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计量基础知识ppt

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计量基础知识培训 计量基础知识培训 计量基础知识培训内容: 第一部分:计量基本概念 第二部分:计量法律法规 第三部分:法定计量单位 第四部分:误差理论及数据处理 第一部分:计量基本概念 第一部分:计量基本概念 主要内容: 1.1 计量基础知识 1.2 我国的计量体系构成 1.3 关于测量的基本概念 第一部分:计量基本概念 一、量和量值 (一)量 1、量的概念 “量”是指“现象、物体和物质可定性区别和定量确定的一种属性。” 计量学中的量指的是可以测量的量,广义量:如长度、质量等;特定量:如一个人的身高、一辆汽车的自重等。 同种量:直接进行比较的量称为同种量,如宽度、厚度、周长、波长为,量的种类属于长度量。同类量:某些同种量组合在一起称其为同类量,如功、热量、能量等。 第一部分:计量基本概念 1、量值的概念 一个量的大小可以用量值来表示,量值“一般由一个数乘以计量单位(测量单位)所表示的特定量的大小,”如3m、15kg、30s、20℃ 、220 V等。其中3、15、30、20和220为数值,米、千克、秒、摄氏度和伏为计量单位。 2.量值的表达 量值应该正确表达,如18 ℃~20 ℃、180 V~240 V,或(18~20) ℃、(180~240) V,但不能表示为18~20 ℃;180~240 V,因为18和180是数字,不能与量值等同使用。 第一部分:计量基本概念 1.[计量]单位的概念 计量单位也叫做测量单位,计量单位就是“为定量表示同种量的大小而约定地定义和采用的特定量。”,其数值为1。 计量单位随着科学技术的进步和发展而重新定义。 2、计量单位的符号 每个计量单位都有规定的代表符号,国际计量大会有统一的规定,并把它叫做国际符号。如在国际单位制中,长度计量单位米的符号是m,力的计量单位牛顿的符号为N;我国选定的非国际单位制单位吨的符号为t等。 第一部分:计量基本概念 3、计量单位与量值 同一个量可以用不同的计量单位来表示,一个量的量值,在计量单位改变的同时,数值也随之改变,而量值大小是不变的。如一张桌子的长度为1.20米,也可以讲桌子的长度为120厘米。 第一部分:计量基本概念 1.1计量基础知识 1、计量的定义:计量是实现单位统一、量值准确可靠的活动。 与测量定义对比:测量是以确定量值为目的的一组操作。 计量与测量的主要区别: 计量活动包括法规层面、技术层面、管理层面的一系列要求,其目的是保证单位统一、量值准确可靠。 测量:是从技术层面确定“量值”的一组操作,它是计量活动的一部分,其目的在于确定“量值”。 人类在生产生活、科学研究、经济贸易等活动中,时刻都离不开计量;现代计量已经成为国民经济的重要技术基础。 第一部分:计量基本概念 计量工作通常包括下列主要内容:贯彻执行国家计量法律、法规、规章和方针政策;推行国家法定计量单位;规划、协调和指导全国计量事业的发展;研究建立各项计量基准、计量标准;组识开展量值传递和量值溯源,包括开展检定、校准、测试、检验与检测;对制造、修理、进口、销售、使用测量仪器(计量器具)及定量包装商品实施管理;实施计量法制监督和计量管理;研究计量学理论及其测量方法和计量测试技术;研究测量结果、测量不确定度的评定;开展国际间的计量技术合作与交流等。 第一部分:计量基本概念 2、计量的地位:是权力和公正的象征。 “尺子”和“统治者”英文是同一个词-ruler; 天平:象征着公平公正,也是 质检系统目前徽标的组成部分。 计量与经济建设、科技发展、国防安全息息相关,无论是工农业生产、国内外贸易,还是国防建设、科学研究,处处都有计量在支撑。 人类的一切活动都与计量有关,从衣食住行到工作学习、社会生活,计量就在你身边。如日常生活中常见的秤、电表、水表、煤气表、手表等,大家在不知不觉中每天都在用。 第一部分:计量基本概念 3、计量的内容 计量是一门研究测量、保证测量统一和准确的科学。涉及长度、热工、力学、电磁学、无线电、时间频率、光学、电离辐射、声学和化学等各种专业,其主要内容包括: 1)计量单位与单位制; 2)研究计量器具(标准物质)和测量方法,建立、维护复现计量单位值的计量基准、计量标准; 第一部分:计量基本概念 3、计量的内容 3)组织实施量值传递、量值溯源、量值比对、测量检验等技术工作,确保国家内部以及国际间量值的准确统一。 4)测量结果的误差分析处理,不确定度评估;改进、完善测量技术和方法,提高测量水平。 5)计量管理,包括计量行政管理、计量技术管理、计量人员管理等方面内容。 第一部分:计量基本概念 4、计量的分类 科学计量:指基础性、先行性、探索性的计量科学研究活动;如计量单位与单位制的研究、各种计量基准与标准的研究等。 工程计量:指各种工业、企业、工程实施中的实用计量活动;如工业生产过程能源消耗、工艺流程的监控,企业产品质量、产品性能的测试等。 法制计量:指由政府或政府授权机构根据法制、技术和行政的要求强制管理和实施的计量活动;其目的是采用法律法规强制约束的方式来规定并保证与贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测 、资源控制、社会管理等有关的测量工作的公正性和可靠性。如水表、电能表、煤气表 ,燃油加油机、出租汽车里程计价表,呼出气体酒精含量探测器、测速仪,绝缘电阻测量仪、接地电阻测量仪,医用激光源、医用超声源、医用辐射源,验光仪、验光镜片组等实行强制检定。 第一部分:计量基本概念 5、计量的特点 准确性:是指测量结果与被测量真值的一致程度,代表测量的水平,是计量技术工作的核心。 一致性:包括计量单位的统一一致和量值在一定误差范围内的一致。计量的一致性不仅限于国内,也适用于国际。 溯源性:指任何一个测量结果或计量标准的量值,都能通过一条连续的比较链,溯源到计量基准(国家基准或国际基准)。它是准确性和一致性关键技术保证。 法制性:是指为保证与贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测 、资源控制、社会管理等有关的测量工作的公正性和可靠性,以法律法规形式进行规定和保障的特性。 第一部分:计量基本概念 6、计量的作用 1)计量是保障社会公正、 公平、和谐的技术基础。这正是法制计量的目的所在。 2)计量是工农业生产的“眼睛”,对产品质量、节能降耗的控制起着重要作用。 国外经济发达国家,把优质的原材料、先进的工艺装备和现代化的计量检测手段,视为现代化生产的三大支柱。生产工艺流程的全过程监控,离不开计量测试;产品质量、性能的检验判定,离不开计量测试;优质原材料的制取与筛选、先进工艺装备的高效运转,也都离不开计量测试。科学先进的生产线之所以产品品质高,其中重要的因素就是充分利用了在线测量与监控技术。 第一部分:计量基本概念 计量在国民经济和社会活动中的地位和作用 (一)计量与科学技术 (二)计量与生产 (三)计量与维护社会经济秩序 (四)计量与贸易 (五)计量与环境保护 (六)计量与节能 (七)计量与国防 (八)计量与人民生活 (九)计量与文化体育 第一部分:计量基本概念 3)计量是科技发展的基石。 俄国科学家门捷列夫说过:“没有测量,就没有科学”。聂荣臻元帅曾说过: “科技要发展,计量须先行”。大量的事实证明,物理学上的许多重要发展,技术创新的诸多成果,先进技术标准的制定,国防尖端技术的突破,都是在计量测试获得大量数据的基础上取得的;开发设计新产品,需要通过计量测试进行评价、验证、确认。 第一部分:计量基本概念 4)计量是提升管理水平,实现科学发展的重要技术支撑。 通过计量(测量)数据的收集、统计、分析、应用,才能保证:科学制定考核指标,加强全方位、多层次的经济核算;查找技术和管理缺陷,采取措施加以改进;掌握能源和物料消耗规律,通过调整运行参数、改善工艺流程,实现均衡高效用能、科学合理用料,最终达到清洁生产、节能增效的目标。 第一部分:计量基本概念 1.2我国的计量体系构成 1、计量行政管理体制 按照《计量法》规定,我国的计量行政管理实行按行政区划统一领导,分级负责的体制。 国家质检总局→省级质监局→州(市)级质监局→县(区)级质监局;质监系统省级以下垂直管理。 主要职责:贯彻执行国家计量法律法规和规章制度;推行国家计量制度,国家法定计量单位;监督管理计量器具,组织量值传递和比对工作;实施计量相关的行政许可;监督管理商品量、市场计量行为和计量仲裁检定 ;监督管理计量技术机构、社会公正计量机构及计量检定人员的资质资格;指导企业计量管理工作等。 第一部分:计量基本概念 1.2我国的计量体系构成 2、计量法律法规体系 1)《计量法》及相关的配套规章、制度:《计量法》自1986年7月1日实施以来,已相继出台了计量相关的一系列配套规章、制度。包括8个计量行政法规、20多个计量部门规章,若干地方性计量规章。 2)计量技术法规:包括90多个国家计量检定系统表,1000多个国家计量检定规程,300多个国家计量技术规范,1600多个地方性计量检定规程、技术规范。 第一部分:计量基本概念 1.2我国的计量体系构成 3、计量技术保障体系 通过各级计量技术机构建立的计量基准、计量标准,企业计量部门建立的计量标准,组织实施量值传递、量值溯源、量值比对等一系列技术活动,构成计量技术保障体系。 计量技术保障体系是确保计量单位统一、量值准确可靠的核心。 第一部分:计量基本概念 1.3关于测量的基本概念 1、测量 按JJF1001-2011《通用计量术语及定义》中的定义:通过实验获得并可合理赋予某量一个或多个量值的过程。测量的先决条件是对测量结果预期用途相适应的量的描述、测量程序以及根据规定测量程序(包括测量条件)进行操作的经校准的测量系统。 第一部分:计量基本概念 1.3关于测量的基本概念 2、测量结果 定义:与其它有用的相关信息一起赋予被测量的一组量值。 测量结果通常表示为单个测得的量值和一个测量不确定度。对某些用途,如果认为测量不确定度可忽略不计,则测量结果可表示为单个测得的量值。 第一部分:计量基本概念 1.3关于测量的基本概念 3、测量方法 定义:对测量过程中使用的操作所给出的逻辑性安排的一般性描述。 测量方法表述方式: 1、替代测量法、2、微差测量法、3、零位测量法、4、直接测量法、5、间接测量法。 第一部分:计量基本概念 3、测量方法(续) 直接测量法:使用合适的测量设备,直接得到被测量值的方法。 间接测量法:使用合适的测量设备,通过测量与被测量有函数关系的其它量,经计算得到被测量值的方法; 替代测量法:将已知其值的同种量替代被测量,确定被测量值的测量方法。常用于质量计量。 第一部分:计量基本概念 1.3关于测量的基本概念 4、测量误差 定义:测得的量值(测量结果的量值)减去参考量值。 公式:测量误差=量的测得值-[参考]量值 这里定义的测量误差,特指测量的绝对误差,带有单位。 后面还将讲解其它误差。 第一部分:计量基本概念 1.3关于测量的基本概念 4、测量误差(续) 导致测量误差的因素(测量误差的来源): 1)测量设备:用于测量的计量器具、测量标准、实物量具、标准物质等,其自身所复现的值仍然包含误差,须根据期望的测量水平加以限定; 2)测量人员:由于观测者的感觉器官的鉴别能力存在局限和差别,技术熟练程度有差异必然带来测量误差,如经纬仪对中、整平、瞄准、读数等操作都会引入误差。 第一部分:计量基本概念 4、测量误差(续) 导致测量误差的因素(续): 3)测量方法:受技术发展限制,由于测量方法的不完善引入误差。 4)测量对象:由于被测对象自身不稳定引入误差。 5)测量环境:测量时的环境条件,包括:温度、湿度、气压、照明、振动、灰尘等,不满足规定的测量条件所引起的误差。 第二部分:计量法律法规 第二部分:计量法律法规 主要内容: 2.1 中华人民共和国《计量法》 2.2 中华人民共和国《计量法 》实施细则 2.3 计量检定人员管理办法 2.4 计量检定印、证管理办法 第二部分:计量法律法规 2.1中华人民共和国《计量法》 0、《计量法》的立法背景 我国的《计量法》颁布于1985年,当时的国民经济正处于计划经济时代; 现代化生产处于起步阶段,生产技术落后,经济发展缓慢; 《计量法》将实现单位统一、量值准确可靠作为计量的定位,实际上是一部器具法,只是对计量器具的依法管理; 对计量在国民经济和社会建设中的作用认识浮浅,没有充分实践经验与成果为计量的正确定位提供科学依据。 第二部分:计量法律法规 共计六章三十五条。 《计量法》的基本内容: 计量立法宗旨、调整范围、计量单位制、计量基准器具、计量标准器具和计量检定、计量器具管理、计量监督、计量机构、计量人员、计量授权、计量认证、计量纠纷处理和计量法律责任等。 第二部分:计量法律法规 计量法规体系是指以《计量法》为基本法及与其配套的若干计量法规、规章的计量法群。 计量法规体系的层次 :按照审批的权限、程序和法律效力的不同,可分为三个层次: 第一层次是计量法律--《中华人民共和国计量法》; 第二层次是计量行政法规; 第三层次是计量规章。 第二部分:计量法律法规 2.1中华人民共和国《计量法》 1、《计量法》总 则 立法宗旨(第一条 ):为了加强计量监督管理,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。 适用范围(第二条 ):建立计量基准器具、计量标准器具,进行计量检定,制造、修理、销售、使用计量器具。 第二部分:计量法律法规 1、《计量法》总 则(续) 国家法定计量单位(第三条 ):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。国家法定计量单位的名称、符号由国务院公布。 计量监督管理(第四条 ):国家统一管理,省、州(市)、县(区)分级负责。 第二部分:计量法律法规 2、《计量法》第二章 计量基准器具、计量标准器具和计量检定 计量器具的定义:计量器具是指能用以直接或间接测出被测对象量值的装置、仪器仪表、量具和用于统一量值的标准物质。 计量器具分类:计量基准器具、计量标准器具、标准物质、工作计量器具 。 工作计量器具: 是指最终用于测量的计量器具,不用于量值传递目的。 计量器具的基本要求:经确认符合技术要求;符合法定管理要求;满足使用要求。 第二部分:计量法律法规 2、 《计量法》第二章 计量基准器具、计量标准器具和计量检定 计量标准分类:社会公用计量标准 、部门最高计量标准、企事业单位最高计量标准、其它计量标准。社会公用计量标准对社会上实施计量监督具有公证作用。 计量基准器具(第五条) :国务院计量行政部门负责建立各种计量基准器具,作为统一全国量值的最高依据。 计量基准定义:经国家决定承认,在一个国家内作为对有关量的其他测量标准定值的具有最高计量学特性的测量标准。 第二部分:计量法律法规 2、第二章 计量基准器具、计量标准器具和计量检定(续) 计量基准“作为统一全国量值的最高依据”,是指全国的各级计量标准和工作计量器具的量值,都要溯源于计量基准。 “国务院计量行政部门负责建立”,是指由国家质检总局根据国家的实际情况和各方面的条件统一规划、组织建立。计量基准大多数都建立在国家计量院,还有一部分建立在其他单位。目前国家共有计量基准180项。 计量基准是统一全国量值的最高依据,对每项测量参数耒说,全国只能有一个计量基准。 量出一门、数出一家 第二部分:计量法律法规 计量标准器具(第六条、第七条、第八条):县级以上地方人民政府计量行政部门建立社会公用计量标准器具,经上级人民政府计量行政部门主持考核合格后使用; 省级以上人民政府有关部门,根据本部门的特殊需要,可以建立本部门使用的计量标准器具,其各项最高计量标准器具经同级人民政府计量行政部门主持考核合格后使用。 企业、事业单位可根据需要建立本单位使用的计量标准器具,其各项最高计量标准器具经有关人民政府计量行政部门主持考核合格后使用。 第二部分:计量法律法规 计量标准涉及一个国家和地区的政治、经济主权和话权。 计量标准体现了一个国家一个地区一个部门一个单位的技术实力和科学水平。 影响计量标准的因素很多,为了保障国家计量单位制的统一和量值传递的一致性、准确性,为国民经济和社会发展以及计量监督管理提供准确的检定、校准数据或结果,有必要加强计量标准考核。 国家对计量标准实行考核制度,并纳入行政许可的管理范畴。 第二部分:计量法律法规 基准 国家计量基准 副基准 社会公用计量标准 测量标准 各等级计量标准 部门计量标准 企事业计量标准 一级有证标准物质 有证标准物质 二级有证标准物质 第二部分:计量法律法规 按照法律地位分类: 1、社会公用计量标准 2、部门计量标准 3、企业事业单位计量标准 第二部分:计量法律法规 1、 社会公用计量标准 经过政府计量行政部门考核、批准,作为统一本地区量值的依据,在社会上实施计量监督具有公证作用的计量标准。 社会公用计量标准绝大多数建立在国家法定计量检定机构,另有少部分是通过质量技术监督部门授权建立在部门或者企、事业单位。 第二部分:计量法律法规 企业事业单位计量标准 单位:本单位 级别:最高计量标准 考核:有关人民政府计量行政部门 批准:考核合格后本单位批准使用 范围:作为统一本单位量值的依据 。 第二部分:计量法律法规 计量法规定计量标准开展量值传递的范围: 1)法定计量检定技术机构建立的社会公用计量标准对社会开展强制计量检定、非强制计量检定或校准; 2)部门计量标准在本部门内部开展非强制计量检定或校准; 3)企事业计量标准在本单位内部开展非强制计量检定或校准。 如果需要超越以上范围开展量值传递或者执行强制计量检定工作,建立计量标准的单位应当向有关质量技术监督部门申请专项计量授权。(即:需要承担本部门本单位内部强制检定的应当办理计量授权) 第二部分:计量法律法规 2、强制检定的范围 计量标准的强制检定要求 三种类型:社会公用计量标准、部门最高、企业事业最高计量标准 管理要求:申报计量标准考核、按期复查,技术要求:有效溯源。 强制检定的工作计量器具 用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面的列入《中华人民共和国强制检定的工作计量器具目录》的工作计量器具。 目录变化: 随着经济的发展和社会的进步,强制检定目录也作了补充和调整。 第二部分:计量法律法规 3、强制检定的主要特点: 1、统一管理、指定执行 (县级以上计量行政部门、指定所属(法定计量检定机构)或授权的计量捡定(技术)机构执行强制检定任务 ) 2、固定检定关系,定点送检(对执行强检的技术机构进行考核) 3、登记备案 (要求建档备案) 4、周期检定 (调整周期的规定) 5、违法处罚 (罚则细化) 第二部分:计量法律法规 非强制检定计量器具的管理和实施 1、非强制检定的法律要求: 对属于非强制检定的计量标准器具和工作计量器具,《计量法》第九条规定:“使用单位应当自行定期检定或者送其他计量检定机构,县级以上人民政府计量行政部门应当进行监督检查。” 第二部分:计量法律法规 非强制检定不是不要管理、不是不要检定。 而是管理的方式相对于强制检定而言少了许多强制性,检定主体有所变化,监督的措施些许弱化。管理要求不同,管理方式不同。是对于计量法律条文理解片面的校正,是对于管理范围过宽的纠正、是对于执法简单化的细化,是对于企业经营自主权的一种尊重,是对于“加强工业计量若干意见”(13条)出台后引起计量工作混乱的澄清,是对计量检定法制管理的适度调整。 第二部分:计量法律法规 计量标准的考核 计量标准的考核依据:JJF1033-2008《计量标准考核规范》。 计量标准的考核内容和要求:四个方面。 计量标准设备配套齐全,技术状况良好,并经主持考核的有关人民政府计量行政部门指定的计量检定机构检定合格; 具有计量标准正常工作所需的工作场所和环境条件(温度、湿度、防尘、防震、防腐蚀、防干扰等); 第二部分:计量法律法规 计量标准的考核(续) 计量标准的考核内容和要求(续) 计量检定人员经主持考核的有关人民政府计量行政部门考核合格,持有所从事项目的《计量检定员证》; 具有完善的管理制度,包括计量标准的维护、使用、周期检定等制度,实验室管理制度,操作规范等。 第二部分:计量法律法规 计量标准器具(续): 计量标准是将国家计量基准的量值传递到工作计量器具的纽带,在保证国家单位统一和量值准确可靠的计量活动中,起着承上启下的重要作用。 第二部分:计量法律法规 2、第二章 计量基准器具、计量标准器具和计量检定(续) 计量检定 (第九条、第十条、第十一条):对象为计量器具,规定计量器具的检定要求。 计量检定的定义:查明和确认测量仪器符合法定要求的活动,它包括检查、加标记和/或出具检定证书。 计量检定的分类:强制计量检定、其它计量检定。 第二部分:计量法律法规 一)实施计量检定应遵循的原则 1、计量检定:(JJF1001-2011,9.17款)。 含义: (1)性质:计量检定具有法制性,计量检定是进行量值传递(或溯源)的重要形式,是保证量值准确一致的重要措施。 (2)对象:法制管理范围内的计量器具 (3)依据:是按法定程序审批公布的计量检定规程。 第二部分:计量法律法规 一)实施计量检定应遵循的原则 1、计量检定:(JJF1001-2011,9.17款)。 含义:(续) (4)分类:计量检定是一个总的概念。按照管理环节的不同,可分为:首次检定、后续检定、强制周期检定、仲裁检定、抽样检定等;按照对于计量器具管理性质的不同,可分为强制检定和非强制检定。 第二部分:计量法律法规 2、实施计量检定应遵循以下原则(5条): (1)计量检定活动必须受国家计量法律、法规和规章的约束,按照经济合理的原则、就地就近进行。 (2)从事计量基准到各级计量标准直到工作计量器具的检定程序,必须按照国家计量检定系统表的要求进行。国家计量检定系统表由国务院计量行政部门制定。 (3)对计量器具的计量性能、检定项目、检定条件、检定方法、检定周期以及检定数据的处理等,必须执行计量检定规程。 第二部分:计量法律法规 2、实施计量检定应遵循以下原则(5条):(续) (4)检定结果必须做到合格与否的结论,并出具证书或加盖印记。 (5)从事检定的工作人员必须是经考核合格,并持有有关计量行政部门颁发的检定员证。(人员资格:项目有效、时间有效) 第二部分:计量法律法规 2、第二章 计量基准器具、计量标准器具和计量检定(续) 量值传递是统一计量器具量值的重要手段,是保证计量结果准确可靠的基础。 强制检定的定义:强制检定是指由县级以上人民政府计量行政部门所属或者授权的计量检定机构,对法律规定必须强制检定的计量标准器具、工作计量器具实行的定点定期检定。 第二部分:计量法律法规 2、第二章 计量基准器具、计量标准器具和计量检定(续) 强制检定计量器具范围(第九条):各级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、环境监测方面的列入强制检定目录的工作计量器具。 强制检定的实施:政府指定的法定计量检定机构或授权计量检定机构。 强制检定的工作计量器具目录:共61种类,国家根据管理和社会需要适时调整。 第二部分:计量法律法规 2、第二章 计量基准器具、计量标准器具和计量检定(续) 其它计量器具检定(第九条) :强制检定以外的其他计量标准器具和工作计量器具,使用单位应当自行定期检定或者送其他计量检定机构检定,县级以上人民政府计量行政部门应当进行监督检查。 计量器具管理要求:强制检定的计量器具,未按照规定申请检定或者检定不合格的,不得使用;其它计量器具未经检定或者检定不合格的,不允许随意使用。 第二部分:计量法律法规 2、第二章 计量基准器具、计量标准器具和计量检定(续) 计量检定的技术要求(第十条) :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。 国家计量检定系统表由国务院计量行政部门制定。 计量检定规程分类:国家计量检定规程 ;部门(行业)计量检定规程;地方计量检定规程。相关组织制定、批准、备案要求。 第二部分:计量法律法规 计量技术法规 计量技术法规包括国家计量检定系统表、计量检定规程和计量技术规范。 它们是正确进行量值传递、量值溯源,确保计量基准、计量标准所测出的量值准确可靠,以及实施计量法制管理的重要手段和条件。 第二部分:计量法律法规 (1)国家计量检定系统表是国家对量值传递的程序做出规定的法定性技术文件。也可称其为计量器具等级图。 (2)计量检定规程是为评定计量器具特性,规定检定项目、检定条件、检定方法、检定结果的处理、检定周期乃至型式评价、使用中检验的要求,作为确定计量器具合格与否的法定性技术文件 (3)计量技术规范是指国家计量检定系统表、计量检定规程所不能包含的,计量工作中具有综合性、基础性并涉及计量管理的技术文件和用于计量校准的技术规范 第二部分:计量法律法规 计量技术法规的分类 1、计量检定规程 (1)计量检定规程分为三类: 国家计量检定规程:国务院计量行政部门 部门计量检定规程:国务院有关主管部门 地方计量检定规程:省、自治区、直辖市 人民政府计量行政部门 第二部分:计量法律法规 (2) 部门、地方计量检定规程向国家质检总局备案后方可生效。在相关的国家计量检定规程颁布实施后部门计量检定规程即行废止。 (3)制定规程的重点:a强制检定的计量器具;b在依法管理的计量器具目录中,使用量大面广的计量器具;c对统一全国量值有重大影响的计量器具。 第二部分:计量法律法规 2、计量检定系统表 国家计量检定系统表用框图结合文字的形式,规定了国家计量基准所包含的整套计量器具和主要计量特性,从计量基准通过计量标准向工作计量器具进行量值传递的程序和方法。 计量检定系统表反映了我国科学计量和法制计量的水平。只有国家计量检定系统表一种。它有国务院计量行政部门组织制定、修订,由建立计量基准的单位负责起草。一项国家计量基准基本上对应一个计量检定系统表。 第二部分:计量法律法规 3、计量技术规范 由国务院计量行政部门组织制定。包括通用计量技术规范和专业计量技术规范。 通用计量技术规范:名词术语、考核规范、命名规范、编写规则、测量不确定度评定与表示等 专业计量技术规范:校准规范、型式评价大纲、计量特性、测定方法、测量装置试验方法等 第二部分:计量法律法规 量值传递、量值溯源的概念 量值传递定义:是指通过对计量器具检定(校准)的形式,将国家基准所复现的计量单位值通过各等级计量标准传递到工作计量器具,以保证被测对象量值的准确和一致的全过程; 量值溯源定义:是指通过一条具有规定不确定度的连续比较链,使测量结果或测量标准的值能追溯到规定的参考标准,直至国家计量基准或国际计量基准的方法。 第二部分:计量法律法规 量值传递与量值溯源的区别 量值传递是自上而下;量值溯源是自下而上; 量值传递以检定或校准的方式; 量值传递强调计量器具的传递,带有强制性;量值溯源强调数据的溯源,带有自主性。 第二部分:计量法律法规 3、第三章 计量器具管理 进口计量器具管理规定(第十六条):进口的计量器具,必须经省级以上人民政府计量行政部门检定合格后,方可销售。 使用计量器具规定(第十七条):使用计量器具不得破坏其准确度,损害国家和消费者的利益。 第二部分:计量法律法规 计量监督 政府计量行政部门所进行的计量监督,是纵向和横向的行政执法性监督;部门计量行政机构对所属单位的监督和企事业单位的计量机构对本单位的监督,则属于行政管理性监督,一般只对纵向发生效力。 行政执法监督: 1、纵向:针对部门或者系统内部 2、横向:针对不同部门 行政管理监督: 纵向:仅限于部门或者系统内部 国家、部门的计量监督相辅相成 各有侧重 相互渗透 互为补充,构成一个有序的计量监督网络。 第二部分:计量法律法规 计量检定机构及人员规定(第二十条):县级以上人民政府计量行政部门可以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。执行前款规定的检定、测试任务的人员、必须经考核合格。 产品质量检验机构规定(第二十二条):为社会提供公证数据的产品质量检验机构,必须经省级以上人民政府计量行政部门对其计量检定、测试的能力和可靠性考核合格。 第二部分:计量法律法规 5、第五章 法律责任 第二十六条 属于强制检定范围的计量器具,未按照规定申请检定或者检定不合格继续使用的,责令停止使用,可以并处罚 款。 第二十七条 使用不合格的计量器具或者破坏计量器具准确度,给国家和消费者造成损失的、责令赔偿损失,没收计量器具和 违法所得,可以并处罚款。 第二部分:计量法律法规 2.2 中华人民共和国《计量法 》实施细则 1、第二章 计量基准器具和计量标准器具 1)建立计量基准器具(简称计量基准) 必须具备的条件:(一)计量基准器具经国家鉴定合格;(二)具有正常工作所需要的环境条件;(三)具有称职的保存、维护、使用人员;(四)具有完善的管理制度。 经国务院计量行政部门审批并颁发计量基准证书后,方可使用。 计量基准的量值应当与国际上的量值保持一致。 第二部分:计量法律法规 2.2中华人民共和国《计量法 》实施细则(续) 2)建立计量标准器具(简称计量标准) 必须具备的条件: (一)计量标准器具经计量检定合格;(二)具有正常工作所需要的环境条件;(三)具有称职的保存、维护、使用人员;(四)具有完善的管理制度。 第二部分:计量法律法规 2)建立计量标准器具(简称计量标准) (续) 县级以上地方人民政府计量行政部门建立辖区内最高等级的社会公用计量标准,由上一级人民政府计量行政部门申请考核;其他等级的,由当地人民政府计量行政部门主持考核。经考核符合规定条件并取得考核合格证的,由当地县级以上人民政府计量行政部门审批颁发社会公用计量标准证书后,方可使用。 第二部分:计量法律法规 2)建立计量标准器具(简称计量标准)(续) 省级以上人民政府有关部门(行业)建立的本部门各项最高计量标准,经同级人民政府计量行政部门考核,符合规定条件并取得考核合格证的,由有关主管部门批准使用。 企业、事业单位建立最高计量标准,须向与其主管部门同级的人民政府计量行政部门申请考核。 乡镇企业建立最高计量标准,向当地县级人民政府计量行政部门申请考核。 第二部分:计量法律法规 2.2 中华人民共和国《计量法 》实施细则 2、计量检定 (续) 1)使用属强制检定的计量标准器具的单位和个人,应当向主持考核该项计量标准的有关人民政府计量行政部门指定的计量检定机构申请周期检定。 2)使用实行强制检定工作计量器具的单位和个人,应当向当地县(市)级人民政府计量行政部门指定的计量检定机构申请周期检定。当地不能检定的,向上一级人民政府计量行政部门指定的计量检定机构申请周期检定。 第二部分:计量法律法规 2.2 中华人民共和国《计量法 》实施细则(续) 2、计量检定(续) 3)企业、事业单位应当配备与生产、科研、经营管理相适应的计量检测设施,制定具体的检定管理办法和规章制度,规定本单位管理的计量器具明细目录及相应的检定周期,保证使用的非强制检定的计量器具定期检定。 第二部分:计量法律法规 2.2 中华人民共和国《计量法 》实施细则(续) 3、计量器具使用 任何单位和个人不准在工作岗位上使用无检定合格印、证或者超过检定周期以及经检定不合格的计量器具。 个人家庭使用及教学示范中使用的计量器具不受计量检定的限制。 第二部分:计量法律法规 2.2 中华人民共和国《计量法 》实施细则(续) 4、国家法定计量检定机构 1)县级以上人民政府计量行政部门依法设置的计量检定机构,为国家法定计量检定机构。其职责是:负责研究建立计量基准、社会公用计量标准,进行量值传递,执行强制检定和法律规定的其他检定、测试任务,起草技术规范,为实施计量监督提供技术保证,并承办有关计量监督工作。 第二部分:计量法律法规 2.2 中华人民共和国《计量法 》实施细则(续) 4、国家法定计量检定机构(续) 2) 国家法定计量检定机构的计量检定人员,必须经县级以上人民政府计量行政部门考核合格,并取得计量检定证件;无计量检定证件的,不得从事计量检定工作。 第二部分:计量法律法规 2.2 中华人民共和国《计量法 》实施细则(续) 5、计量行政部门计量授权 1)四种形式 (一)授权专业性或区域性计量检定机构,作为法定计量检定机构; (二)授权建立社会公用计量标准; (三)授权某一部门或某一单位的计量检定机构,对其内部使用的强制检定计量器具执行强制检定; (四)授权有关技术机构,承担法律规定的其他检定、测试任务。 第二部分:计量法律法规 2.2 中华人民共和国《计量法 》实施细则 5、计量行政部门计量授权(续) 2)被授权单位的要求 在规定的范围内执行强制检定和其他检定、测试任务,接受授权单位的监督 ; 被授权单位执行检定、测试任务的人员,必须经授权单位考核合格; 被授权单位的相应计量标准,必须接受计量基准或者社会公用计量标准的检定。 第二部分:计量法律法规 2.2 中华人民共和国《计量法 》实施细则(续) 6、法律责任 部门和企业、事业单位的各项最高计量标准,未经有关人民政府计量行政部门考核合格而开展计量检定的,责令停止使用,可并处罚款。 属于强制检定范围的计量器具,未按照规定申请检定和属于非强制检定范围的计量器具未自行定期检定或者送其他计量检定机构定期检定的,以及经检定不合格继续使用的,责令其停止使用,可并处罚款。 第二部分:计量法律法规 2.2 中华人民共和国《计量法 》实施细则(续) 6、法律责任(续) 进口计量器具,未经省级以上人民政府计量行政部门检定合格而销售的,责令其停止销售,封存计量器具,没收全部违法所得,可并处罚款。 使用不合格计量器具或者破坏计量器具准确度和伪造数据,给国家和消费者造成损失的,责令其赔偿损失,没收计量器具和全部违法所得,可并处罚款。 第二部分:计量法律法规 1、《计量法》第四条明确规定: “国务院计量行政部门对全国计量工作实施统一监督管理。县级以上地方人民政府计量行政部门对本行政区域内的计量工作实施监督管理。” 2、在《计量法实施细则》第二十六条明确规定:“国务院计量行政部门和县级以上地方人民政府计量行政部门监督和贯彻实施计量法律、法规的职责是: 第二部分:计量法律法规 1)贯彻执行国家计量工作的方针、政策和规章制度,推行国家法定计量单位; 2)制定和协调计量事业的发展规划,建立 计量基准和社会公用计量标准,组织量值传递; 3)对制造、修理、销售、使用计量器具实施监督; 4)进行计量认证,组织仲裁检定,调解计量纠纷; 5)监督检查计量法律、法规的实施情况,对违反计量法律、法规的行为,按照本细则的有关规定进行处理。 第二部分:计量法律法规 2.3计量检定人员管理办法 计量检定人员定义 计量检定人员是指各级政府计量行政部门、各有关部门及各企业、事业单位所属的计量检定机构中经过考核合格、持有计量检定证件、执行强制检定和其他检定、测试任务的人员。 计量检定人员的分类 1、法定计量检定机构的计量检定员 2、授权计量技术机构计量检定员 3、部门或企事业单位计量检定员 4、制造、修理计量器具企业计量人员 第二部分:计量法律法规 2.3计量检定人员管理办法(续) 1、适用范围 从事计量检定活动的人员,包括法定计量检定机构、授权计量技术机构等机构中的计量检定人员。 2、管理职责、从业要求 国家质量监督检验检疫总局(简称国家质检总局)对全国计量检定人员实施统一监督管理; 省级及市、县级质量技术监督部门在各自职责范围内对本行政区域内计量检定人员实施监督管理。 计量检定人员从事计量检定活动,必须具备相应的条件,并经质量技术监督部门核准,取得计量检定员资格。 第二部分:计量法律法规 2.3计量检定人员管理办法(续) 3、申请资格条件 (一)具备中专(含高中)或相当于中专(含高中)毕业以上文化程度; (二)连续从事计量专业技术工作满1年,并具备6个月以上本项目工作经历; (三)具备相应的计量法律法规以及计量专业知识; (四)熟练掌握所从事项目的计量检定规程等有关知识和操作技能; (五)经有关组织机构依照计量检定员考核规则等要求考核合格。 第二部分:计量法律法 计量检定员证书的管理 计量检定员证书的办理 计量基础知识、专业理论知识与实际操作技能考核均及格后,受理申请的计量行政部门办理计量检定员证。 计量检定员证书的有效期 计量基础知识、专业理论知识考核成绩三年内有效。计量检定员证有效期为五年。 取证后的监督管理 调离、退休、返聘、新增。 第二部分:计量法律法规 2.3计量检定人员管理办法(续) 4、申请资格程序 向质监局提出申请 →质监局审查符合条件→委托技术机构培训考核→培训考核合格→受理质监局核准发证。 5、资质管理规定 从事新的检定项目,应当另行申请新增项目考核和许可 ; 《计量检定员证》有效期为5年 ,需要延期的,到期前3个月向原颁发《计量检定员证》的质监局提出申请复核换证。 第二部分:计量法律法规 2.3计量检定人员管理办法(续) 6、计量检定人员的权利和义务 权利:在职责范围内依法从事计量检定活动;依法使用计量检定设施,并获得相关技术文件;参加本专业继续教育。 计量检定人员出具的计量检定数据,用于量值传递、裁决计量纠纷和实施计量监督等,具有法律效力。 义务:依照有关规定和计量检定规程开展计量检定活动,恪守职业道德;保证计量检定数据和有关技术资料的真实完整;正确保存、维护、使用计量基准和计量标准,使其保持良好的技术状况;承担质量技术监督部门委托的与计量检定有关的任务;保守在计量检定活动中所知悉的商业秘密和技术秘密。 第二部分:计量法律法规 2.3计量检定人员管理办法(续) 7、计量检定人员禁止行为 (一)伪造、篡改数据、报告、证书或技术档案等资料; (二)违反计量检定规程开展计量检定; (三)使用未经考核合格的计量标准开展计量检定; (四)变造、倒卖、出租、出借或者以其他方式非法转让《计量检定员证》。 第二部分:计量法律法规 2.3计量检定人员管理办法(续) 8、其它规定 任何单位和个人不得伪造、冒用《计量检定员证》; 任何单位和个人不得要求计量检定人员违反计量检定规程或者使用未经考核合格的计量标准开展计量检定; 不得以暴力或者威胁的方法阻碍计量检定人员依法执行任务。 第二部分:计量法律法规 2.4计量检定印、证管理办法 1、计量检定印、证种类     (一)检定证书;     (二)检定结果通知书;     (三)检定合格证;     (四)检定合格印:錾印、喷印、钳印、漆封印;     (五)注销印。 第二部分:计量法律法规 2.4计量检定印、证管理办法(续) 2、计量检定印、证相关规定 计量器具经检定合格的,由检定单位按照计量检定规程的规定,出具检定证书、检定合格证或加盖检定合格印。 计量器具经周期检定不合格的,由检定单位出具检定结果通知书,或注销原检定合格印、证。 计量器具在检定周期内抽检不合格的,应注销原检定证书或检定合格印、证。 检定证书、检定结果通知书必须字迹清楚、数据无误,有检定、核验、主管人员签字,并加盖检定单位印章。 第三部分:法定计量单位 第三部分:法定计量单位 主要内容: 3.1 我国法定计量单位的构成 3.2 国际单位制单位 3.3 用于构成十进制倍数和分数单位的词头 3.4 法定计量单位的使用规则 第三部分:法定计量单位 3.1我国法定计量单位的构成 中华人民共和国法定计量单位(简称法定单位)是以国际单位制单位为基础,同时选用了一些非国际单位制的单位构成的。 国家法定计量单位定义: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。 (《计量法》第三条 ) 国家法定计量单位构成:国际单位制单位;国家选定的非国际单位制单位;以上两种单位构成的组合形式的单位;用于构成十进制倍数和分数单位的词头。 第三部分:法定计量单位 3.2国际单位制单位(简称 SI ) 1、国际单位制单位构成 国际单位制的基本单位:7个; 国际单位制的辅助单位:2个; 国际单位制中具有专门名称的导出单位:19个。 第三部分:法定计量单位 1、基本单位 在“给定量制中基本量的计量单位”称为基本单位。如在国际单位制中,基本单位有7个,它们的名称分别为米、千克、秒等。 2、导出单位 在“给定量制中导出量的计量单位”称为导出单位。导出单位是由基本单位按一定的物理关系相乘或相除构成的新的计量单位。 (1)具有专门名称的导出单位 为了表示方便,对有些导出单位给以专门的名称和符号,称它们为具有专门名称的导出单位,如压力单位:帕斯卡(Pa)、电阻单位:欧姆(Ω)、频率单位:赫兹 (Hz)等。 第三部分:法定计量单位 (2)导出单位的构成 导出单位的构成可以有多种形式: ①由基本单位和基本单位组成,如速度单位米/秒。 ②由基本单位和导出单位组成;如力的单位牛顿为: 千克·米/秒2。 ③由基本单位和具有专门名称的导出单位组成,如功、热的单位焦耳为牛·米。 ④由导出单位和导出单位组成,如电容单位法拉为:库/伏,库仑和伏特均为导出单位。 第三部分:法定计量单位 1、计量单位制 “对于给量制的一组基本单位、导出单位、其倍数单位和分数单位及使用这些单位的规则。”称为计量单位制,简称单位制。按规定规则确定是指规定每一个基本单位和导出单位的定义,及其大小单位之间的进位和单位名称及符号,也就是有了给定量制。同一个量制可以有不同的单位制,因基本单位选取的不同,单位制也就不一样。如基本单位可选用长度为米、质量为千克、时间为秒,则叫它为米·千克·秒制(MKS制)。若采用厘米、质量用克、时间用秒,则叫它为厘米·克·秒制(CGS制)。 第三部分:法定计量单位 1、法定计量单位是指“国家法律、法规规定使用的测量单位” 我国《计量法》规定:“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” 。 2、统一实行法定计量单位的意义 (1)统一实行法定计量单位是进一步统一我国计量制度的重要决策。 (2)统一实行法定计量单位是改革开放的需要。 第三部分:法定计量单位 3.2国际单位制单位(续 ) 3、7个SI基本单位 物理量名称 单位名称 单位符号 长度 米 m 质量 千克(公斤) kg 时间 秒 s 电流 安【培】 A 热力学温度 开【尔文】 K 发光强度 坎【德拉】 cd 物质的量 摩【尔】 mol 第三部分:法定计量单位 3.2国际单位制单位(续 ) 4、国际单位制的2个辅助单位 物理量名称 单位名称 单位符号   平面角 弧度 rad   立体角 球面度 sr 第三部分:法定计量单位 3.2国际单位制单位(续 ) 5、SI中19个具有专门名称的导出单位 1)频率:赫[兹](Hz); 2)力;重力:牛[顿](N) ; 3)压力,压强;应力:帕[斯卡](Pa); 4)能量;功;热:焦[耳](J) ; 5)功率;辐射通量:瓦[特] (W); 6)电荷量:库[仑](C); 7)电位;电压;电动势:伏[特](V); 8)电容:法[拉](F); 第三部分:法定计量单位 3.2国际单位制单位(续 ) 4、SI中19个具有专门名称的导出单位(续) 9)电阻:欧[姆](Ω ); 10)电导:西[门子](S); 11)磁通量:韦[伯](Wb ); 12)磁通量密度,磁感应强度:特[斯拉] (T); 13)电感:亨[利](H ); 14)摄氏温度:摄氏度(℃) 15)光通量:流[明](lm); 16)光照度:勒[克斯](lx); 第三部分:法定计量单位 3.2国际单位制单位(续 ) 4、SI中19个具有专门名称的导出单位(续) 17)放射性活度:贝可[勒尔](Bq); 18)吸收剂量:戈[瑞](Gy); 19)剂量当量:希[沃特](Sv)。 3.3用于构成十进制倍数和分数单位的词头 共20个。详见“构成十进制倍数和分数单位的词头”。 3.4法定计量单位的使用规则 详见“中华人民共和国法定计量单位使用方法”。 第三部分:法定计量单位 4、SI导出单位 SI导出单位是按一贯性原则,由SI基本单位通过相乘或相除形式表示的单位。SI导出单位由两部分组成,一部分是包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位(见下表21个)。另一部分是组合形式的SI导出单位。 表注: ①单位名称来源于人名时,符号的第一个字母要大写,第二个字母小写,但必须是正体。如N(牛顿)、Pa(帕斯卡)、Hz(赫兹)等,不能写成n、PA、HZ。 ②一个单位的名称不得分开,如温度为20℃即20摄氏度,不能说成摄氏20度。 第三部分:法定计量单位 5、制外[计量]单位 “不属于给定单位制的计量单位”称为制外计量单位,简称制外单位。例如:我国法定计量单位中,国家选定的非国际单位制单位,对国际单位制来讲就是制外单位。如时间单位分(min)、时(h)、天(d)等。 第三部分:法定计量单位 6、国际单位制的特点: 国际单位制是在米制基础上发展起来的,又称为“现代米制”,它继承了米制的合理部分,克服了米制的弱点。它比米制科学、合理,是米制的现代化形式。它是当今世界上比较科学和完善的计量单位制。它的主要特点是: ①统一性:科学结构、标准化 ②简明性:十进单位制 ③实用性:广泛的应用 ④合理性:一个量一个单位 ⑤科学性:科学实验所证实的物理规律严格定义 ⑥精确性:七个基本单位以最高准确度来复现和保存 ⑦继承性:现代米制 第四部分:误差理论及数据处理 第四部分:误差理论及数据处理 主要内容: 4.1 误差的基本概念 4.2 数据处理规则 4.3 测量结果的不确定度简介 第四部分:误差理论及数据处理 4.1 误差的基本概念 1、误差的概念 由于测量设备、测量技术、测量方法、实验条件、操作水平、环境成本等因素的限制,任何测量不可能无限精确,物理量的测量值与客观存在的真实值之间总会存在着一定的差异,误差正是用于定量表示测得值与真值间差异程度的专业术语。 误差客观存在,无法准确得到; 由于被测量的真值不能确定,实际使用的是约定真值,因此误差只能尽量减小。 第四部分:误差理论及数据处理 4.1 误差的基本概念(续) 2、测量误差 定义:测得的量值减去参考量值。 公式:测量误差=测得的量值-[参考]量值 这里定义的测量误差,特指测量结果的绝对误差,带有单位、符号。 例如:直流标准电压源输出10.00V(参考量值),用一只万用表测得10.12V,该万用表测量10.00V直流电压的误差为: 10.12-10.00=+0.12V 第四部分:误差理论及数据处理 4.1 测量误差的基本概念(续) 3、误差的分类和定义 根据误差的表示方法,可以分为绝对误差、相对误差、引用误差三类; 1)绝对误差:就是前述的 “测量误差”。 2)相对误差:绝对误差与被测量的真值之比称为相对误差 ,通常用百分数表示。公式: 相对误差=绝对误差/真值 ≈绝对误差/测得值 上例中,相对误差=(+0.12/10.00)X100% =+1.2% 第四部分:误差理论及数据处理 3、误差的分类和定义(续) 3)引用误差:测量仪器或测量系统的误差除以仪器的特定值。 公式表示为: 引用误差=绝对误差/测量范围上限X100% 上例中,若万用表没有直流10V量程,实际使用20V量程测量10V电压,则: 引用误差= (+0.12/20.00)X100%=+0.6% 第四部分:误差理论及数据处 绝对误差:△x = x-x0 相对误差:δx =△x/x0 引用误差:δN =△x/xN 例:以测量范围为(0-100) V 的电压表为例,若某测量点的示值为10V,标准值为10.01V ,则 绝对误差: △ =10V - 10.01V = -0.01V 相对误差:δ=- 0.01V /10.01V=-0.1% 引用误差: δN =- 0.01V /100V=-0.01% 当x的值可能趋近于零时,不适合用相对误差表示。 第四部分:误差理论及数据处理 3、误差的分类和定义(续) 根据误差产生的原因及其性质的差异,可以分为系统误差、随机误差、异常值三类。 4)系统误差:在重复测量中保持不变或按可预见方式变化的测量误差的分量。多次测量重复同一量时,测量误差的绝对值和符号都保持不变,或在测量条件改变时按一定规律变化的误差,称为系统误差。 系统误差=测量误差-随机误差 系统误差是一种绝对误差,有符号和单位。 系统误差可以通过采取措施降低或消除(如对称、反向补偿、替代、交换等测量法)。 第四部分:误差理论及数据处理 3、误差的分类和定义(续) 5)随机误差:在重复测量中按不可预见方式变化的测量误差的分量。在同一测量条件下(指在测量环境、测量人员、测量技术和测量仪器都相同的条件下),多次重复测量同一量值时(等精度测量),每次测量误差的绝对值和符号都以不可预知的方式变化的误差,称为随机误差。 随机误差表明测量结果的分散性; 随机误差愈小,测量精密度愈高。 第四部分:误差理论及数据处理 5)随机误差(续) 随机误差的数学表征量 算术平均值: n:测量次数; xi:单次测量值 残差:残差=单次测量值—算术平均值; 标准偏差:代表测量数据和测量误差分布离散程度的特征数。 单次测量结果的标准偏差,用贝塞尔公式计算: 第四部分:误差理论及数据处理 5)随机误差(续) 有限多次(n次)测量结果算术平均值的标准偏差,用下述公式计算: 举例:用测微仪测量某零件直径8次,测得值为(单位:mm):25.125、25.126、25.127、25.128、25.126、25.129、25.127、25.130,求算术平均值、单次测量结果的标准偏差、算术平均值的标准偏差。 (结果:25.127mm,0.00167,0.00059) 第四部分:误差理论及数据处理 3、误差的分类和定义(续) 6)异常值:是一种显然与实际值不符的误差。 在数据处理时,应剔除掉。 产生异常值原因: (1)测量操作疏忽和失误; (2)测量方法不当或错误 ; (3)测量环境条件的突然变化。 第四部分:误差理论及数据处理 4.1 误差的基本概念 4、测量结果的表征 准确度——被测量的测得值与其真值间的一致程度。表示系统误差的大小。系统误差越小,则准确度越高,即测量值与实际值符合的程度越高。 精密度——在规定条件下,对同一或类似被测对象重复测量所得示值或测得值间的一致程度。表示随机误差的影响。精密度越高,表示随机误差越小。随机因素使测量值呈现分散而不确定,但总是分布在平均值附近。 精确度——用来反映系统误差和随机误差的综合影响。精确度越高,表示正确度和精密度都高,意味着系统误差和随机误差都小。 第四部分:误差理论及数据处理 (一)系统误差的发现 在规定的测量条件下多次测量同一个被测量,从所得的测量结果与计量标准复现的量值之差可以发现并得到恒定的系统误差估计值。 在测量条件改变时,例如随时间、温度、频率等条件改变时,测量结果按某一确定的规律变化,可能是线性或非线性地减小或增长,就可能发现测量结果中存在可变的系统误差。 第四部分:误差理论及数据处理 (二)减小系统误差的方法 1、采用修正的方法 当已知系统误差时,可以采用对测量结果进行修正的方法以减小系统误差。 2、在实验中尽可能减小产生系统误差的因素 用数字仪表代替模拟仪表减小读数误差; 采用先后加衰减器的方法减小失配等。 如尽量调整到水平、垂直、平行等理想位置; 第四部分:误差理论及数据处理 (三)修正系统误差的方法 1、在测量结果上加修正值 已修正的测量结果=未修正测量结果+修正值 2、对测量结果乘修正因子 已修正的测量结果=未修正测量结果*修正因子 3、画修正曲线 4、制定修正表 第四部分:误差理论及数据处理 4.2 数据处理规则 1、等精度测量数据处理步骤 ①利用修正值等方法,对测量值进行修正,将已经减弱不变系统误差影响的各数据,依次列成表格; ②求出算术平均值; ③列出残差,并验证; ④按贝塞尔公式计算标准偏差的估计值 ; 第四部分:误差理论及数据处理 4.2 数据处理规则(续) 1、等精度测量数据处理步骤(续) ⑤按准则检查和剔除粗大误差;若有粗大误差,应逐一剔除后,重新计算,再判别直到无粗大误差; ⑥查明系统误差原因,采取修正或减小系统误差措施,并重新测量; ⑦计算算术平均值的标准偏差 ; ⑧写出最后结果的表达式。 第四部分:误差理论及数据处理 4.2 数据处理规则(续) 2、测得值有效位数的概念 1)测得值的有效位数:指从测量数据左方第一个非零数字算起到最末一个数字(包括零)的个数,它不取决于小数点的位置。 2)一个正确有效的测量数据,只允许最后一位不准确(估读位)。 3)测量结果都是包含误差的近似数据,在其记录、计算时,应依据测量要求的水平及测量可能达到的精度来确定数据的位数和取位。 第四部分:误差理论及数据处理 4.2 数据处理规则(续) 2、测得值有效位数的概念(续) 4)测得值的有效位数举例 3.1416,2.1173,280.12均为5位有效数字; 0.00134,134,1.34均为3位有效数字; 25.130,25.13分别为5位、4位有效数字。(非零数字后面的0代表测量精确度) 第四部分:误差理论及数据处理 4.2 数据处理规则(续) 3、数据修约规则 基本原则:计算过程,按最少有效位数的为参考,其它数多取1-2位有效位数,保证运算精度;数据修约时保证有效位数。 数据修约规则:先确定保留位,确定修约间距;以保留位为1,其后面数据修约规则如下:四舍六入五凑偶,五后非零则进一,五后皆零视奇偶。 五后皆零时: 五前为偶应舍去, 五前为奇则进一。 第四部分:误差理论及数据处理 4.2 数据处理规则(续) 4、数据修约规则举例 34.945修约成3位有效数字:为34.9; 34.960修约成3位有效数字:为35.0; 34.9501修约成3位有效数字:为35.0; 34.850修约成3位有效数字:为34.8; 573.5修约成3位有效数字:为574; 1.2874修约成4位有效数字:1.287 1.2876修约成4位有效数字:1.288 1.287500修约成4位有效数字:1.288 1.286500修约成4位有效数字:1.286 1.284500001修约成4位有效数字:1.285 第四部分:误差理论及数据处理 4.3 测量不确定度简介 1、测量不确定度定义 根据所用到的信息,表征赋予被测量值分散性的非负参数。 2、测量结果的不确定度分类 分为:标准不确定度(u1)、合成标准不确定度(uc)、扩展不确定度(U)。 测量结果最终表示,用扩展不确定度。 3、测量结果的不确定度评定 分为测量不确定度的A类评定,测量不确定度的B类评定。 第四部分:误差理论及数据处理 1、测量不确定度 定义:根据所用到的信息,表征赋予被测量值分散性的非负参数。 2、测量不确定度与测量误差的区别 区别1:定义 测量误差:表明测量结果偏离真值,是一个差值。 测量不确定度:表明被测量之值的分散性,是一个区间。用标准偏差,标准偏差的倍数,或说明了置信水准的区间的半宽度来表示。 第四部分:误差理论及数据处理 区别2:分类 测量误差 按出现于测量结果中的规律,分为随机误差和系统误差两类,它们都是无限多次测量的理想概念。 测量不确定度 按是否用统计方法求得,分为A类评定和B类评定两种评定方法。它们都以标准不确定度表示。 第四部分:误差理论及数据处理 区别3:可操作性 测量误差 由于真值未知,往往不能得到测量误差的确定值。当用约定真值代替真值时,可以得到测量误差估计值。 测量不确定度 可以由人们根据实验、资料、经验等信息进行评定,从而可以定量确定测量不确定度的值。 第四部分:误差理论及数据处理 区别4:数值符号 测量误差 非正即负,不能用正负()号表示。 测量不确定度 是一个非负参数,当由方差求得时,取其正平方根。 第四部分:误差理论及数据处理 区别5:合成方法 测量误差 各误差分量的代数和 。 测量不确定度 当各分量彼此独立时用方和根法进行合成,否则应考虑加入相关项。 第四部分:误差理论及数据处理 区别6:结果修正 测量误差 已知系统误差的估计值时,可以对测量结果进行修正,得到已修正的测量结果。 测量不确定度 不能用测量不确定度对测量结果进行修正。对已修正测量结果进行不确定度评定时,应考虑修正不完善引入的不确定度分量。 第四部分:误差理论及数据处理 区别7:结果说明 测量误差 客观存在的,不以人的认识程度而转移。误差属于给定的测量结果,相同测量结果具有相同的误差,而与得到该测量结果的测量仪器和测量方法无关。 测量不确定度 与人们对被测量、影响量、以及测量过程的认识有关。合理赋予被测量的任一个值,均具有相同的测量不确定度。 谢 谢 大 家!

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