构，或者授权其他单位的计量检定机构，执行强制检定和其他检定、测试任务。
11、计量纠纷的处理
处理因计量器具准确度所引起的纠纷，以国家计量基准器具或社会公用计量标准器具检定的数据为准（仲裁检定）。
12、违反计量法应承担的法律责任
13、中华人民解放军和国防科技工业系统计量工作。
二、计量法的基本特征
1.实行统一立法，区别管理的原则。
2.加强工业计量的法律调整。
3.适应改革需要的放权、授权。
第二节计量法规体系
一、计量法律
■1. 中华人民共和国计量法（1985年）
二、计量法规
■1.计量法实施细则（1987年）
■2.国务院关于在我国统一实行法定计量单位的命令（1984年）
■3.全国推行我国法定计量单位的意见（1984年）
■4. 中华人民共和国强制检定的工作计量器具检定管理办法（1987年）
■5. 中华人民共和国进口计量器具监督管理办法（1989年）
■6. 国防计量监督管理条例（1990年）
■7.关于改革全国土地面积计量单位的通知（1990年）
三、计量规章
■1. 计量基准管理办法
■2. 计量标准考核办法
■3. 标准物质管理方法
■4. 计量检定印、证管理办法
■5. 计量检定人员管理办法
■6. 计量器具新产品管理办法
■7. 制造、修理计量器具许可证监督管理办法
■8. 仲裁检定和计量调解办法
■9. 计量违法行为处罚细则
■10. 零售商品称重计量监督规定
■11. 社会公正计量行（站）监督管理办法
12. 定量包装商品计量监督规定
■13. 商品量计量违法行为处罚
第三节计量监督体制
一、计量监督机构
根据《计量法》的规定，国务院计量行政部门对全国计量工作实施统一监督管理。
二、法定计量检定机构
指各级质量技术监督部门依法设置或者授权建立并经质量技术监督部门组织考核合格的计量检定机构。
三、计量授权
充分利用社会的计量测试资源和技术力量，通过计量授权，使这些社会资源为实施计量法服务。
原则：
统筹规划、经济合理、就地就近、方便生产、利于管理
主要形式：
p20
四、计量认证
计量认证是指政府计量行政部门对有关技术机构（含质检机构）的检定、测试能力和可靠性进行的考核和证明。
五、仲裁检定与计量调解
第三章计量单位
计量单位制
第一节量与单位的基本概念
一、量的基本概念
（一）量-------现象、物体或物质可定性区别和定量确定的属性。
定性区别：
指量在特性上的区别，如几何量、电学量、热学量等等
定量确定：
指确定具体的量，又称为特定量，如某零件长度为12.2cm,某电阻值为100.01Ω
（二）量制------彼此间存在确定关系的一组量
在量制中，约定地认为在函数关系上彼此独立的量称为基本量，如在国际单位制中选择长度、质量、时间、热力学温度、电流、物质的量和发光强度7个量为基本量，由基本量的函数所定义的量，称为导出量。
（三）量纲------以给定量制中基本量的幂的乘积表示某量的表达式。
如力的量纲表示为dimF=LMT-2
（四）量值-----一般由一个数乘以测量单位所表示的特定量的大小。
二、单位的基本概念
1．单位-----为定量表示同种量的大小而约定地定义和采用的特定量
2．一贯单位-----可由比例因数为1的基本单位幂的乘积表示的导出计量单位。
3．单位制-------为给定量制按给定规则确定的一组基本单位和导出单位。
如国际单位制。
4．基本单位-----给定量制中基本量的计量单位，称为基本单位
5．导出单位-----给定量制中导出量的计量单位。
6．制外单位-----不属于给定单位制的计量单位。
如电子伏为能的制外单位、日、时、分为时间的制外单位。
7．倍数单位------按约定的比率，由给定单位构成的更大的计量单位。
8．分数单位------按约定的比率，由给定单位构成的更小的计量单位。
第二节国际单位制单位
一、国际单位制的构成
国际单位制是由国际计量大会（CGPM）采纳和推荐的一种一贯单位制。
符号“SI”。
构成：
（一）SI基本单位
（二）包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位
组合形成的SI导出单位
——用SI基本单位和具有专门名称的SI导出单位或（和）SI辅助单位以代数形式表示的单位称为组合形式的SI导出单位
如J/kg
（三）SI单位的倍数单位
第三节法定计量单位
一、概述：
我国计量法明确规定，国家实行法定计量单位。
法定计量单位——由国家法律承认，具有法定地位的计量单位。
二、法定计量单位的构成
1）国际单位制的基本单位------7个
2）国际单位制中包括辅助单位在内的具有专门名称的导出单位；
3）我国选定的可与国际单位制单位并用的非国际单位制单位；
4）由以上单位构成的组合形式的单位；
5）由SI词头和以上单位构成的倍数单位（十进倍数和分数单位）
我国选定的可与国际单位制单位并用的非国际单位制单位
三、法定计量单位的使用
■1、组合单位的中文符号不应与中文名称（简称）相混淆；中文名称不能带“/”“·”
■符号，符号中的乘号没有对应的名称，除号对应的名称为“每”字
如动力粘度中文名称:
帕[斯卡]秒
中文符号:
帕·秒
2、在一个单位（组合单位）中，一般不允许国际符号与中文符号混用；
如：
焦/℃
3、词头符号与单位符号之间不得留空隙，也不加表示相乘等任何符号；
4、组合单位的倍数单位一般只用一个词头，并尽量用于组合单位中第一个单位
如：
kN·m
5、有些非物理量的单位（如件、台、人等）可用汉字与符号构成组合形式单位。
如：
台/年台/a
6、量值中的数值一般应采用阿拉伯数字，并尽量避免用分数，而用小数。
7、当数值的位数多时，均可采用以10n的形式写法。
但有效为数的中的“0”必须全部写出。
四、计量单位的换算
（一）准确值的换算
规则：
采用准确的单位换算，换算后其结果不应修约。
如：
标准大气压1atm=101325Pa
（二）近似值的单位换算
1.近似值的法定计量单位换算时有效位截取
设换算前后的两个数分别为M与N
同时设：
该两个数有效部分的前二个数值分别为m与n
当m/n≥101/2时，则换算后的量值有效位数比换算前量值有效位数多一位；
当n/m≥101/2则少一位。
当m/n<101/2或n/m<101/2时，前后有效位数一致。
2.带有测量不确定度表示的近似值的换算
规则：
测量不确定度的第一个有效数字为1或2时，取两位有效数，第一个有效数字≥3时，取一个有效数字。
如：
L=（7.07±0.05）in
U=0.05in=1.27mm,第一个有效数为1，所以应保留两位，U=1.3mm
7.07in=179.578mm,因为U与测量结果值应是同样的修约间隔
所以L=（179.6±1.3）mm
（三）极限值的单位换算
（1）对于极大值（max）,只舍不入（不能更大）;
（2）对于极小值（min）,只入不舍（不能更小）.
五、量和量值的正确表达
（一）量的名称
GB3102.1-93~GB3102.13-93国家标准中共列出了600多个常见的物理量，如电压、压力、电动势等。
（二）量的符号
1.一般规定
a）量的符号应采用国家标准中所规定的符号。
b）量的符号通常是单个拉丁字母或希腊字母，少数符号由两个字母构成。
c）量的符号必须使用斜体，符号后不附加圆点。
d）由两个字母构成的符号，其中间不得由空隙。
e）量的符号原则上按其所表示的量的名称而不是字母来称呼。
f）注意：
不要将量的符号与计量单位的符号相混淆。
2.量符号的下标
a）在某些情况下，不同的量有相同的符号或是对一个量有不同的应用或要表示不同的值，可采用下标予以区分。
b）用表示物理量的符号的下标及用来表示变量、坐标和序数的字母作为下标时采用斜体，其他字母用正体表示。
（三）量值的表达
1.无量纲的量表示量值时不写单位“1”
2.倍数单位根据使用方便的原则选取。
3.在证书或报告等技术文件中表示量值时，在数值后面不用单位的中文名称
4.表示量值时，不能在单位符号上附加表示量的特性和测量过程信息的标志。
5.表示量值时，单位符号应当置于数值之后，数值与单位符号间留一空隙。
6.如果所表示的量值为几个量的和或差，则应当加圆括号将数值组合。
7.几何尺寸应表示成量值的乘积。
8.相对量值的表达如6%~7%或（6~7）%不应写成6~7%
9.量值或数值相乘应使用乘号而不能用圆点。
组合单位的名称（即读法）应遵循的规则
1、从左往右，乘号不读音。
如：
N•m读作“牛顿米”或“牛米”；
t•km读作“吨千米”或“吨公里”。
2、先分子后分母，除号读作“每”。
无论分母中有几个单位，“每”字只出现一次。
如：
m/s读作“米每秒”，不要读作“秒米”或“每秒米”。
W/（m•k）读作“瓦特每米开尔文”或“瓦每米开”，不要读作“瓦每米每开”或“每米每开瓦”。
3、幂指数读在单位前面。
除表示面积用“平方”，表示体积用“立方”外，其余都用“……次方”。
例如：
m2读作“平方米”（面积）
m3读作“立方米”（体积）
m4读作“四次方米”（断面惯性距）
m2/s读作“二次方米每秒”（运动粘度）
m/s2读作“米每二次方秒”（加速度）
4、分子为1的单位“每”字开头。
如：
s-1读作“每秒”（频率）
m-1读作“每米”（波数）
H-1读作“每亨”（磁阻）
第四章计量器具
第一节计量器具的定义及分类
一、计量器具的定义
是指单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具。
特征表现：
1）用于测量；
2）能确定被测对象的量值；
3）本身是一种计量技术装置。
二、计量器具的分类
1）按结构特征分：
实物量具、计量仪器、计量物质。
2）按技术性能和用途分
计量基准器具
计量标准器具
工作计量器具
第二节计量器具特性
一、工作范围的特性
标称范围、量程、标称值、测量范围。
二、工作条件
额定操作条件、极限条件、参考条件。
三、响应方面特性
响应特性、灵敏度、鉴别力、分辨率、死区、响应时间。
四、准确度方面的特性
测量仪器的准确度、准确度等级、测量仪器的示值误差、最大允许误差、基值误差（零位误差）、固有误差、偏移、抗偏移、引用误差。
五、有关性能方面的特性
稳定性、漂移、重复性、可靠性。
第三节计量器具的监督管理
一、计量器具新产品管理
1.新产品定型（定型鉴定、
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