1、計(jì)量管理與測量管理體系知識講座申歡友一 前言 為了宣傳、普及計(jì)量管理知識，讓現(xiàn)場計(jì)量工作者加深對測量管理體系的理解，促進(jìn)珠鋼計(jì)量貫標(biāo)工作的順利進(jìn)行和有效實(shí)施，特編寫本知識講座。本講義內(nèi)容主要根據(jù)有關(guān)培訓(xùn)資料編輯而成。考慮到初學(xué)入門者的特點(diǎn)，這里主要是對計(jì)量和計(jì)量技術(shù)的基本概念、測量管理體系結(jié)構(gòu)及原理作概括性解釋。其中部分內(nèi)容是本人學(xué)習(xí)“計(jì)量”的理解和發(fā)揮，供大家參考。概念是推理的基礎(chǔ)和前提，概念名詞是人們描述事物現(xiàn)象或特性的標(biāo)記，尤其對于新知識、新理論、新系統(tǒng)的概念名詞有新的含義。如果對概念模糊不清，思維就會(huì)發(fā)生概念沖突、概念混淆和邏輯推理混亂的現(xiàn)象。所以，我們只能從概念和概念名詞開始學(xué)習(xí)。下

2、面先就計(jì)量問題談幾點(diǎn)學(xué)習(xí)體會(huì)。1、 我們先從漢字本身來解釋計(jì)、量這兩個(gè)字的含義。“量”字有兩個(gè)讀音，liàng讀去聲，作名詞，如計(jì)量，估量，度量，這里的“量”是作標(biāo)準(zhǔn)器具或量具解；“計(jì)”是計(jì)算、結(jié)算的意思，因此，計(jì)量的傳統(tǒng)含義是用標(biāo)準(zhǔn)器具去測量同類型的未知量的大小或多少，表示一種活動(dòng)。liáng讀上聲，作動(dòng)詞，如測量、丈量，量體溫，表示一種測量的動(dòng)作。2、 現(xiàn)代的計(jì)量概念與傳統(tǒng)的計(jì)量概念已經(jīng)有很大不同。從后面的定義可以看到，這時(shí)的“量”是代表事物的屬性，因此，現(xiàn)代計(jì)量是要定性區(qū)別和定量確定這種屬性的量值。它用計(jì)量單位來定性區(qū)別，用測量數(shù)據(jù)來定量確定。可見，現(xiàn)代計(jì)量是包括了傳

3、統(tǒng)的計(jì)量概念，但又遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的計(jì)量概念。同時(shí)，計(jì)量概念是包含測量概念的。3、 要注意區(qū)分計(jì)量與計(jì)數(shù)的概念區(qū)別。計(jì)量是對某個(gè)未知量的狀態(tài)、大小的測量，而計(jì)數(shù)是對相同的已知事物的數(shù)量計(jì)算或統(tǒng)計(jì)；如統(tǒng)計(jì)出席會(huì)議的人數(shù)，計(jì)算一天（月，年）的出鋼爐數(shù)或鋼水噸數(shù)等屬于計(jì)數(shù)范疇。應(yīng)該說，計(jì)數(shù)不同于測量和計(jì)量，但計(jì)量工作包含了“計(jì)數(shù)”，如計(jì)量數(shù)據(jù)處理等。4、 學(xué)習(xí)質(zhì)量管理和計(jì)量管理等知識，要注意區(qū)分許多名詞在不同場合和位置表示的多重不同含義和一個(gè)概念用不同名詞表示的相同或相近含義。如計(jì)量單位、基本單位與工作單位中的“單位”含義不同；作名詞的“組織”與作動(dòng)詞的“組織”含義不同；計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)與工作標(biāo)準(zhǔn)中的“標(biāo)準(zhǔn)”含

4、義不同；如“被測量”一般解釋為“被測的量”（iàng讀去聲），也可以解釋為某參數(shù)“被測量”（ liáng讀上聲）。同時(shí)，在計(jì)量管理中也有許多表示相同概念的同義詞和近義詞，如計(jì)量設(shè)備、測量設(shè)備、計(jì)量器具、計(jì)量儀器，計(jì)量管理、測量管理等。5、 計(jì)量的作用問題。計(jì)量是信息數(shù)據(jù)的主要來源。計(jì)量對國家、社會(huì)、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、貿(mào)易等各方面的整體作用是勿容質(zhì)疑的。但對于一次或一個(gè)具體的測量過程，它的作用決定于測量結(jié)果（數(shù)據(jù)）的使用價(jià)值。通常沒有采用或很少采用或使用價(jià)值較低的測量數(shù)據(jù)，則可以認(rèn)為該測量過程的作用很小，可以不予考慮。測量結(jié)果（數(shù)據(jù)）使用價(jià)值的評價(jià)應(yīng)該從企業(yè)計(jì)量管理的整體利益出發(fā)，

5、對于企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、安全、環(huán)保、經(jīng)營、能源等方面產(chǎn)生影響的測量過程和測量設(shè)備應(yīng)納入計(jì)量管理體系。6、 計(jì)量單位的統(tǒng)一問題。第一，任何測量數(shù)據(jù)必須要有計(jì)量單位，沒有單位的數(shù)據(jù)無法區(qū)別事物屬性，所以是無意義的。第二。統(tǒng)一計(jì)量單位是為了方便測量數(shù)據(jù)的比較、統(tǒng)計(jì)和分析，便于數(shù)據(jù)共享，可以提高社會(huì)或企業(yè)管理的效率。第三，統(tǒng)一計(jì)量單位是為了提高測量設(shè)備的測量準(zhǔn)確度。因?yàn)闇y量設(shè)備自身的準(zhǔn)確度是保證測量準(zhǔn)確度的前提，而測量設(shè)備的準(zhǔn)確度是靠計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具來檢定或校準(zhǔn)的，標(biāo)準(zhǔn)器具則溯源到國家計(jì)量基準(zhǔn)器具，仍至計(jì)量單位的最高基準(zhǔn)。第四，把計(jì)量單位統(tǒng)一到法定計(jì)量單位是計(jì)量管理納入到法制化管理的需要。7、 計(jì)量的誤差問題

6、。有計(jì)量，必然產(chǎn)生測量誤差。測量結(jié)果得到的測量數(shù)據(jù)是否有用，決定測量誤差的大小。不同的測量過程對測量誤差的要求是差別很大的。如火箭、導(dǎo)彈對時(shí)間、速度的測量要求很高，否則就會(huì)差之毫厘、失之千里；液壓油缸對活塞與缸體的表面配合要求很高，那么加工時(shí)的直徑和表面光潔度的測量誤差必須得到控制。超出最大允許誤差的計(jì)量是無效的計(jì)量，所以，控制和評價(jià)測量誤差是計(jì)量的基本問題之一。第一，對于現(xiàn)場需要的測量過程首先要知道它的測量范圍和誤差要求；第二，必須知道測量設(shè)備本身的最大測量誤差（通過定期檢定或校準(zhǔn)過程來確定）；第三，必須知道現(xiàn)場環(huán)境影響該測量過程的測量結(jié)果的主要因素；第四，必須對重點(diǎn)測量過程的影響因素實(shí)施控

7、制（包括制定測量過程作業(yè)指導(dǎo)書，培訓(xùn)操作人員，改善測量環(huán)境條件，加強(qiáng)測量設(shè)備的維護(hù)，對測量過程采取必要的監(jiān)視等）；第五，必要時(shí)，定期對測量過程的歷史測量數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差計(jì)算分析和對測量不確定度進(jìn)行計(jì)算與評價(jià)。8、 計(jì)量管理的范圍問題。任何管理問題，首先要知道對象、確定對象范圍和地位，然后再考慮管理目標(biāo)和要求。我們珠鋼現(xiàn)在是要開展ISO 10012：2003 測量管理體系 測量過程和測量設(shè)備的要求標(biāo)準(zhǔn)的貫標(biāo)審核認(rèn)證工作。本標(biāo)準(zhǔn)的第4條（總要求）原文如下：“組織應(yīng)規(guī)定屬本標(biāo)準(zhǔn)所確定的測量設(shè)備和測量過程，在確定測量管理體系的范圍和內(nèi)容時(shí)，應(yīng)考慮由于不符合計(jì)量要求而帶來的風(fēng)險(xiǎn)和后果。”第一，企業(yè)（組織）采

8、用本標(biāo)準(zhǔn)建立測量管理體系，是在對產(chǎn)品質(zhì)量、能源計(jì)量、安全防護(hù)、環(huán)境檢測、經(jīng)營管理等方面需要有準(zhǔn)確可靠的測量作保證的情況下采用的。第二，確定測量管理體系的范圍和內(nèi)容是由企業(yè)（組織）自己選擇決定的，“標(biāo)準(zhǔn)”本身沒有規(guī)定哪些測量設(shè)備要納入體系管理，哪些測量過程應(yīng)納入體系控制。第三，納入測量管理體系的范圍應(yīng)由企業(yè)（組織）根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)和后果來決定。如果某些測量設(shè)備和測量過程一旦失準(zhǔn)，不會(huì)影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)利益，不會(huì)造成客戶投訴，不會(huì)帶來什么風(fēng)險(xiǎn)，那么，這些測量設(shè)備和測量過程就不須納入測量管理體系。第四，即使國家公布的“強(qiáng)制檢定的工作計(jì)量器具明細(xì)目錄”也是有前提條件的：“本目錄內(nèi)項(xiàng)目凡用于貿(mào)易結(jié)算、安全

9、防護(hù)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測的，均實(shí)行強(qiáng)制檢定”。同時(shí)規(guī)定：“企業(yè)使用的非強(qiáng)制檢定計(jì)量器具的檢定周期，由企業(yè)根據(jù)的原則自行確定。非強(qiáng)制檢定計(jì)量器具的檢定方式，由企業(yè)根據(jù)需要，可以自行決定在本單位檢定或者送其他計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)檢定、測試、任何單位不得干涉。”第五，上述理由說明，計(jì)量管理體系是一個(gè)有限的體系，要求運(yùn)行有效的體系，滿足預(yù)期計(jì)量要求的體系。不是象有的人理解的，包括全部測量設(shè)備、測量器具、測量儀表。9、 計(jì)量管理與計(jì)量技術(shù)問題計(jì)量管理是對計(jì)量要素和過程實(shí)施指揮、控制和協(xié)調(diào)的功能。計(jì)量技術(shù)是對測量設(shè)備和測量過程從技術(shù)上和方法上保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。現(xiàn)在我們珠鋼實(shí)施計(jì)量貫標(biāo)工作，只是從管理方面建立

10、文件化的“測量管理體系”，紙面上的東西要落實(shí)和實(shí)施還需要技術(shù)支持和資源保證。技術(shù)知識只有被人掌握才能轉(zhuǎn)化為技術(shù)力量。現(xiàn)在珠鋼設(shè)備人員中的計(jì)量技術(shù)知識和計(jì)量技術(shù)力量還很缺乏，沒有計(jì)量技術(shù)做基礎(chǔ)，計(jì)量管理可能變成紙上談兵、空中樓閣。二 計(jì)量與計(jì)量管理的基本概念n 量 quantity：指對事物的現(xiàn)象、物體或物質(zhì)可定性區(qū)別和定量確定的屬性。定性區(qū)別是指量在特性上的差別，如：幾何量、電學(xué)量、熱學(xué)量、力學(xué)量等。特性不同的量不能相互比較。定量確定是指對同種量確定具體的量，稱為特定量。特定量之間可以相互比較。n 計(jì)量 metrlolgy：計(jì)量是實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準(zhǔn)確可靠的活動(dòng)。n 測量 measuremen

11、t：測量是以確定量值為目的的一組操作在國際組織中沒有“計(jì)量”的定義。計(jì)量，一般情況下作名詞用，它涵蓋的概念范圍比“測量”要大，包括法制計(jì)量、科學(xué)計(jì)量；計(jì)量做動(dòng)詞用時(shí)它與“測量”同義。測量通常做動(dòng)詞用，它的概念范圍較小；但“測量”與“計(jì)量”的概念有許多相同之處，有時(shí)可以相互替代。過去我們習(xí)慣叫計(jì)量管理，引進(jìn)ISO體系標(biāo)準(zhǔn)后，剛開始稱為計(jì)量檢測體系；為了與英語單詞翻譯對應(yīng)一致，現(xiàn)在我們在對應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量體系貫標(biāo)中統(tǒng)一稱為測量管理和測量管理體系。由于英語單詞翻譯的原因，計(jì)量往往作為計(jì)量學(xué)的簡稱。n 測量單位：unit of measurement計(jì)量單位：為定量表示同種量的大小而約定地賦予的名稱

12、和符號，它是一種特定量。單位既是名稱、符號，作為定性區(qū)別的標(biāo)記；也是一個(gè)確定的特定量，表示一個(gè)單位的量。基本單位不能再細(xì)分，量值用基本單位的倍數(shù)來表示。n 量值：一般由一個(gè)數(shù)乘以測量單位所表示的特定量的大小。沒有單位的測量數(shù)據(jù)是沒有意義的數(shù)字。對于不能由一個(gè)數(shù)乘以測量單位所表示的量，可參照約定參考標(biāo)尺的方式表示。n 計(jì)量學(xué)metrlolgy：研究不同領(lǐng)域關(guān)于測量的科學(xué)理論和實(shí)踐（測量方法）。n 測量設(shè)備：它是測量儀器、測量標(biāo)準(zhǔn)、參考物質(zhì)、輔助設(shè)備以及進(jìn)行測量所必需的資料的總稱。測量設(shè)備，我們過去習(xí)慣稱為計(jì)量器具、計(jì)量設(shè)備，是一個(gè)意思。其中，測量標(biāo)準(zhǔn)就是用作對比參考的實(shí)物器具、測量儀器、參考物質(zhì)

13、等，也稱為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具，或稱計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)；如1kg質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，100標(biāo)準(zhǔn)電阻，標(biāo)準(zhǔn)電流表，銫頻率標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)氫電極，等等。n 計(jì)量特性：指能夠影響測量結(jié)果的可區(qū)分的特性。可以用計(jì)量特性表示測量設(shè)備的主要特征，也可以用計(jì)量特性表述顧客、組織和法規(guī)的計(jì)量要求；兩者之間直接進(jìn)行比較，就可以判斷測量設(shè)備是否滿足預(yù)期的計(jì)量要求。測量設(shè)備通常有多項(xiàng)計(jì)量特性，計(jì)量特性可作為測量設(shè)備校準(zhǔn)的參數(shù)（對象），也只有通過校準(zhǔn)才能得到測量設(shè)備的計(jì)量特性。表征計(jì)量特性的參數(shù)例子：測量范圍：也稱測量儀器的工作范圍，即測量儀器的誤差處在規(guī)定的極限內(nèi)的一組被測量的值。測量不確定度：與測量結(jié)果相聯(lián)系，表征被測量之值的分散性的參數(shù)。最大允

14、許誤差：規(guī)程、規(guī)范對給定測量儀器所允許的誤差極限值。偏移：測量儀器顯示值的系統(tǒng)誤差。重復(fù)性：在相同測量條件下，重復(fù)測量同一個(gè)被測量，測量儀器提供相近示值的能力。穩(wěn)定性：測量儀器保持其計(jì)量特性持續(xù)恒定的能力。滯后：指從測量儀器開始測量（被測量出現(xiàn)）到測量儀器顯示被測量的值的延遲時(shí)間。漂移：指測量儀器計(jì)量特性的緩慢變化，如零點(diǎn)漂移、系統(tǒng)誤差漂移等。分辨力：指測量儀表的顯示裝置能有效區(qū)分的最小的示值差，或稱最小單位讀數(shù)。誤差：測量顯示結(jié)果與被測量的真值的偏差。死區(qū)：激勵(lì)信號的變動(dòng)不會(huì)引起測量儀器響應(yīng)發(fā)生變化的最大區(qū)間。n 計(jì)量確認(rèn)：為了確保測量設(shè)備符合預(yù)期使用要求所需要做的一組操作。計(jì)量確認(rèn)的對象是

15、測量設(shè)備，通過定期校準(zhǔn)使測量設(shè)備本身滿足計(jì)量要求，它是測量管理體系的主要任務(wù)之一。計(jì)量確認(rèn)包括幾個(gè)步驟：校準(zhǔn)和驗(yàn)證，必要的調(diào)整或修理（隨后的重新校準(zhǔn)），與該設(shè)備使用的計(jì)量要求相比較，以及最后的封簽或標(biāo)簽，并出具文件證明該測量設(shè)備合格。預(yù)期的使用（計(jì)量）要求由給定的計(jì)量特性參數(shù)來表示。n 測量過程：一組將被測對象的狀態(tài)或性能參數(shù)轉(zhuǎn)化為確定量值輸出的相互關(guān)聯(lián)的活動(dòng)。測量過程涉及的要素包括：測量對象、測量設(shè)備、測量方法、測量環(huán)境條件和操作人員的技能等。測量過程有兩種類型:一種是需要操作人員參與、控制的非連續(xù)性的測量過程，如廢鋼配料稱重、鋼包鋼水稱重、鋼水測溫等；另一種是不需要操作人員參與、控制的連續(xù)

16、性的測量過程，操作人員只需記錄或統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，只要被測量出現(xiàn)，測量設(shè)備就會(huì)自動(dòng)連續(xù)測量或顯示，如流量、溫度、壓力和電能等。測量過程通過對生產(chǎn)/工藝過程的需求進(jìn)行識別、分析、策劃和設(shè)計(jì)來最終確定。測量過程的控制需要采用“過程方法”來實(shí)現(xiàn)。n 測量系統(tǒng)：組合起來以進(jìn)行特定測量的全套測量儀器和其它設(shè)備。n 計(jì)量管理：n 測量管理：為實(shí)現(xiàn)測量目標(biāo)在計(jì)量方面對組織進(jìn)行指揮、控制和協(xié)調(diào)統(tǒng)一的活動(dòng)。在企業(yè)實(shí)施ISO質(zhì)量體系貫標(biāo)中，可以把計(jì)量管理和測量管理看作一個(gè)概念理解。計(jì)量管理的主要對象是：測量設(shè)備、測量過程和測量數(shù)據(jù)。定義中的“組織”是名詞，是指職責(zé)、權(quán)限和相互關(guān)系得到安排的一組人員及設(shè)施。n 測量管理體系

17、：為完成計(jì)量確認(rèn)并持續(xù)控制測量過程所必需的一組相互關(guān)聯(lián)或相互作用的要素組合。測量管理體系包括：管理職責(zé)，資源管理，計(jì)量確認(rèn)過程，測量過程控制與實(shí)現(xiàn)，體系分析與改進(jìn)等幾大過程組成。測量管理體系需要接受法定機(jī)構(gòu)組織的評審和認(rèn)證，并定期進(jìn)行復(fù)核審查。n 計(jì)量的分類：計(jì)量分為科學(xué)計(jì)量、工程計(jì)量和法制計(jì)量3類，分別代表計(jì)量的基礎(chǔ)、應(yīng)用和政府主導(dǎo)的社會(huì)事業(yè)三個(gè)方面。n 計(jì)量的特點(diǎn)：概括地說，歸納為 準(zhǔn)確性、一致性、溯源性和法制性 4個(gè)方面。準(zhǔn)確性：指測量結(jié)果被測量真值的接近程度，是在一定的不確定度、允許誤差范圍內(nèi)的準(zhǔn)確性。不同的應(yīng)用場合要求的準(zhǔn)確度不同。一致性：指測量條件相同時(shí)，測量結(jié)果應(yīng)該是可重復(fù)、可再

18、現(xiàn)、可比較的，稱為一致性。溯源性：指我們通過測量設(shè)備得到的測量結(jié)果（量值），由于測量設(shè)備的逐級校準(zhǔn)比較鏈的聯(lián)系，使所有的同種量值可以溯源與同一個(gè)計(jì)量基準(zhǔn)聯(lián)系起來，從而使其準(zhǔn)確性和一致性得到技術(shù)保證。法制性：指計(jì)量在社會(huì)應(yīng)用時(shí)必須通過法律、法規(guī)和政府主導(dǎo)建立法制保障，因此體現(xiàn)計(jì)量的強(qiáng)制性和統(tǒng)一性。n 計(jì)量的作用：計(jì)量對經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、科學(xué)和政府管制的作用具有廣泛性、基礎(chǔ)性和效益性的特點(diǎn)。計(jì)量是信息數(shù)據(jù)的主要來源；計(jì)量是科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)；計(jì)量是提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段；計(jì)量是提高經(jīng)濟(jì)效益的基本保證；計(jì)量是市場貿(mào)易的前提和保證；計(jì)量是社會(huì)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)（信息、醫(yī)療、安全、環(huán)境、資源）。具體的計(jì)量活動(dòng)的作用由

19、測量結(jié)果（量值）及精確度的作用所決定。n 國際單位制單位：它是由國際計(jì)量大會(huì)（CGPM）采納和推薦的一種一貫單位制，它的國際通用符號為“SI”，即國際單位制簡稱為“SI”。國際單位制的單位包括：SI基本單位，如長度：米（m）、質(zhì)量：千克（kg）、時(shí)間：秒（s）、電流：安培（A）、熱力學(xué)溫度：開爾文（K）等7種。SI導(dǎo)出單位，如頻率：赫茲（Hz）、力：牛頓（N）、壓力/壓強(qiáng)/應(yīng)力：帕斯卡（Pa）、能量/功/熱量：焦耳（J）、功率：瓦特（W）、電壓/電位/電動(dòng)勢：伏特（V）、溫度：攝氏度（）等21種由兩個(gè)或以上的SI單位以乘、除（或指數(shù)）組合構(gòu)成的單位稱為組合單位，如m/s，m-1，-1，kg/m

20、3等仍屬于SI單位。SI單位的倍數(shù)單位，由SI詞頭與SI單位并列構(gòu)成。SI詞頭共有20個(gè)，所代表的因數(shù)的覆蓋范圍從10-2410+24。如，106兆（M）、103千（k）、102百（h）、101十（da）、10-1分（d）、10-2厘（c）、10-3毫（m）、10-6微（）等等。n 法定計(jì)量單位：計(jì)量法規(guī)定，國際單位制計(jì)量單位和我國選定的其他計(jì)量單位，為國家法定計(jì)量單位。除上述國際單位制單位外，我國還選定的可與SI單位并用的非國際單位制單位，有11個(gè)物理量、選定16個(gè)單位。另附“法定計(jì)量單位對照一覽表”。不允許再使用非法定計(jì)量單位；應(yīng)對非法定計(jì)量單位表示的量值換算成法定計(jì)量單位表示的量值。要注

21、意“量的名稱”、“量的符號”和“量值”的正確表達(dá)。三 計(jì)量技術(shù)基礎(chǔ)知識 計(jì)量技術(shù)主要研究對被測對象的參數(shù)的測量原理和方法，影響測量結(jié)果的主要因素，控制測量誤差，分析測量不確定度，測量數(shù)據(jù)的處理方法，以及提高測量設(shè)備的測量準(zhǔn)確度等。下面的介紹仍然從計(jì)量技術(shù)的名詞概念開始，對計(jì)量技術(shù)的具體內(nèi)容不作詳細(xì)敘述。u 量的真值：指與給定的特定量的定義一致的值。量的真值只有通過完善的測量才有可能得到；通常很難獲得真值。真值按其本性是不確定的，因?yàn)槭挛锏淖兓墙^對的；與給定的特定量的定義一致的值不一定只有一個(gè)。理論真值：往往在定義和公式表達(dá)中給出，如三角形內(nèi)角和=180°，圓周率=周長/直徑約定真值

22、：對于給定目的具有適當(dāng)不確定度的、賦予特定量的值，該值是約定采用的。在實(shí)際測量中，通常利用被測量的實(shí)際值、或已修正過的算術(shù)平均值、或高一級計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器所復(fù)現(xiàn)的量值作為約定真值。此時(shí)，約定真值與真值之差可以忽略不計(jì)。計(jì)量學(xué)約定真值：如SI基本量的單位；國際常數(shù)委員會(huì)公布推薦的基本物理常量（數(shù)），法定計(jì)量單位中所規(guī)定的數(shù)值（如標(biāo)準(zhǔn)重力加速度）等。u 測量準(zhǔn)確度：表示測量結(jié)果與被測量真值之間的一致程度。它是測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合，過去稱精確度。不要用術(shù)語精密度代替準(zhǔn)確度；準(zhǔn)確度是一個(gè)定性的概念，只能表達(dá)“高”或“低”；而測量不確定度是一個(gè)定量概念。u 測量絕對誤差：測量結(jié)果（x）減去被測量

23、的真值（x0）。 = xx0被測量的真值通常用約定真值代替。絕對誤差有單位，與測量結(jié)果相同；絕對誤差往往簡稱為誤差。絕對誤差有大小和正負(fù)符號，表示偏離方向和程度。說絕對誤差必須講被測對象的某一給出值。如：不能說“砝碼的誤差是+0.002g”，應(yīng)該說“此10g砝碼的誤差是+0.002g”。u 測量相對誤差r：絕對誤差（）與被測量約定真值（x0）之比。 r =x0 x相對誤差是給出值所含有的誤差率，一般用百分?jǐn)?shù)（%）表示；相對誤差只有大小和符號，沒有計(jì)量單位（無量綱）u 測量引用誤差r：在儀表的一個(gè)量程的分（刻）度線上，如果測量絕對誤差不變，則相對誤差在各個(gè)分度線位置是不同的；為了便于劃分這類儀表

24、的準(zhǔn)確度等級，一般取儀表的測量量程作為特定值xN（稱為引用值）來計(jì)算該儀表的相對誤差，測量設(shè)備的絕對誤差與其特定值之比稱為引用誤差，即 r = xN引用誤差也用百分?jǐn)?shù)（%）表示；特定值稱為引用值，一般取測量設(shè)備的量程或標(biāo)稱范圍的最高值；量程指測量設(shè)備標(biāo)稱范圍上、下限之差的模；當(dāng)下限為0時(shí)，量程即為標(biāo)稱范圍的上限值。儀表的準(zhǔn)確度等級就是根據(jù)它允許的最大引用誤差來劃分的；如1.5級表，表示該儀表允許的最大引用誤差區(qū)間為±1.5%。一般選擇使用儀表時(shí)，從提高測量準(zhǔn)確度考慮，應(yīng)盡量使被測量的示值落在量程范圍上限的鄰近或者量程刻度的2/3以上。絕對誤差、相對誤差和引用誤差是測量誤差的表示方法。

25、u 測量系統(tǒng)誤差：指在重復(fù)條件下，對同一被測量進(jìn)行無限多次測量所得結(jié)果的平均值與被測量的真值之差。無限多次測量只能用有限次測量值來代替；真值很難獲得，一般采用約定真值來代替；在計(jì)量儀表校準(zhǔn)（檢定）時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)器本身的誤差將固定不變地傳遞給被校準(zhǔn)（檢定）的計(jì)量儀表；由于系統(tǒng)誤差及其原因不能完全獲知，因此通過修正值對系統(tǒng)誤差只能做到有限程度的補(bǔ)償，不可能使系統(tǒng)誤差為零。對系統(tǒng)誤差又可分為恒定系統(tǒng)誤差和變值系統(tǒng)誤差兩部分。u 測量隨機(jī)誤差：測量結(jié)果與 在重復(fù)條件下對同一被測量進(jìn)行無限多次測量所得結(jié)果的平均值 之差。無限次測量只能用有限次測量值來代替，所以可確定的只是隨機(jī)誤差的估計(jì)值；隨機(jī)誤差一般由許多微

26、小變化的因素造成的，對于每一次測量而言，它的大小和符號都是不可預(yù)知的，但多次測量總體而言，它服從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，因此，可用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法估計(jì)隨機(jī)誤差對測量結(jié)果的影響。大多數(shù)的隨機(jī)誤差具有：單峰性、對稱性、有界性和抵償性等特性。隨機(jī)誤差可用算術(shù)平均值來評定測量結(jié)果，用實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差來評定測量結(jié)果的分散性。系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差是測量誤差的分類方法，下面將分析測量誤差的來源。u 測量誤差的來源：綜合分析可歸納為5個(gè)方面。測量設(shè)備（儀器）誤差：儀器本身所具有的誤差，主要由測量儀器本身的結(jié)構(gòu)、工藝水平、調(diào)整以及磨損、老化或故障等原因所引起。環(huán)境誤差：由于實(shí)際工作環(huán)境條件與規(guī)定環(huán)境條件不一致所引起的誤差。如，溫

27、度、濕度、氣壓、振動(dòng)、重力場（海拔位置）、電磁干擾等；或被測量的附屬特性不符要求，如交流電壓、頻率、功率因數(shù)和波形失真等；或測量設(shè)備的特殊工作狀態(tài)不符要求，如電橋的不平衡程度、電源和負(fù)荷的匹配狀態(tài)等。人員操作誤差：指測量人員主觀因素和操作技術(shù)所引起的誤差。常表現(xiàn)為觀測誤差、讀數(shù)誤差（視差、估讀）和失誤誤差等。方法誤差：指測量方法不完善或不正確所引起的誤差。如不遵守規(guī)程規(guī)定的方法，實(shí)驗(yàn)方法選擇不當(dāng)，接線錯(cuò)誤，選取公式或系數(shù)不當(dāng)，一些影響測量結(jié)果的因素沒有排除（漏電、熱電勢、引線電阻壓降等）。計(jì)算誤差：直接測量產(chǎn)生的誤差主要源自上面4個(gè)方面。如果有的測量數(shù)據(jù)需要經(jīng)過復(fù)雜計(jì)算才能得到所要求參數(shù)結(jié)果；

28、或者，有的參數(shù)信號被采樣后經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號，需要軟件按既定模型或公式進(jìn)行計(jì)算才能得到所要求參數(shù)結(jié)果；那么這里的計(jì)算過程就會(huì)因四舍五入等產(chǎn)生計(jì)算誤差。如果該計(jì)算過程由測量設(shè)備自身自動(dòng)完成，則該誤差就歸入測量設(shè)備誤差。一般情況下，我們把測量設(shè)備誤差、方法誤差和計(jì)算誤差劃歸為系統(tǒng)誤差，認(rèn)為基本恒定；把環(huán)境誤差和人員操作誤差劃歸為隨機(jī)誤差，對測量結(jié)果產(chǎn)生隨機(jī)影響。u 計(jì)量的對象：從最初的物理量、發(fā)展到工程量、化學(xué)量、生理量，甚至心理量，也從宏觀領(lǐng)域進(jìn)入微觀領(lǐng)域。目前比較成熟或傳統(tǒng)的十大計(jì)量對象有：幾何量、溫度、力學(xué)、電磁學(xué)、無線電、時(shí)間頻率、光學(xué)、電離輻射、聲學(xué)和化學(xué)等。u 計(jì)量基本單位：計(jì)量基

29、本單位是國際單位制的基礎(chǔ)，是一切計(jì)量/測量活動(dòng)的最高基準(zhǔn)，它的定義和復(fù)現(xiàn)方法代表計(jì)量科學(xué)技術(shù)研究的方向和水平。這里介紹基本單位這個(gè)確定的特定量（一個(gè)單位的量）的大小和復(fù)現(xiàn)方法。計(jì)量基本單位有7個(gè)：長度：米（m），復(fù)現(xiàn)米的定義有三種方法，測時(shí)法、測頻法和自然光譜輻射法。光在真空中在1/299792458秒時(shí)間間隔內(nèi)所經(jīng)路徑的長度。我國90年代后期已建四項(xiàng)激光波長基準(zhǔn)。質(zhì)量：千克（kg），目前國家質(zhì)量最高基準(zhǔn)是國家千克原器，它是實(shí)物基準(zhǔn)，1965年從英國引進(jìn)，編號為No.60，國家千克原器每2025年送國際計(jì)量局（BIPM）檢定對比。時(shí)間：秒（s），1967年將時(shí)間單位秒的定義為，銫133原子束振

30、蕩周期的9192631770個(gè)周期的時(shí)間。因此銫原子鐘作為時(shí)間和頻率的基準(zhǔn)一直為各國所采用。基準(zhǔn)鐘的不確定度可達(dá)到10-13量級。電流：安培（A），電流單位開始的定義是以兩根載流導(dǎo)體之間的相互作用力大小的檢測來復(fù)現(xiàn)1A電流的量值；現(xiàn)在（1990年起）國際計(jì)量委員會(huì)啟用電壓量子基準(zhǔn)和電阻自然基準(zhǔn)由這兩個(gè)單位基準(zhǔn)導(dǎo)出1A的基準(zhǔn)電流，它的準(zhǔn)確度已達(dá)到10-9量級。溫度：開(爾文)（K），是水在三相點(diǎn)熱力學(xué)溫度的1/273.16。復(fù)現(xiàn)熱力學(xué)溫度目前（1990年起）采用國際實(shí)用溫標(biāo)（ITS-90），約20年修改一次。我國已建立國際溫標(biāo)（ITS-90）13K以上溫區(qū)國家基準(zhǔn)。發(fā)光強(qiáng)度：坎(德拉)（cd），

31、指光源頻率為540×1012Hz的單向輻射，且輻射強(qiáng)度為（1/683）W/sr的光量。我國1982年按照坎德拉的新定義用錐腔補(bǔ)償型電校準(zhǔn)輻射計(jì)建成了國家新光度基準(zhǔn)，其不確定度（標(biāo)準(zhǔn)差）僅為0.14%，與國際平均值的偏差為0.16%。物質(zhì)的量：摩爾（mol），1摩爾物質(zhì)的量是該系統(tǒng)中所包含的基本單元數(shù)與0.012kg碳-12的原子數(shù)目相等。其復(fù)現(xiàn)方法主要是準(zhǔn)確測量阿伏加德羅常數(shù)，目前國際“摩爾”基準(zhǔn)的準(zhǔn)確度僅為10-8量級。我國還沒有開展這方面的研究實(shí)驗(yàn)。u 測量設(shè)備的分類（按技術(shù)性能和用途分類，測量設(shè)備也稱為計(jì)量器具。）計(jì)量基準(zhǔn)器具：簡稱計(jì)量基準(zhǔn)，是在特殊領(lǐng)域內(nèi)復(fù)現(xiàn)和保存計(jì)量單位量值

32、，并具有國家最高計(jì)量學(xué)特征，經(jīng)國家鑒定、批準(zhǔn)作為統(tǒng)一全國量值最高依據(jù)的測量標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具：簡稱計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，是準(zhǔn)確度低于計(jì)量基準(zhǔn)，用于檢定或校準(zhǔn)其他計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)或工作計(jì)量器具的計(jì)量器具。它在計(jì)量活動(dòng)中起著承上啟下的關(guān)鍵作用。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)又分為社會(huì)公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和部門、企業(yè)、事業(yè)單位使用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：是一種或多種足夠均勻和具有很好地確定了的特性，用以校準(zhǔn)測量裝置、評價(jià)測量方法或給材料賦值的一種材料或物質(zhì)。按其特性量值的定值準(zhǔn)確度，分為一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和二級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。按其被定值的特性，分為化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、物理特性標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和工程特性標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。如試紙、氣體、液體或固體類檢驗(yàn)/校準(zhǔn)物質(zhì)等。工作計(jì)量器具：也稱

33、普通計(jì)量器具。它是指我們一般日常工作中大量使用的計(jì)量器具。u 量值的傳遞與溯源量值傳遞：指將國家計(jì)量基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計(jì)量單位量值，通過檢定傳遞給下一級的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具，并依次傳遞到現(xiàn)場工作計(jì)量器具，以保證被測量的量值準(zhǔn)確一致。由上向下的單位量值傳遞檢驗(yàn)，稱為“檢定”，他具有強(qiáng)制性。這里的上、下是指計(jì)量器具的等級高低，不是行政級別的上下。量值轉(zhuǎn)遞的方式有：采用實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)逐級傳遞，發(fā)放標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（化學(xué)計(jì)量領(lǐng)域），發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)信號（如時(shí)間、頻率、無線電領(lǐng)域）等。量值溯源：指通過一條具有規(guī)定不確定度的不間斷的比較鏈，使現(xiàn)場測量結(jié)果或測量標(biāo)準(zhǔn)的值能夠與規(guī)定的上級參考標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系起來的特性。將現(xiàn)場測量設(shè)備的測

34、量不確定度由下向上的傳遞比較過程，稱為對測量設(shè)備的“校準(zhǔn)”。溯源根據(jù)用戶自身的需要進(jìn)行，可以越級溯源。量值轉(zhuǎn)遞和量值溯源本質(zhì)內(nèi)容沒有區(qū)別，都是通過連續(xù)的比較鏈?zhǔn)垢骷売?jì)量器具與國家計(jì)量基準(zhǔn)聯(lián)系起來，確定其示值誤差，其中的比較過程分別稱為“檢定”和“校準(zhǔn)”。我個(gè)人理解，量值傳遞是上對下的管理鏈，通過“強(qiáng)制檢定”來實(shí)現(xiàn)；量值溯源是下對上的計(jì)量需求，通過用戶自主選擇“校準(zhǔn)”來實(shí)現(xiàn)。u 計(jì)量檢定與校準(zhǔn)：檢定與校準(zhǔn)的區(qū)別比較：性質(zhì)不同/檢定具有法制性和強(qiáng)制性，校準(zhǔn)是組織的自主技術(shù)行為；對象不同/前者是強(qiáng)制檢定的計(jì)量器具，后者是非強(qiáng)制檢定的計(jì)量器具；目的不同/前者是評定計(jì)量器具是否符合法制規(guī)范要求，后者是確定滿足預(yù)期計(jì)量要求；依據(jù)不同/檢定是依據(jù)法定的計(jì)量檢定規(guī)程，而校準(zhǔn)是依據(jù)校準(zhǔn)規(guī)范或方法（可以自編）；結(jié)果不同/檢定必須出具有法律效力的檢定證書，而校準(zhǔn)只出具校準(zhǔn)報(bào)告。強(qiáng)制檢定的計(jì)量器具：范圍包括社會(huì)公用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具、企事業(yè)單位（組織）的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具和法定的強(qiáng)制檢定的工作計(jì)量器。只有法定的或授權(quán)的計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)才能實(shí)行定點(diǎn)定期檢定。各企業(yè)的強(qiáng)制檢定的計(jì)量器具必須登記造冊、建立檔案，然后報(bào)當(dāng)?shù)赜?jì)量行政部門備