一、计量概述
计量是指实现单位统一、量值准确可靠的活动。计量学,是于测量的科学。计量学涵盖有
关测量的理论与实践的各个方面,而不论测量的不确定度如何及 它在什么科学技术领域内进行。
计量的概念起源于商品交换,由于人们生活中最早近切需要测量长度、容量和重量,所以
古代称为“度量衡”。春秋战国时期,各诸侯国各行其是导致量值不统一。秦始皇统一六国后
为了发展经济,颁布了统一度量衡的诏书,在我国开始了计量的法制管理。计量学的内容来自测
量的需要,并随生产的发展、科技的发展和商贸的发展而越来越丰富。现在,其内容包括:
1 研究计量单位及其基准、标准的建立、复制、保存和使用。
2 研究计量方法和计量器具的计量特性。
3 研究计量的不确定度。
4 研究计量人员进行计量的能力。
5 研究计量法制和管理。
6 研究有关计量的一切理论和实际问题。
7 基本物理常数,标准物质及材料特性等的准确测定等。
就学笠科而论,计量学可分为通用计量学、技术计量学、理论计量学、品质计量学、法制计量学、
经济计量学。
可以说一切可计量的量的计量测试,皆属于计量学的范围。
当前,比较成熟和普遍开展的计量科学领域有十二大计量:几何量(长度)、力学、热工
电磁、电子(无线电)、时间频率、声学、光学、化学(标准物质)、电离辐射、振动转速、
气象。
二、计量的特点
1 统一性
这是计量最本质的特征。计量失去性,也就没有存在的意义。现在计量的统一性是世界范围
的,即不限于国内,且遍及整个国际社会。国际米制公约(1875年)、国际计量局(1875年)和
国际法制计量组织的使命,就是使计量工作在更广的范围实现统一。
2 准确性
所谓准确是指获得合理的准确度,它同测量结果可重复是共存的。准确是计量的核心,也是
计量权威的象征。在任何时间、地点、利用任何方法、器具、以及任何人进行的同类测量结果
是可比较的,这才能体现计量保证的作用和价值。
3 社会性
计量涉及到社会生活的各个方面,国民经济的各个部门。社会生活的各个领域,国际交往以
至千家万户的衣食住行等,无不与计量有着密切的关系。
4 法制性
对一个确定的计量范围实施制性管理,是计量的另一个特征。计量的社会性取决于计量的法
制性。通过立法和贯彻实施来保障计量的社会性、计量的统一性和准确性,否则就成了
一句空话。
三、计量的作用与意义
1 计量与科学技术的作用
计量是所有验证的技术基础和重要手段,历史上三次大的技术革命,充分地依靠了计量,同
时也促进了计量本身的发展,而计量学的成就,又反过来促进了科技的发展。
2 计量与工农业生产的作用
现在的社会化大生产已进入了科学阶段,这必须要求有高度的计量保证,可以说计量是科
学生产的技术基础,它贯彻到生产的全过程。
3 计量与国防的作用
计量对国防,特别是尖端技术的重要性,尤为突出。
4 计量与日常生活的意义是相当明显的可以说,人的一切活动都与计量有关,只不过自觉或不
自觉罢了。
四、计量科技的主要领域----十二大计量
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。
3 热工:热力学温度、热量、热容、热导率。
4 电磁:电流、电势、电压、电容、磁通、磁导。
5 电子:噪声、功率、调制、脉冲、失真、衰减、阻抗、场强等。
6 时间频率:时间、频率、波长、振幅、阻尼系数。
7 声学:声压、声速、声功率、声强。
8 光学:发光强度、光通量、照度、辐射强度、辐射通量、辐射照度等。
9 化学(标准物质):物质的量、阿伏伽德罗常数、摩尔质量、渗透压等。
10 电离辐射:粒子能量密度、能通量密度、活度、吸收剂量等。
11 振动转速:振动幅度、振动频率、转速等。
12 气象:气温、气压、风速、相对湿度等。
五、计量单位与单位制
1 量、量制与量纲
量:现象、物体或物质的可以定性区别和定量确定的一种属性。计量学中的量,都是指可
以测量的量。一般意义的量,如长度、温度、电流;特定的量,如某跟木棒的长度、通过某条导
线的电流。可相互比较并按大小排序的量,称为同种量若干同种量合在一起可称为同类量,如
功、热、能。
量制:彼此间存在确定关系的一组量。即在特定科学领域中的基本量和相应导出量的特定
组合。一个量制可以有不同的单位制。
量纲:以给定量制中基本量的幂的乘积表示该量制中某量的表达式,其数字系数为1。
2 计量单位与单位制
计量单位:为定量表示同种量的大小而约不定地定义和采用的特定量。同类的量纲必然相
同,但相同量纲的量未必同类。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。
六、国际单位制
国际单位制是1960年第十一届国际计量大会CGPM 通过并用符号SI 表示由于SI
的全部导出单位均为一贯计量单位所以SI是一贯计量单位制
1.1 SI单位
1.1.1 SI基本单位
国际单位制基本量定义:
米(m) :米是光在真空中于(1/299792458) s 时间间隔内所经路径的长度。
千克(kg) :千克是质量单位,等于国际千克原器的质量。
秒(s):秒是与铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁相对应的辐射的9192631770个周期
的持续时间。
安培(A) :在真空中截面和可忽略的两根相距 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中每米长度上为2×10-7牛顿,则每根导线中的电流为 1 安培。
开尔文(K):热力学温度单位一尔文等于水的三相点热力学温度的1/273.16。
摩尔(mol):物质的量单位摩尔是一系统的物质的量,该系统中所包括的基本单元数与0.012千
克碳-12的原子数目相等。
在使用摩尔时应指明基本单元,可以是原子、分子、离子、电子或其它粒子,也可是这些
粒子的特定组合。
坎德拉(cd):发光强度单位坎德拉是一光源在给定方向上发光强度,该光源发出频率为540×1012
HZ的单色辐射,且在此方向上的辐射强度为1/683瓦特每球面度。
1.1.2 SI导出单位
SI导出单位是按照一贯性原则,由SI基本单位与辅助单位通过选定的公式而导出的单位,导
出单位大体上分为四种,一种是有专门名称和符号的;另一种是只用基本单位表示的;还有
一种是有专门名称的导出单位和基本单位组合而成的再一种就是由辅助单位和基本单位或有专
门名称的导出单位所组成的。
SI的两个辅助单位弧度和球面度是由长度单位导出的,以前SI将它们单独列为一类,现将
它们归为具有专门名称的导出单位一类。这样,包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出
单位共有21个。
弧度:弧度是圆内两条半径之间的平面角,这两条半径在圆周上所截取的弧长与半径相等。
球面度:球面度是一立体角,其顶点位于球心,而它在球面上所截取的面积等于以球半径
为边长的正方形的面积。
1.2 SI单位的倍数单位
由SI词头加在SI单位之前构成的单位,就不再称为SI单位,而称为SI单位的倍数单位,或者叫SI
单位的十进倍数或分数单位。应该注意的是,kg是质量单位而不是十进倍数单位。
2 国际单位制的优越性
国际单位制的优越性有以下几点:
1 严格的统一性;
2 简明性;
3 实用性;
4 澄清了某些量与单位的概念。
七、中华人民共和国法定计量单位
我国的法定计量是以国际单位制为基础,根据我国的实际情况,适当地增加了一些其它单
位而构成的。
1、 法定计量单位的内容与定义
法定计量单位制的基本单位包括:
1 国际单位制单位;
2 国家选定的非国际单位制单位;
3 由以上单位构成孤组合形式的单位。
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