计量基础知识普及资料

制丝车间计量基础知识普及资料

第一部分标准相关知识概述

1、标准的定义：

国家标准GB 3935.1－83标准化基本术语第一部分对标准作如下定义：标准是对重复性事物和概念所作的统一规定。它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础，经有关方面协商一致，由主管机构批准，以特定形式发布，作为共同遵守的准则和依据。

2、标准定义的含义：

（1）标准的本质属性是一种“统一规定”。

（2）标准制定的对象是重复性事物和概念。

（3）标准产生的客观基础是“科学、技术和实践经验的综合成果”。

（4）制定标准过程要“经有关方面协商一致”。

（5）标准文件有其自己一套特定格式和制定颁布的程序。

3、标准化的定义：

国家标准GB 3935.1对标准化的定义：在经济、技术、科学及管理等社会实践中，对重复性事物和概念通过制定、发布和实施标准，达到统一，以获得最佳秩序和社会效益。

4、标准化定义的含义：

（1）标准化是一项活动过程。

（2）这个活动过程在深度上是一个永无止境的循环上升过程。

（3）这个活动过程在广度上是一个不断扩展的过程。

（4）标准化的目的是“获得最佳秩序和社会效益”。

第二部分计量基础知识－概述

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。

一、计量学及其分类

（一）计量学的定义及研究的内容

根据JJG 1001-91通用计量名词及定义，计量学是有关测量知识领域的一门学科。然而它又不同于其它学科，具有双重属性，既属于自然科学，又属于社会科学。作为自然属性，它属于生产力的范畴，不是某种社会制度的产物，也不因某种社会制度的消亡而消亡；而作为社会属性，它又属于上层建筑，伴随着经济基础的发展而发展，与社会制度紧紧相连，不能脱离社会制度而单独存在。

计量学研究的内容包括：

（l）计量单位及其基准、标准的建立、复制、保存和使用；

（2）量值传递、计量原理、计量方法、计量不确定度以及计量器具的计量特性；

（3）计量人员进行计量的能力；

（4）计量法制和管理；

（5）有关计量的一切理论和实际问题。

此外，计量学也研究物理常量、常数和标准物质、材料特性的准确测定。可以预料，随着生产和科学技术的发展，计量学的内容还会更加丰富。

（二）计量学的分类

计量学包括的专业很多，应用十分广泛。

目前我国按专业把计量学划分为几何量、温度、力学、电磁学、电子、时间频率、电离辐射、光学、声学、化学（含标准物'质）等10大类。

就学科而言，根据任务性质，计量学又可分为法制计量学、普通计量学、技术计量学、质量计量学、理论计量学等。

国际法制计量组织（OIML）根据应用领域将计量学分为工业计量学、商业计量学、天文计量学、医用计量学等。

当然，上述划分并不是绝对的。在实际研究和具体计量中，往往并不、也没有必要去严格区分。

二、计量的发展及特点

（一）计量的定义

根据JJG 1001-91通用计量名词及定义，计量是实现单位统一和量值准确可靠的测量。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。

计量与其它测量一样，是人们理论联系实际，认识自然、改造自然的方法和手段。它是科技、经济和社会发展中必不可少的一项重要的技术基础。

计量与测试是含义完全不同的两个概念。测试是具有试验性质的测量，也可理解为测量和试验的综合。它具有探索、分析、研究和试验的特征。

计量的对象，在相当长的历史时期内，主要是各种物理量。随着科技的进步和经济、社会的发展，计量的对象已突破了传统物理量的范畴，不仅扩展到化学量、工程量，而且扩展到生物方面的生理、心理量，甚至一些微观领域的统计计数量，如质子数、中子数、血球个数等计数量也可通过一定的物理技术手段转换成物理量来计量。因此，可以说，一切可测量的量，皆属于计量的对象。

计量根据其对象主要可分为物理计量、化学计量、工程计量、生物计量等。

（二）计量的发展

计量的历史渊远流长。计量的发展与社会进步联系在一起，它是人类文明的重要组成部分。

计量的发展大体可分为3个阶段。

1．古典阶段

计量起源于量的概念。量的概念在人类产生的过程中就开始形成。人类从利用工具到制造工具，包含着对事物大小、多少、长短、轻重、软硬等的思维过程，逐渐产生了形与量的概念。在同自然界漫长的斗争中，人们首先学会了用感觉器官耳听、眼观、手量来进行计量。作为最高依据的"计量基准"，也多用人体的某一部分，或其它天然物如动物丝毛、植物果实或乐器等。例如，我国古代的"布手知尺"、"掬手为? quot;、"取权定重"、"迈步定亩"、"滴水计时"；英王亨利一世将其手臂向前平伸，从其鼻尖到指尖的距离定为"码"；英王查理曼大帝以自己的脚长为标准，把它定为"英尺"等。可见，计量的古典阶段是以经验为主的初级阶段。

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。

2.经典阶段（近代阶段）

从世界范围看，1875年"米制公?quot;的签订，标志着计量经典阶段的开始。这阶段的主要特征是计量摆脱了利用人体、自然物体作为"计量基准"的原始状态，进入以科学为基础的发展时期。由于科技水平的限制，这个时期的计量基准大都是经典理论指导下的宏观实物基准。例如，根据地球子午线四分之一的一千万分之一长度制成长度基准米原器；根据1立方分米的纯水在密度最大时的质量制成了质量基准千克原器等。

这类实物基准，随着时间的推移，由于腐蚀、磨损，量值难免发生微小变化；由于原理和技术的限制，准确度也难以大幅度提高，以致不能适应日益发展的社会、经济的需要。于是不可避免地提出了建立更准确、更稳定的新型计量基准的要求。

3. 现代阶段

现代计量的标志是由以经典理论为基础，转为以量子理论为基础，由宏观实物基准转为微观自然基准。也就是说，现代计量以当今科学技术的最高水平，使基本单位计量基准建立在微观自然现象或物理效应的基础之上。迄今为止，国际单位制中7个SI基本单位，已有5个实现了微观自然基准，即量子基准。量子基准的稳定性和统一性为现代计量的发展奠定了坚实的基础。

（三）计量的特点

计量不管处于那一阶段，均与社会经济的各个部门，人民生活的各个方面有着密切的关系。随着社会的进步，经济的发展，加上计量的广泛性、社会性，必然对单位统一、量值准确可靠提出愈来愈高的要求。因此，计量必须具备以下4个特点。

1．准确性

准确性是计量的基本特点，是计量科学的命脉，计量技术工作的核心。它表征计量结果与被测量真值的接近程度。只有量值，而无准确程度的结果，严格来说不是计量结果。准确的量值才具有社会实用价值。所谓量值统一，说到底是指在一定准确程度上的统一。

2．一致性

一致性是计量学最本质的特性，计量单位统一和量值统一是计量，致性的两个方面。然而，单位统一是量值统一的重要前提。量值的一致是指在给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。

3．溯源性

为了使计量结果准确一致，任何量值都必须由同一个基准（国家基准或国际基准）传递而来。换句话说，都必须能通过连续的比较链与计量基准联系起来，这就是溯源性。因此，"溯源性"和"准确性"和"一致性"的技术归宗。尽管任何准确、一致是相对的，它与科技水平，与人的认识能力有关。但是，"溯源性"毕竟使计量科技与人们的认识相一致，使计量的"准确"与"一致"得到基本保证。否则，量值出于多源，不仅无准确一致可言，而且势必造成技术和应用上的混乱。

4．法制性

计量的社会性本身就要求有一定的法制来保障。不论是单位制的统一，还是基标准的建立，量值传递网的形成，检定的实施等各个环节，不仅要有技术手段，还要有严格的法制监督管理。也就是说都必须以法律法规的形式作出相应的规定。尤其是那些重要的或关系到国计民生的计量，更必须有法制保障。否则，计量的准确性、一致性就无法实现，其作用也无法发挥。

第二部分计量基础知识问答

1.什么叫计量？什么叫测量？

计量是实现单位统一、保障量值准确可靠的活动，它包括科学技术上的、法律法规上的和行天上石麟管理上的一系列活动。测量是为确定量值而进行的一组操作。

2.计量的内容有哪些？

计量的内容通常可概括为以下六个方面：计量单位与单位制：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：量值伟递与溯源，包括检定、校准、测试、检验与检测：物理常量、材料与物质特性的测定：测量不确定度、数据处理与测量理论及其方法：计量管理，包括计量保证与计量监督等。

3.计量是如何分类的？有何特点？

计量分为科学计量、工程计量和法制计量3类，分别代表计量的基础性、应用性和公益性三个方面。计量的特点有：准确性、一致性、溯源性、法制性。

4.我国的计量法规体系是如何构成的？

我国的计量法规体系由三部分组成：1）中华人民共和国计量法：2）国务院制定（或批准）的计量行政法规和省、直辖市、自治区人大常委会制定的地方计量法规：3）国务院计量行政部门制定的计量管理

办法和技术规范，国务院有关部门制定的部门计量管理办法，县级以上人发政府计量行政部门制定的地方计量管理办法。

5.计量法的基本内容是什么？

计量法的基本内容是：

1）计量立法宗旨

2）调整范围

3）计量单位制

4）计量器具管理

5）计量监督

6）计量授权

7）计量认证

8）计量纠纷的处理

9）计量法律责任

6.什么叫校准？校准的依据是什么？

在规定的条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，或实物量具所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作，称为校准。校准的依据是校准规范或校准方法，对其通常应作统一规定，特殊情况下也可自行制定。

7.什么叫检定？检定的依据是什么？

我国强制检定的范围有哪些？测量仪器的检定是指查明和确认测量仪器是否符全法定要求的程序，它包括检查、加标记和（或）出具检定证书。检定具有法制怀，其对象是法制管理范围内的测量仪器。检定的依据是按法定程序审批公布的计量检定规程。我国规定，列入（中华人民共和国强制检定的工作计量器具明细目录）用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测四个方面的工作计量器具，属国家强制检定的管理范围。此外，我国对社会公用计量标准、部门和企（事）业单位的各项最高计量标准，也实行强制检定。

8.什么叫量值溯源性？

通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准（通常是国家计量标准或国际计量标准）联系起来的特性，称为量值溯源性。

9.什么叫计量单位？

计量单位是为定量表示同种量的大小而约定定义和采用的特定量。

10.我国法定计量单位的构成：

中华人民共和国法定计量单位国际单位制（SI）的单位SI单位SI 基本单位共7个SI导出单位包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位，共21个组合形式的SI导出单位 SI单位的倍数单位（包括SI单位的十进倍数单位和十进分数单位），共20个。国家选定的作为法定计量单位的非SI单位，共16个由以上单位构成的组合形式的单位

国际单位制(SI)

量量的符合名称单位符合

长度 l(L) 米 m

质量 m 千克 kg

时间 t 秒 s

电流 I 安[培] A

热力学单位 T 开[尔文] K

物质的量 n(v) 摩[尔] mol

发光强度 I(Iv) 坎[德拉] cd

11.我国法定计量单位的基本使用方法是什么？

我国法定计量单位的基本使用方法：

1）法定计量单位的名称。

2）法定计量单位和词头的符号。

3）法定计量单位产词头的使用规则。

12.何为测量仪器？它是如何分类的？

测量仪器（计量器具）单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具。

1）显示式测量仪器

2）比较式测量仪器

3）积分式没量仪器

4）累积式测量仪器

13.什么是测量系统和测量设备？

测量系统是指用于特定测量目的，由全套测量仪器和有关的其他设备组装起来所形成的一个系统。测量设备是指测量仪器、测量标准、参考物质、辅助设备以及进行测量所必须的资料的一种总称。

14.对测量仪器的控制包括哪些几项内容？

控制包括对测量仪器的下列动作中的一项、两项或在项: 1)型式批

准 2）检定 3）检验

15.什么是标称范围、量称和测量范围？

标称范围是指测量仪器的操纵器件调到特定位置时可得到的示值范围。量程是标称范围的上限和下限之差的绝对值。测量范围（工作范围）是指测量仪器的误差处于规定的极限范围内的被测量的示值范围16.什么是额定操作条件、极限条件和参考条件？

额定操作条件是指测量仪器的正常工作条件，也就是使测量仪器的规定计量特性处于给定极限内的使用条件。极限条件是指测量仪器的规定计量特性不受损也不降低，其后仍可在额定操作条件下运行所能承受的极端条件。参考条件是指测量仪器在性能试验或进行检定、校准、双对时的使用条件，即标准工作条件。

17.什么是示值误差和最大允许误差？

测量仪器的示值误差是测量仪器值与对应的输入量的真值之差。

测量仪器的最大允许差是指对给定的测量仪器，由规范、规程等所允许的误差极限值。

18.什么是灵敏度？

测量仪器响应的变化除以对应的激励变化，称为灵敏度。灵敏度值应与测量目的相适应，并非越高越好

19.什么是分辨力？

显示装置能有效辨别的最小的示值差，称显示装置的分辨力。模拟式显示装置的分辨力，通常为标尺分度值的一半。对数字式显示装置，其分辨力为末位数字的一个数码。

20.什么是稳定性和漂移？

稳定性通常是指测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力。漂移是测量仪器计量特性的慢变化。

21.测量仪器的选用原则是什么？

选用原则是从技术性和经济性出发，使其计量特性适当地满足预定的要求，既要够用，又不过高。

22.什么是准确度？

测量准确度是指测量结果与被测量值之间的一致程度。测量准确度是一个定性的概念，一般用准确度等级表示，而不宜与数字直接相

连。

23.什么是测量的重复性？复现性？

在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之的一致性，即为测量结果的重复性。在改变了的测量条件下，同一被测量的测量结果之间的一致性，即为测量结果的复现性。

24、如何进行测量误差分析？误差与不确定度的区别是什么？

误差=测量结果─真值=（测量结果─总体均值）+（总体均值─真值）=随机误差+系统误差测量不确定度是表征赋予被测量之值的分散性，它与人们对被测量的认识程度有关，是通过分析和评定得到的一个区间。测量误差是表明测量结果偏离真值的差值，它客观存在但人们无法准确得到。

25、测量不确定度的来源有哪些？

1）对被测量的定义不完整或不完善；2）实现被测量的定义的方法不理想；3）取样的代表性不够，即被测量的样本不能代表所定义的被测量；4）对被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；5）对模拟仪器的读数存在人为偏差（偏移）；6）测量仪器的分辩力或鉴别力不够；7）赋予测量标准和标准物质的值不准；8）用于数据计算的常量和其他参量不准；9）测量方法和测量程序的近似和假定性；10）在表面上看来完全相同的条件下，被测量重复观测值的变化。

26、什么是标准不确定度？

以标准（偏）差表示的测量不确定度，称为标准不确定度。

27、什么是实验准（偏）差？

当对同一被测量对象作N次测量，表征测量结果分散性的量S按下式算出时，称它为实验标准（偏）差

28、什么是不确定度的A类评定？

不确定度的B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，称为不确定度的A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，称为不确定度的B类评定，有时也称B类不确定度评定。

29、什么是合成标准不确定度？扩展不确定度？

当测量结果是由若干个其他量的值求得时，测量结果的标准不确定

度，等于这些其他量的方差和协方差适当和的正平方根，称为合成标准不确定度。扩展不确定度是用标准（偏）差的倍数或说明了置信水平的区间的半宽表示的测量不确定度。

30、测量不确定是如何分类的？

扩展不确定度标准不确定度测量不确定度 A类标准不确定度合成标准不确定度 B类标准不确定度 U(k=2，3) Up(p为置信概率)

31、测量控制体系哪些部分组成的？

测量控制体系由两部分组成：1）测量设备的计量确认；2）测量过程控制。

32、何为计量确认？

计量确认是指为了确保测量设备与预期使用要求相一致而进行的一组操作。确认过程有两个输入：用户计量要求和测量设备特性；确定过程的输出，即是测量设备的确认状态。

33、何为测量系统分析，在评定测量系统时最基本的问题是什么？

测量系统分析是指采用统计过程控制领域中一些行之有效的原理、方法和工具，来了解测量系统中各种影响测量结果的变异性，从而保证测量系统的质量。测量系统分析即可以采用数值分析技术，还包括图形技术的应用。在评定测量系统时，测量系统是否有足够的分辨力，是否随时间保持统计稳定性，是否与预期范围一致，且满足过程分析或控制的要求是三个最基本的问题。

34、什么是数据修约？

对某一数字，根据保留数位的要求，将其多余位数的数字进行取舍，按照一定的规则，选取一个其值为修约间隔整数倍的数（称为修约数）来代替拟修约数，这一过程称为数据修约，也称为数的化整或凑整。

附：国家计量检定系统表：

计量

基准

器具

计量

标准

器具

工作

计量

器具

国家基准（复现的量的范围）

（不确定度）

检定方法

检定方法

一等标准（测量范围）

（不确定度或允许范围）

一等标准（测量范围）

（不确定度或允许范围）

检定方法

一等标准（测量范围）

（不确定度或允许范围）

一等标准（测量范围）

（不确定度或允许范围）

（名称）

（测量范围）

（误差）

（名称）

（测量范围）

（误差）

（名称）

（测量范围）

（误差）

第三部分广西卷烟总厂计量管理总厂计量管理组织机构网络图：

品质保障部

部长：　全面管理

副部长：直接分管

计量管理科

科长：全面主管

计量一组计量二组

制造一部

品质保障部

技术中心

制造二部

制丝车间

卷包车间

动力车间

企业法人：全面负责

分管领导：直接领导

物资供应部

制丝车间

卷包车间

真龙车间

动力车间

总厂计量器具编号规则：

10 2 Z B -009

009——序号

B ——ABC分类

Z ——校准方式

2——仪器类别

10——使用部门

制造二部制丝车间计量设备统计：（截至2006年3月15日）热工类力学、长度类电磁类专用类

器具名称数量器具名

称

数量

器具名

称

数量

器具名

称

数量

红外测温仪15电子皮带秤14兆欧表1红外水分

仪

30

温度变送器31质量流量计6多功能钳

表

2小感量核

子秤

6

双金属温度

计7电磁流量计9简易万用

表

8

压力变送器48差压流量计3电流表13半导体点温

计

1称重变送器25电压表26

手持红外测

温仪2椭圆齿轮流

量计

1

测温仪2靶式流量计2温湿度晴雨

表

2蒸汽流量计1

压力表279玻璃转子流

量计

3

膜片压力表3电子台秤1

耐震压力表6电子秤1

电接点压力

表

3电子天平1

精密压力表4万能角尺1

玻璃温度计1外径千分尺1

游标卡尺4

千分尺1

数显游标卡

尺

1

合计：404754736

总计： 562 件

制丝车间监视和测量器具概述：

制造二部制丝车间的监视和测量器具总计562件，其中在线的主要有电子皮带秤14台、红外水分仪30台、红外测温仪15台、核子秤6台及各种流量计、压力表、温度、压力变送器、传感器等等，这些设备主要用于控制物料流量、累计物料重量、监视生产用蒸汽、水、压缩空气的压力、测量物料水分、温度等，把生产过程中的各种数据进行反馈，让操作人员能够实时了解产品质量，及时调

整工艺参数，保证产品质量的稳定。离线的有手持式测温仪、万用表、钳表、游标卡尺、千分尺等等，这些器具主要用于设备维修技术人员。

以上监视和测量器具一部分属于国家规定需强制检定，一部分属于企业内部制定校准规定。国家强制检定的有压力表、温度变送器、万用表、各种卡尺等等，内部校准的有红外水分仪、红外测温仪、电子皮带秤、核子秤等等，所有的器具都经过检定或校准，粘贴有合格证。