计量仪器管理和校准基础

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1n mile=1852m(限航程)
1kn=1n mile/h=(1 853/3 600)m/s(限航行)
1u=1.6605655×10-27 ㎏ 1t=103㎏
1L=1dm3 =10-3m3
1Ev≈1.6021892×10-19J
1tex=1 g/km
1ha=10 000 m2=0.01km2
计量单位使用方法
d.不能单独使用词头。
计量单位使用方法
法定计量单位的使用规则 e.词头不能重叠使用。 f.量值应正确表述。 如:①5~7kg不应写为5kg~7kg;
②64±6mm不应写为64 mm ±6mm; ③1.75m不应写为1m75亦不应写为 1m75cm。(但非十进制可以,6时30分)
计量单位使用方法
练习2 判断改错:
计量单位使用方法
法定计量单位和词头的组合书写形式 a.相乘形式
不能加词头的单位不应放在最前面。 如:瓦特小时应为“W·h”不应为“h ·
W” 若组合单位中某单位的符号又同时是词头符号 ,并有可能发生混淆时,亦不应放在最前面。 如:力矩的单位应写为N·m,不能写为MN( 以免误为兆牛)。
计量单位使用方法
法定计量单位和词头的组合书写形式 b.相除形式
当可能发生误解时,应尽量采用分式形 式或中间乘号用居中圆点表示负数幂形 式。
如:速度单位宜用“m/s” “m·s-1” 不应为“ms-1”以免误为每毫秒。
计量单位使用方法
法定计量单位的使用规则 a.优先使用国际符号; b.组合单位加词头的原则
*相乘形式的组合单位加词头,词头应加 在组合单位中的第一个单位前。 如:N·m加词头M时,应写为MN ·m, 不宜写为N ·Mm。
有效数字
有效数字:所谓有效数字就是从仪器上能 直接读出(包括一位估计读数在内)的 几位数字。
1.0005g
五位有效数字
0.5000g
四位有效数字
0.0540g
三位有效数字
0.0054g
二位有效数字
0.5g
一位有效数字
规律
数字1、2、3…9都可作为有效数字,只 有“0”比较特殊。 一般0在数字中间或数字后面都是有效数 字。 0在数字前面时,它只是定位数字,用来 表示小数点的位置,而不是有效数字。

量 仪器 环境 观察




标准件
温度
读取


归零
湿度
视差
噪声 迟滞现象
负载 水平
压力 振动
记忆力
分辨率
磨耗
干扰
混用
图:测量系统误差分析
系统误差
(提问5)系统误差:在相同条件下,多 次测量同一量值时,误差的大小和符号 保持不变;或在条件变化时,按某一确 定的规律变化。 系统误差可分为定值和变值系统误差
练习3
请讲出下列数据的有效数字位数:
1.050
0.0005
5.000
8.24
1.007
3.2180
有效数字位数:
加减后有效数字位数 △在加减计算中,计算结果的小数点后位数
,应与各加减数值中的小数点后的位数 最少的相同。 如:0.0213+2.0657+15.53其结果应写为 :
17.62 思考:为什么?
上式称为随机误差的传递式
间接测量列的数据处理
若各直接测量值的随机误差服从正态分布。 则函数的测量极限误差计算公式为: δlim(y) =
定值系统误差
定值系统误差的发现 定值系统误差可用实验法发现,如千
分尺调零时就会发现定值系统误差。 定值系统误差的消除
定值系统误差可用修正法消除。
变值系统误差
变值系统误差的发现 变值系统误差通过对随机误差分布规律
的检查来发现,常用残差观察法,如残 差大体正负相间无明显规律变化可认为 无变值系统误差;如呈周期或线形分布 规律则可判定存在变值系统误差。 变值系统误差的消除
剂量当量
希(沃特)
Sv
A/V
其他表 示式例 V.S Wb/m2
Wb/A
cd.sr lm/m2 S-1
J/kg J/kg
国际单位制-词头
所表示的因数 1018 1015 1012 109 106 103 102 101
词头名称 艾 拍 太 吉 兆 千 百 十
词头符号 E P T G M k h da
F Ω S
其他表示 式例 S-1
Kg.m/s2
量的名称
磁通量 磁通量强度 磁感应强度
N/m2
电感
N.m
摄氏温度
J/s
光通量
A.s
光照度
W/A
放射性活度
单位名称 韦(伯) 特(斯拉)
享(利) 摄氏度 流(明) 勒(克斯) 贝可(勒尔)
单位符号 Wb T
H ℃ lm lx
Bq
C/V
吸收剂量
戈(瑞)
Gy
V/A
有效数字位数:
因为15.53的3字已经不是十分准确,保 留过多,毫无意义!
有效数字位数:
乘除后有效数字位数 △在乘除计算中,计算结果有效数字位数,应与
各数值中的有效数字的位数最少的相同。而与 小数点的位置无关。 如:0.212×2.04688×12.528=5.43638277968 其结果应写为:
(上式称为系统误差传递式)
间接测量列的数据处理
若各直接测量值存在随机误差则函数也 相应存在随机误差。根据误差理论,函数标 准偏差σy与各直接测量列测得值的标准偏差 σ x1, σ x2,… σ xn 的关系如下 : σy = √ (f/ x1) 2 σ x1 2+( f/ x2) 2 σ x2 2+…. (f/ xn) 2 σ xn 2
差。 标准偏差
多次测量,反映数据分散程度的量。 公差
某一数据允许的变动范围。
标准偏差
标准偏差 Σ≈S=√∑δi2/(N-1) δi=Xi-μ
μ为参考真值 常用算术平均值估计真值。
标准偏差
误差理论证明,测量列算术平均值xi的标 准偏差σx与单次测量的标准偏差σ有下列 关系:
σx = σ / √ N σx 比σ小√ N 倍,其分布较集中;因此 ,多次测量取平均值是提高测量精密度 的主要措施之一。
间接测量法是通过对被测量的量有函数关 系的其它量的测量,能得到被测量值的测量 方法。如:通过测量液柱高度来求得压力量 值。
测量方法
绝对测量法 计量器具可以直接测得被测量的整个量值,这种测量称
为绝对测量。 相对测量法
计量器具仅指示被测量相对于标准量的偏差,从而得到 被测量的方法称为相对测量。例如用接触式干涉仪检定量 块。 接触测量法/非接触测量法 离线测量法/在线测量法
所表示的因数 10-1 10-2 10-3 10-源自文库 10-9 10-12 10-15 10-18
词头名称 分 厘 毫 微 纳 皮 飞 阿
词头符号 d c m µ n p f a
国家选定的非国际单位
量的名称 时间
平面角
旋转速度 长度 速度 质量
体积 能 波差 线密度 土地面积
单位名称
分 时 天(日) (角)秒 (角)分 度 转每分
变值系统误差可用抵消法消除。
偶然误差
偶然误差 在一定测量条件下,多次测量同一量值
时,误差的大小和符号以不可预定的方 式变化的测量误差。 偶然误差一般呈正态分布且有界。 偶然误差可通过概率和数理统计方法, 估算其范围,通过对测量数据的分析处 理,减少其对测量结果的影响。
粗大误差
粗大误差 超出在规定条件下预计的测量误差。
20.20 20.30 20.38 20.44 20.40
精度
1. 正确度定义:重复测量的平均值与真实值的差。 系统误差的影响程度
2. 精密度定义:重复测量时,其测量数据间差异的程度。 随机误差的影响程度
3. 准确度-综合影响程度(不确定度或极限误差表示)
正确度和精密度
偏差、标准偏差和公差
偏差 是指某一测量值减其参考真值所得的代数
计量单位使用方法
法定计量单位的使用规则 b.组合单位加词头的原则
*相除形式的组合单位加词头,词头应加 在分子中的第一个单位前。但以下3种情 况例外:①kg允许在分母中;②当组合 单位中分母是长度、面积或体积时可; ③分子为1的组合单位加词头时可。
计量单位使用方法
法定计量单位的使用规则
c.单位的名称或符号要作为整体使用。 如:1cm2=1(cm)2; 1cm2≠10-2·m2
这种误差是由于某种不正常的原因所造 成的,如读数错误、突然振动等。
粗大误差明显歪曲了测量结果,应予以 剔除。
可疑测定值的舍弃
3σ法则(又称拉依达准则) |X-x|< 3σ 则为可信值
练习6
请用3σ准则法确定是否有可疑值 ( σ=0.08166) 20.42 20.45 20.48 20.36 20.40
5.44
练习4
请讲出下列计算后的有效数字位数: 5.000-1.050+0.0006=3.9506
8.24÷ 1.007 ×3.2180=26.331995
答案
请讲出下列计算后的有效数字位数: 5.000-1.050+0.0006计算结果应写为:
3.951 8.24÷ 1.007 ×3.2180计算结果应写为:
海里

原子质量单位 (吨)

电子伏
分贝
特(克斯)
公顷
单位称号
Min h d (″)
(′) ( °) r/min
n mile
kn
u t
L, (I)
eV
dB
tex
ha
换算关系及说明
1min=60s 1h=6min 1d=24h 1″=(π/648000)rad 1′=60″=(π/10800)rad 1°=60′=(π/180)rad 1r/min=(1/60)s-1
① 西瓜5元/斤 ② 5T (5吨) ③ 50 mm ±1mm; ④5mμ (5微米) ⑤ 5H(5小时) ⑥身高1m75cm
第三章 测量基础知识
测量方法 有效数字 误差 精度
偏差、标准偏差和 公差
不确定度
测量次数
测量方法
直接测量法 直接测量法是将被测量的量直接地用同类
标准的量来比较得到被测量值的测量方法, 在进行中不必测量与被测的量有函数关系的 其它量,但要对不属于测量对象而却影响被 测量值的影响量进行修正。 间接测量法
立体角
球面度
单位符号 rad
sr
国际单位制-导出单位
量的名称 频率 力;重力
单位名称 赫(兹) 牛(顿)
压力,压强; 应力 能量;功;热
功率;辅射 通量 电荷量
电位;电 压;电动 势 电容
电阻
电导
帕(斯卡) 焦(耳) 瓦(特) 库(仑) 伏特
法(拉) 欧(姆) 西(门子)
单位符号 Hz N
Pa J W C V
直接测量列的数据处理
步骤: 判断系统误差。若发现则加以消除; 求算术平均值; 求残余误差; 计算单次测量的标准偏差; 判断并剔除粗大误差; 求算术平均值的标准偏差; 确定测量结果。
间接测量列的数据处理
函数误差的基本计算式 y=f(x1, x2, …… xn) 该函数的增量可用全微分表示 dy=(f/ x1)dx1+( f/ x2)dx2+…. (f/ xn) dxn 若各直接测量值存在系统误差Δx1, Δx2,… Δxn则 函数(被测值)也相应存在系统误差Δy : Δy=(f/ x1) Δx1+( f/ x2) Δx2+…. (f/ xn) Δ xn
法定计量单位和词头名称 a.读写的顺序原则上是与该单位的国际 符号表示的顺序一致。(但乘方形式的 单位名称,要把指数名称读在指数所表 示的单位之前)
如:密度单位kg/m3,其中文名称为“ 千克每立方米”
计量单位使用方法
b.单位的国际符号中的数字符号(“·”、“/” 、 “Xn”)的读写 乘号(“·”)无对应的符号,即不需读写 除号( “/” )对应读写“每”字,无论 分母中有几个单位,“每”字只出现一次 乘方中的指数的响应名称一般是数字加“次 方”两字,但如果是长度单位的2次幂或3次幂 ,且用以表示面积或体积时,则相应读写为“ 平方”和 “立方”。
计量仪器管理和校准基础
目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章
计量仪器的重要性 法定计量单位 测量基础知识 计量仪器的配备与选择 计量仪器的管理 计量仪器的校准 国际质量/环境管理标准对计量的要求 测量系统分析(MSA)简介
国际单位制-辅助单位
量的名称
单位名称
平面角 弧度
26.3
误差
按来源分类 (1) 标准器及测量仪器的误差; (2) 测量方法的误差; (3) 操作者的误差; (4) 测量环境引起的误差。 (5) 测量对象本身的缺陷引起的误差。
按性质分类 (1) 系统误差; (2) 偶然误差; (3) 其它误差(如:粗大误差)。
测量误差
偶然误差
粗大误差
系统误差
气流 辐射 尘埃
极限误差的确定
随机误差的有界性可知,随机误差不会超过某一范围, 测量极限误差就是指测量结果的误差极限范围。
一般认为在测量中任意测量一次,测得值对真值的 差不会超过±3σ即:
δlim= ±3σ
测量列算术平均值的测量极限误差为:
δlim(x)= ±3σ (x) 多次测量的结果Xe可表示为:
Xe=X ±3σ (x)
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