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计量仪器校正知识
点击次数：1525 发布时间：2012/2/25 22:20:55
计量学是关于测量的科学。它的概念源于商品交换，由于人们生活中*早迫切需要测量长度、容量和重量，所以在古代中国，人们把计量称为度量衡。随著生产、科学技术及社会的不断发展，计量学研究的范围越来越广，现在其研究内容主要包括：量和单位；计量器具（包括计量基准、标准及工作计量器具）；量值传递和量值溯源；测量误差、测量不确定度与数据处理；及计量法制和管理。
一、计量的定义
根据计量技术规范JJF1001-1998《通用计量术语及定义》，计量定义为：实现单位统一、量值准确可靠的活动。
二、计量的分类
计量可分为：科学计量、工程计量、法制计量。
三、计量的特点
计量具有四个特点：准确性、统一性、溯源性、法制性。
1.准确性
准确性是计量的基本特点，计量技术工作的核心。通过校准或检定来确定计量的准确性，以测量误差和不确定度为考核指标，来反映测量结果与被测量真值的接近程度。
2.统一性
统一性是计量*本质的特性。它不仅对单位统一，还对计量活动结果是否符合规定的技术指标。
3.溯源性
为了使计量结果准确可靠，任何量值都必须溯源于该量值的基准（国家标准或基准）。量值的基准，是确保计量活动结果能满足量值的准确可靠和统一的基础。
4.法制性
计量还需要有相应的法律、法规和行政管理等法制手段来保障。
四、计量的主要领域
计量的领域主要有十种。
1. 几何量：长度、角度、工程参量等；
2. 力学：质量、密度、力、功、能、流量、振动、转速等；
3. 热工：热力学温度、热量等；
4. 电磁：电压、电流、電容、磁通、磁导等；
5. 无线电：噪声、功率、调制、脉冲、失真、衰减、阻抗等；
6. 时间频率：时间、频率、波长、阻尼等；
7. 声学：声压、声速、声功率、声强等；
8. 光学：发光强度、光通量、照度等；
9. 化学：物质的量、摩尔质量、渗透压等；
10. 电离辐射：辐射强度、能量密度、活度、吸收剂量等。
五、计量法律、法规和规章
计量法律： 1985年9月6日第六届全国人民代表大会常务委员会第十二次会议通过了《中华人民共和国计量法》。计量法是国家管理计量工作的基本法律，是实施计量监督管理的准则。计量法共六章三十五条。
计量法规和规章：包括计量管理法规和计量技术法规。计量管理法规指为实施计量法制定颁布的各种条例、规定或办法；计量技术法规包括计量检定系统表、计量检定规程和计量技术规范。
几个主要关于计量的法规和规章：
《中华人民共和国计量法实施细则》；
《中华人民共和国强制检定的工作计量器具检定管理办法》；
《中华人民共和国依法管理的计量器具目录》；
《计量标准考核办法》。
计量检定和校准
一、计量相关术语
1. 检定：查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序。它包括检查、加标记和出具检定证书。
2. 校准：在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，或实物量具或参考物质所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。
3. 檢测：用指定的方法檢驗測試某種物體（氣體、液體、固體）指定的技術性能指標。适用于各种行业范畴的质量评定。
4. 计量确认：为确保测量设备处于满足预期使用要求的状态所需的一组操作。包括三个过程：校准、计量验证、调整或维修。
二、计量检定和校准的区别
检定和校准的相同点为：都是属于量值溯源的一种有效合理的方法和手段，目的都是实现量值的溯源性。二者的区别为：
1. 检定是对计量器具的计量特性进行全面的评定；而校准主要是确定其量值。
2. 检定要对计量器具做出合格与否的结论；而校准并不判断计量器具的合格与否。
3. 检定应发检定证书、加盖检定印记或不合格通知书；而校准是发校准证书或校准报告。
4. 检定依据是计量检定规程；而校准依据是校准技术规范。
三、计量检定的分类
根据检定的必要程序和管理的形式，可将检定分为强制检定和非强制检定。
1. 强制检定
强制检定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进行。强制检定的对象有三种：
（1） 社会公用计量标准器具；
（2） 部門和企事业单位的计量标准器具；
（3） 用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面的计量器具。
2. 非强制检定
由使用单位对强制检定范围以外的计量器具自行或委托计量检定机构，依法进行检定。
四、量值溯源
1. 定义
量值传递：通过对計量器具的检定或校准，将国家基准所复现的計量单位量值通过各等级計量标准传递到工作計量器具，以保证对被测对象量值的准确一致。
量值溯源：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，通常与国家测量标准或测量标准联系起来的特性。
量值溯源与量值传递，是一件事情，“建立起来，传递下去”。量值传递是强制要求从国家基准或标准向下传递；现在上要求各生产厂的量值都要有溯源性，是要求生产厂主动将自己的测量结果与相关的国家标准或基准联系起来。
2. 量值传递与量值溯源的区别
量值传递与量值溯源的本质上没有多大区别，二者的区别如下：
（1） 量值传递是强调从国家建立的基准或标准向下传递；量值溯源是强调从下至上寻求更高的测量标准，追溯求源直至国家或基准。量值传递体现强制性，量值溯源体现自发性。
（2） 量值传递有严格的等级，层次较多，中间环节多，容易造成准确度损失；量值溯源不按严格的等级，中间环节少，根据用户自身的需要，可以逐级溯源，也可以越级溯源。
（3） 两种实现方式不一样。量值传递的方法中用检定或校准两种；而量值溯源的方法采用连续不间断的比较链，即承认多种方式。
3. 量值溯源的原则
原则：全部测量设备必须是可溯源的。
4. 量值溯源的方式
（1）用实物计量标准进行检定或校准；
（2）发放标准物质；
（3）实验室之间比对或验证测试；
（4）计量保证方案（MAP）；
（5）其它：统一标准方法；比率或互易测量；发播标准信号；发布标准数据；按承认的有关专业标准溯源；按双方同意的互认标准溯源等。
五、实验室认可
在开放的市场中，商品质量是关注的焦点，需要对商品的质量给予验证，就需要有资格的各类实验室为其服务。在贸易中，“一次检测/校准，全球承认”的呼声越来越高，要求各个国家有一套更权威、完善、统一的实验室认可制度。
1. 定义
实验室认可：权威机构对实验室有能力进行规定类型的检测和校准所给予的一种正式承认。
认可对象：各类检测和校准实验室。
认可是由权威机构进行。
认可是对实验室的正式承认。
认可是证明具备能力，是对能力的评审。
实验室认可遵循自愿申请的原则。
2. 我国的实验室认可
80年代前我国处于计划经济体制，改革开放以来，计划经济转向市场经济，实验室也由封闭向开放转变。1985年制定的《计量法》对质检机构要求进行计量认证。
我国的实验室认可机构是中国合格評定国家认可委员会（简称CNAS），成立于1994年9月20日。
我国如今存在三种对实验室认可的方式：实验室认可（依据*新认可标准）、计量认证（依据50条）、质检机构审查认可（依据39条）。为了与接轨，1995年国家技术监督局专门成立了一个“实验室评审办公室”，进行了“三合一”评审。
CNAS按照科学、公正和与通行准则相一致的原则运作中国的实验室认可体系，并积极参与实验室认可的合作和相互承认。于1999年12月3日在印度新德里召开的APLAC（亚太实验室认可合作组织）全体大会上，成功地签署了APLAC相互承认协议（APLAC-MRA）。2003年11月2日，在美国华盛顿召开的实验室认可合作组织（ILAC）的全体大会上，与其他实验室认可机构签署了ILAC相互承认协议（ILAC-MRA）。该协议由来自欧洲、美洲、南非和亚太地区的36个实验室认可机构共同签署，包括中国、美国、澳大利亚、英国、西班牙、瑞典、瑞士、新加坡、南非、挪威、新西兰、荷兰、日本、韩国、意大利、德国、法国、芬兰、丹麦、捷克、加拿大、巴西、比利时、越南等国家和香港、台湾地区的实验室认可机构。
实验室认可的依据（标准）为：ISO/IEC17025检测和校准实验室能力的通用要求。
1 1947年澳大利亞建立了世界上個國家實驗室認可體系，並成立了認可機構—澳大利亞國家檢測機構協會（NATA）。
2 90年代發展中國家（包括我國）也加入了實驗室認可行列。
3 國際實驗室認可合作組織（ILAC）
1977年在丹麥哥本哈根成立。
4 幾個國家實驗室認可機構
澳大利亞：NATA；英國：UKAS；臺灣：TAF；中國大陸：CNAS 。
量和单位的基本概念
量：现象、物体或物质可定性区别和定量确定的属性。
定性区别是指量在特性上的差别，如几何量、电学量、热学量、力学量等，它们之间不能够相互比较。
定量确定是指确定具体的量，又称为特定量，如零件长度为3m 。
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。
量值：一般由一个数乘以测量单位所表示的特定量的大小。它由数值和单位两部分的组合来表示。
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。
二、单位制
单位制是由计量大会（CGPM）采纳和推荐的一种一贯单位制。它的
符号为：SI（为法文）。
（1） SI基本单位（7个）
| 量的 名称 | 单位 名称 | 单位 符号 | 定 义 |
| 长度 | 米 | m | 光在真空中在1/299792458s时间间隔内所经路径的长度。 |
| 质量 | 千克 （公斤） | kg | 等于千克原器的质量。 |
| 时间 | 秒 | s | 铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期的持续时间。 |
| 电流 | 安[培] | A | 在真空中，截面积可忽略的两根相距1米的无限长平行圆直导线内通以等量恒定电流时，若导线间相互作用力在每米长度上为2*10-7N，则每根导线中的电流为1A。 |
| 热力学温度 | 开[尔文] | K | 水三相点热力学温度的1/273.16 。 |
| 物质 的量 | 摩[尔] | mol | 一系统的物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0.012kg碳-12的原子数目相等。 |
| 发光 强度 | 坎[德拉] | cd | 一光源在给定方向上的发光强度，该光源发出频率为540*1012Hz的单色辐射，且在此方向上的辐射强度为1/683 W/sr 。 |
测量误差
一、术语
1．测量：以确定量值为目的一组操作。
2．测量准确度：测量结果与被测量真值之间的一致程度。
准确度是一个定性的概念。是测量结果中系统误差和随机误差的综合，旧称精确度。
3．正确度：表明测量结果与真值的接近程度。反映系统误差的大小。
4．精密度：在测量条件不变时对同一量进行多次测量，所得结果一致的程度。精密度通常用随机误差表示。
5．测量重复性：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间的一致性。
重复性条件包括：相同的测量程序，相同的观测者，相同条件下使用相同的测量仪器，相同地点等。
6．测量复现性：在测量条件变化下，同一被测量的测量结果之间的一致性。
变化条件包括：测量原理，测量方法，观测者，测量仪器，参考计量标准，地点，时间等。
7．修正值：用代数方法与未修正测量结果相加，以补偿其系统误差的值。修正值等于负的系统误差。
8．偏差：某值减去其标称值。偏差=实际值-标称值。
二、误差的定义及表达
误差根据其表示方法不同，可分为：绝对误差、相对误差和引用误差。
1．绝对误差：所获得结果减去被测量的真值。
即 △= X-X0
△表示绝对误差；
X 表示测量结果；
X0 表示真值（如理论真值、约定真值）。
绝对误差有单位，其单位与测量结果相同；有大小（值）和符合（±）；絕对误差不是对某一测量而言，而是对该量的某一给出值来讲。
2．相对误差：绝对误差与被测量的真值之比。
即 △r= △/X0 *100%=（X-X0）/X0 *100%
相对误差表示的是给出值所含有的误差率；有大小和正负号，但无计量单位。
3．引用误差r：计量器具的绝对误差与其特定值（XN）之比。
即 r= △/XN *100%
特定值一般称为引用值，可以是计量器具的量程或标称范围的值。
原创作者：深圳市昭俐测量仪器有限公司
