计量概述

计量概述

一、什么是计量？

(一)计量的含义

计量是属于测量的范畴，也可以说计量是一种特定形式的为使被测量的单位量值在允差范围内溯源到基本单位的测量。起初的测量方法是原始的，单位是任意的。当商品交换、分配形成社会性活动的时候，就需要实现测量的统一，即要求在一定准确度内对一物体在不同地点达到其测量结果的一致。为此，就要求以法定的形式建立统一的单位制，建立基准、标准来检定测量器具，保证量值的准确可靠。

我国从1953年开始使用“计量”一词，对计量的定义是“实现单位统一、量值准确可靠的活动”。是为了保证计量单位统一和量值准确可靠这一特定目的的测量，它是以公认的计量基准、计量标准为基础，依据计量法律、法规和法定的计量检定系统（表）进行量值传递来保证测量准确的测量。

测量在我们的生产实践和社会生活中随时随处可见，如买布要用尺量长短，买菜要用秤称重量，机加工件要用游标卡尺、千分尺测尺寸，物质中的成份要用分析仪器测定等等。测量已是我们认识世界和改造世界不可缺少的一种重要方法，每一件事物只有当可以量化，即可以测量时才能更好地认识。

我们在测量时，经常会提出测量结果是不是准确，是否可靠等这样或那样的疑问，为消除这些疑问，就需要实现测量的统一，即要求在一定准确度范围内对同一物体在不同地点达到其测量结果的一致。为此，就要求以法定的形式建立统一的单位制，复现出基准、标准器具，并以这种基准、标准来检定（校准）测量器具或设备，保证量值的准确可靠。这就是“计量”。

计量的本质特征就是测量，但其测量的对象不是一般产品，而是具有某一准确度级别的测量手段。在技术管理和法制管理的要求上，计量又高于一般的测量。

国际上没有专门对计量的定义，而只对测量和计量学进行了定义，在国际计量局等七个国际组织制定的《国际通用计量学基本术语》中，测量和计量学的定义如下：

1、测量：以确定量值为目的的一组操作。

注：(1) 操作可以是自动地进行的。

(2) 测量有时也称计量

测量可以是手工操作，如用卡尺测工件尺寸，也可以是自动进行的，如企业中某些有数据显示或传递的自动控制。当我们说计量某一物质的参数时，这时的计量就是测量。

2、计量学：关于测量的科学。

注：（1）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，也不论测量是在科学技术的哪个领域中进行。

（2）计量学有时简称计量。

（3）计量学曾称度量衡和权度学。

计量学是有关测量知识的科学。有时简称为计量。它主要研究测量，保证测量的准确和量值的统一，涉及到有关测量的整个知识领域。具体地说：计量学研究可测的量、计量单位、计量基准、标准的建立、复现、保存及量值传递，测量原理、测量方法及其准确度，物理常数、常量和标准物质的准确确定，观测者进行测量的能力以及计量的法制和管理等等。在计量学研究内容中，既有计量技术问题，也有计量管理问题。企业中所说的计量基本上是计量学的范畴。

（二）计量器具的检定和校准

为保证计量器具的准确可靠，需要对所使用的计量器具开展检定或校准。

1、检定：查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序，他包括检查、加标记和（或）出具检定证书。

在我国，对计量器具的检定分为强制检定和非强制检定两种。强制检定是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，对社会公用计量标准；行业和企业，事业单位使用的最高计量标准；用于贸易结算、医疗卫生、安全防护、环境监测四个方面列入国家强检目录的工作计量器具，实行定点定期的一种检定。非强制检定则是由计量器具使用单位自己或委托社会公用计量标准或授权的计量检定机构，依法进行的一种检定。检定还可依据其对象、状态和目的分为首次检定、随后检定、周期检定、抽样检定等。检定必须按计量检定规程进行，检定规程规定了对计量器具检定的要求、检定项目、检定条件、检定方法、检定周期以及检定结果的处理等。检定一般属于强制性的，它是评定计量器具的全部特性，并要符合检定规程中的要求，检定结果应给出检定证书，

并具有法律效力，检定往往是由政府实施的一种管理和监督行为。

2、校准：在规定条件下，为确定计量器具或测量系统所指示的量值，或实物量具或标准物质所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。

注：（1）校准结果既可赋予被测量以示值，有可确定示值的修正值。

（2）校准也可确定其他计量特性。

（3）校准结果可以记录在校准证书或校准报告上。

（4）有时可用“校准曲线”表述校准结果。

校准属于非强制性的，可以按照推荐性的校准规范操作，它是评定示值误差，校准结果将给出校准证书或校准报告，校准是对非强检计量器具的一种主要的量值传递（溯源）方式。

计量广泛地应用于工农业生产、国防建设、科学研究、经济贸易、医疗卫生、环境保护以及广大人民群众的日常生活之中，已成为国民经济的一项重要技术基础。

现代工农业生产的显著特点是社会化大协作生产，如一辆汽车，有近万个零件、需数百家企业协作生产，没有量值准确的计量作保证，产品组装就会出现“敲、打、磨、锉”，“对号入座”，不可能实现产品质量标准化，也不可能提高生产效益。现代农业是科学种田，要实现高产、优质、低耗等目标，也同样离不开准确的计量。如土壤酸碱度、水分、有机质和氮、磷、钾含量的测试，农作物种子质量的测定，生产期的气温、土壤肥力的测量，无一可离开计量工作。

在工农业生产中，当处于高温、高压、易燃、易爆、有毒、辐射等生产条件时，必需相应的计量测试和控制为前提。如某厂一台锅炉上一块压力表损坏未及时检修，造成锅炉爆炸，炸死6人，炸伤10人。

任何一项武器，从研制、设计、试验、定型到生产，都离不开计量，如火箭的结构设计和加工制造离不开长度计量；原材料的选择、确定需要强度、硬度计量；燃料分析必需化学计量；火箭的发射、运行方向和速度的控制更离不开力学、无线电、时间频率和振动等计量。据统计，在火箭发射中，重力加速度误差达1×10-6m/s2，就会发生400m距离的差错。美国在研制某航天系统时，连续四次发射失败，最后找到其原因是高频电压测试不准。

人类生存的环境要防止和治理污染，无论是废气、废水、废渣，还是噪声的治理和防止都离不开相应的计量测试工作。

医院诊断病情的仪器失准，将会直接危害病人的身体健康。如恶性肿瘤在430以上才会被杀死，但450以上又会大量损伤人体正常细胞。因此，必须准确测试和控制微波加热治癌过程，否则，不是治疗效果不佳，延误治疗，就是导致病人正常细胞损伤，损害病人身体健康。而X射线治疗机的照射剂量失控，更会使病人遭受严重放射性损伤。

现代经济是国际化的经济，任何一个国家，都不能脱离国际贸易而闭门建设，无论是企业、地区、国家之间的贸易；无论是空运、海运，还是火车、汽车陆运，都离不开准确的计量，否则，就会造成严重的经济损失。

现代计量在人们日常生活中已远远超出度量衡狭小范围，人们的衣、食、住、行、柴、米、油、盐、保健、工作，样样离不开计量，没有尺、秤、电表、水表、煤气表、钟表、温度计等，轻则影响人们的正常工作与生活，严重的还要危及人们的生命财产安全。

计量是现代化建设中一项不可缺少的技术基础，计量测试工作是整个工业企业素质和管理现代化最基本的条件，计量技术水平在一定意义上标志着一个国家的科技和经济发展水平，对科技进步和经济发展有直接影响。国外工业发达国家，把计量检测，原材料和工艺装备作为现代化工业生产的三大支柱。

企业在安全生产、生产工艺、质量管理、经营管理、能源管理、物料管理、环境监测等方面都需要科学的数据，准确可靠的数据是靠计量工作实现的，企业计量技术素质是保证计量数据准确可靠的基础。加强有关数据检测的计量器具配备，才能使企业相关数据做到真实、准确、可靠，能为企业生产、经营和决策提供可靠的信息，才能真正实现“一切用数据说话”，从而推动企业质量管理和经营管理效益工作的不断深化，进而达到提高企业管理素质，提高企业经济效益的目的。

企业要降低成本、减少消耗，要提高产品质量，就要保证生产和经营中的计量测试手段齐全、准确，从而才能有效地进行经济核算，并能控制原辅材料、半成品和产品质量。

企业的计量工作包括计量管理和计量技术两部分，计量管理是指“为在国民

经济各个领域中提供计量保证所开展的各项工作”。也就是说，计量管理是为了保证计量单位制的统一，保证测量的准确一致，所采用科学的、技术的以及法制的措施之总体工程，目的是充分发挥计量系统的整体功能，实现最佳经济效益和社会效益。计量管理是把计量系统中的人、机构、法、计量器具、时间和信息等要素作为研究对象，研究在计量系统中，如何能充分发挥系统的最佳功能，达到量值的准确、一致，从而为组织提供计量保证和最佳效益创造条件。计量技术主要是指研究计量基标准、计量单位制、计量检定、测量方法、测量误差理论及测量数据处理方法等方面的科学技术，是通过实现单位统一和量值准确可靠的测量。计量管理是以计量技术为基础的，计量管理与计量技术虽然研究对象各有区别，但又高度综合，密不可分。

二、计量的特点

计量的特点，可概括如下。

1、统一性

计量工作的最基本任务就是统一计量单位制度，统一量值。计量作为科学技术的一部分，它属于生产力的范畴，但是它又有生产关系的属性，因此它的统一性不仅表现在技术上，国家必须建立健全各种基准、标准，统一各种单位量值，而且要统一国家计量制度，并要同国际上的计量制度保持协调一致，在管理上要有统一的权威，包括国家用计量法令和行政命令、条例、方法等形式规定的计量管理制度。因此，计量工作的统一性也同时表现为计量技术和管理的统一。

2、准确性

“准”字是计量工作的核心。一切计量科学技术研究的目的，最终是要达到所期望的某种准确性，统一性是建立在准确性基础上的统一性，没有准确性，也就谈不上统一性。

3、科学性

科学是首先从测量开始的，没有测量就没有精密的科学。计量本身就是一项科学技术性很强的工作，计量学就是关于测量领域的理论和实践的科学。要做好计量工作，就必须拥有先进的技术手段和雄厚的技术力量。在许多场合，计量要起一种“公证”、“仲裁”或者说是一种“技术法庭”的作用。准与不准，合格与不合格，测量结果正确与不正确，可行与不可行等，都得以技术数据作为依据。

4、法制性

计量本身的社会性就要求有一定的法制保障。也就是说，量值的准确一致，不仅要有一定的技术手段，而且还要有相应的法律、法规和行政管理，特别是对于那些对国计民生有明显影响的计量，诸如社会安全、医疗保健、环境保护以及贸易结算中的计量，更必须有法制保障。否则，量值的准确一致便不能实现。计量的作用也就难以发挥。

5、社会性

计量工作基本上是一门综合性科学技术，它涉及到各个学科和社会的各个领域。计量工作所以被各国所重视，是和其经济效益和社会效益分不开的，它的主要经济效益不是反映在计量部门本身，而是反映在国民经济各领域和整个社会。

三、计量的分类

计量依据其领域可分为以下三类：

1、法制计量

法制计量，是为了保证公众安全，国民经济和社会发展，根据法制、技术和行政管理的需要，由政府或官方授权进行强制管理的计量，包括计量单位、计量器具（特别是计量基准、标准）、计量方法以及计量人员的专业技能等的明确规定和具体要求。法制计量主要涉及与安全防护、医疗卫生、环境监测和贸易结算等有利害冲突或需要特殊领域的强制计量。例如，关于衡器、压力表、电表、水表、煤气表、血压计等的计量。

2、科学计量

科学计量主要是指基础性、探索性、先进性的计量科学研究，例如关于计量单位与单位制、计量基准与标准、物理常数、测量误差、测量不确定度与数据处理等。科学计量通常是计量科学研究单位，特别是国家计量科学研究机构的主要任务。

3、工业计量

工业计量也称工程计量，系指各种工程、工业企业中的应用计量。例如，关于能源、原材料的消耗、工艺流程的监控和产品质量与性能的计量测试等。工业计量涉及面广，是各行各业普遍开展的一种计量。

按计量学可分以下十类：

1、几何量计量

几何量计量通常称为长度计量，是最先形成和发展的一个计量科学领域。概括地说，几何量计量的内容是物体的几何尺寸、形状和位置，即几何量的“三大要素”。几何量计量的基本参量是长度和角度，以及由它们导出的平直度、表面粗糙度、园度、圆柱度、坡度、锥度、渐开线、螺旋线等，还包括万能量具的检定、光学仪器检定及生产中特殊零件的测量。几何量计量的基本单位是“米”，符号为“m”，它是国际单位制七个基本单位之一。

几何量测量设备（计量器具）主要包括：量块、角度块、直尺、千分尺、游标卡尺、百分表、千分表、平晶、水平仪、测量显微镜、投影仪、园度仪、表面轮廓仪、齿轮测量仪器、测长仪、三座标测量机等。

2、温度计量

温度计量就是利用各种物质的热效应来计量物体的冷热程度。内容包括：超低温、低温、中温、高温、超高温、热量等项。温度计量单位为开〔尔文〕，符号为“K”。

温度计量常见器具包括：水银温度计、热电偶、半导体点温计、体温计、动圈仪表、温度指示调节仪表、温度巡回检测仪、自动温度记录仪、干燥箱、恒温恒湿箱、培养箱、高低温试验箱等

3、力学计量

力学计量包括质量、容量、密度、压力、真空、测力、力矩、硬度、冲击、速度、流量、振动、加速度等。常见器具包括：砝码、天平、皮带秤、衡器、标准硬度块、硬度计、拉力表、测力机、负荷传感器、材料试验机、疲劳试验机、扭矩计、扭矩扳子、扭矩扳子检定装置、扭转试验机、测功机、加速度计、速度传感器、压力计、血压计、血压表、压力表、压力变送器、燃油加油机、密度计、流量计、水表、煤气表、雷达测速仪、测速仪、转速表等。

4、电磁计量

电磁计量是根据电磁原理，应用各种电磁标准器和电磁仪器、仪表，对各种电磁物理量进行测量。电磁计量包括电流、电动势、电阻、电感、电容、磁场强度、磁通量等。主要器具有：标准电池、标准电压源、标准电流源、电阻器、电容器、互感器、电阻箱、电流表、电压表、功率表、兆欧表、磁通表、电能表、

电能表检定装置、直流电位差计、直流电桥、交流电桥、万用表等。

5、无线电计量

无线电计量是指无线电技术所用全部频率范围内从超低频到微波的一切电气特性的测量。主要有高频电压、功率、相位、脉冲、阻抗、噪声、失真等。器具包括：信号发生器、调制分析仪、音频分析仪、失真度测量仪、示波器、函数发生器、脑电图机、心电图机、扫频仪、心电监护仪等。

6、时间频率计量

时间和空间是描述各种客观事物的发展运动变化的基本参量，时间和频率是描述周期现象的两个不同侧面。时间和频率在数学上互为倒数，它们共用同一个基准。计量单位为秒——“s”。常见计量器具包括：频率合成器、石英晶体振荡器、频率计、通用电子计数器、秒表、时间间隔发生器、电子计时器、电话计时计费装置等。

7、电离辐射计量

也称放射性计量，是对那些能直接或间接引起电离的辐射(X射线、γ射线、伦琴射线、镭、铀钍元素的中子辐射)进行测量称之为电离辐射计量。电离辐射计量分为适度计量（或称强度计量）和剂量计量两个方面。它广泛应用于医疗卫生（如服用同位素、肝扫描都必须剂量诊断准确）、环保监测、原子能发电、探矿、探伤、石油管道去污定位以及应用于农业上的育种等。主要仪器有：工作用γ射线辐射源、医用CT扫描仪、辐射加工工作剂量计、X射线探伤机、X辐射防护仪器、剂量笔、γ辐射防护仪表、医用诊断X辐射源、固体工作剂量计、化学工作剂量计、伦琴计等。

8、光学计量

光学计量主要包括光强、光通量、亮度、照度、色度、辐射度、感光度、激光等。光学计量应用很广泛，现代建筑物的建造要进行光强度的计量，以达到规定的照度标准。在光谱学方面，需要测量光谱的光度。此外，软片、胶卷的感光度、光学玻璃的折射率、染印、颜料、电影、电视都需要准确的光度、色度、和色温计量。在国防上，如导弹的导向、特种摄影等更需要对激光、紫外线、红外线进行准确的测量。光学计量的基本单位是发光强度坎〔德拉〕，符号：cd。仪器设备有：照度计、亮度计、标准色板、色差计、测色光谱光度计、医用激光源、

焦度计、阿贝折射仪、角膜接触镜、瞳距测量仪、验光机、标准镜片、光谱分析仪、光泽度计、汽车前照灯检测仪等。

9、声学计量

声学计量是专门研究测量物质中声波的产生、转播、接收和影响特性。声强、声压、声功率是声学计量中三个重要的基本参量，其中声压应用最广泛。声学计量涉及到通信、广播、电影、电视、房屋建筑、医药卫生、航行、海防、语言、音乐、工农业生产，以及各种生产、生活与科学领域。常见器具包括：传声器、声级计、超声探伤仪、超声测厚仪、医用超声源、超声功率源、听力计、助听器等。

10、化学计量

化学计量也称物理化学计量，是指对各种物质的成分和物理特性、基本物理常数的分析、测定。主要包括：酸碱度、气体分析、燃烧热、粘度、标准物质等。由计量部门通过发放标准物质进行量值传递是化学计量的显著特点。化学计量主要仪器设备包括：酸度计、浊度计、可见分光光度计、原子吸收分光光度计、荧光分光光度计、滤光光电比色计、烟度计、粘度计、热量计、粉尘浓度测定仪、烟尘浓度测定仪、液相色谱仪、气相色谱仪、电导率仪、电解式水分仪、一氧化碳测定仪、二氧化硫分析仪、定碳定硫分析仪、自动电位滴定仪、有毒有害可燃气体分析检测报警仪、元素分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、水分测定仪、常用玻璃量器、工业分析仪、酒精探测器等。

四、国际计量组织及国际计量文件简介

1、国际计量局（BIPM）

国际计量局是国际计量大会（CGMP）和国际计量委员会（CIPM）的执行机构，是一个常设的世界计量科学研究中心，局址设在巴黎。国际计量局是一个中立而自制的机构，它不依附于任何现有政府间的组织，没有参加任何国际联盟或协会，只同联合国教科文组织、国际原子能机构、欧洲原子能共同体、国际法制计量组织等有互通通报和相互联系的协议。

国际计量大会是由“米制公约”成员国代表组成的政府间的大会，它是监督国际管理工作的最高权利机构。

国际计量委员会集中了各国的优秀科学家和计量专家，委员会的委员由国际

计量大会选举产生，他们以个人名义出席国际计量委员会会议，而不作为基本国的正式代表。

2、国际法制计量组织（OIML）

国际法制计量组织是一个从事法制计量工作方面的政府间的国际计量组织，由美国、德国等24国于1955年10月12日签署“国际法制计量组织公约”后成立，总部也设在巴黎。国际法制计量组织的组织机构如下图所示。

国际法制计量组织（OIML）机构

国际法制计量大会（OIML大会）是国际法制计量组织的最高权利机构，每四年召开一次大会。

国际法制计量委员会（CIML）是国际法制计量组织的工作和执行机构，目前是每年召开一次会议。

主席团理事会由国际法制计量委员会主席、两位副主席和主席指定的其他委员组成，国际法制计量局局长作为秘书参加其中的工作。主席团理事会为国际法制计量委员会主席的工作提供咨询，协助主席准备向国际法制计量委员会提出的提案和执行某些专门任务。

发展理事会是由发展中国家和其它国家的一部分国际法制计量委员会委员组成。发展理事会多在国际法制计量委员会会议期间召开会议。

国际法制计量局（BIML）是国际法制计量组织的常设机构，在国际法制计量

委员会的监督和领导下进行工作，负责执行国际法制计量大会和国际法制计量委员会的决议。

技术委员会（TC）和分技术委员会（SC）是国际法制计量组织最基础的技术工作机构，以前称作指导秘书处（Sp）和报告秘书处(Sr)。技术委员会主要研究法制计量的一般问题，法律、行政人员的培训、设备问题，协调与其合作的分技术委员会的工作，审查和通过向国际法制计量委员会和法制计量大会提交的国际建议和文件。分技术委员会主要负责起草提交技术委员会的工作计划，根据有关机构的研究项目和各国现行的规章条例。

3、国际建议和国际文件

国际法制计量组织颁布的有关法制计量的文件主要有两类，即：国际建议和国际文件。

国际建议是针对某种计量器具由国际法制计量大会正式批准公布的推荐性技术法规（即国际计量规程）。其内容包括对计量器具的计量要求，技术要求和法制管理要求，以及为确定这种器具是否符合这些规定要求的检测方法，所用设备以及检测报告的格式。国际建议是要经国际法制计量大会正式批准的，因此成员国有道义和义务执行国际建议。国际建议是一种国际性的技术法规，只是因为国际法制计量组织是一个国际性的政府间组织，考虑到各国的主权，不能用法规这种带强制性的名称，而改用“建议”。

国际文件是经国际法制计量委员会批准颁布的，它涉及的内容大体包括计量立法、法定计量单位、计量监督和法定计量器具的法制管理或技术要求。“国际文件”不具有“国际建议”那样的强硬性，各成员国采用与否不受约束，但它又确实指出了法制计量中应该遵循的一般准则，成为各成员国家制订有关法规时的重要参考依据。