长度计量基础(一)
计量基础知识
三. 计量组织机构
法定计量技术机构 国家计量测试中心：按区域划分，在省级计 量院（所）设立了七个国家计量测试中心。 分别是东北（沈阳）、西北（西安）、华北 （北京）、西南（成都）、中南（武汉）、 华东（上海）、华南（广州）。 省级计量院（所） 深圳市计量质量检测研究院（国家总局深圳 计量检定站）：国家总局设立的唯一一个综 合计量检定站，唯一一个授权对境外开展计 量检定的法定计量机构。
三. 计量组织机构
量值溯源的方式 用实物标准进行检定或校准 发放标准物质 实验室之间的比对或能力验证 计量保证方案（MAP） 国家计量检定系统表（溯源图） 将国家基准到工作计量器具间的量值关系用图表 的方式反映出来 内容包括：测量设备或基、标准的名称；测量范 围；准确度等级、测量不确定读或最大允许误差； 比较方法或手段。
二. 计量学的研究领域
计量学的研究对象: 计量是实现单位统一、量值可靠的活 动。 传统的十大计量：几何量、温度、力 学、电磁、无线电、时间频率、电离 辐射、光学、声学、化学。 计量新领域：生物、医学、环保、信 息、航天、软件等。
二. 计量学的研究领域
计量的特点 准确性：基本特点，计量技术工作的核心。以误差、 不确定度为考核指标，反映计量结果与真值的接近 程度。 一致性：本质特性，以统一计量单位为基础。在重 复性条件下或复现性条件下测量结果在给定区间内 一致。 溯源性：准确性和一致性的技术保证。任何一个测 量结果或计量标准的值，都能通过一条具有规定不 确定度的连续比较链，与计量基准联系起来。 法制性：来自于计量的社会性。对国计民生有明显 影响，涉及公众利益和可持续发展或需要特殊信任 的领域，必须由政府主导建立法制保障。
三. 计量组织机构
国际法制计量组织(OIML)及其机构 1955年10月成立，总部设在巴黎。我国于1985年 2月加入。 设国际法制计量委员会(CIML)和国际法制计量局 (BIML)。BIML设秘书处和18个技术委员会(TC)。 主要任务：制定计量器具及其使用的法律、法规 和检定规程；确定法制计量的一般原则；规定计 量器具应具有的计量特性及质量，并推荐各国采 用等。 OIML国际建议：真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，其内容 包括计量要求、技术要求、法制管理要求，以及 检测方法、所用设备和检测报告格式的要求等。 成员国有义务执行国际建议。
计量基础知识详解ppt课件
西北铅锌冶炼厂维修车间
计量工作简史
1949年中华人民共和国成立后，设立度量衡处，负 责全国的度量衡统一管理工作。
1954年设立国家计量局。 1959年6月25日，国务院发布了《关于统一我国计 量制度的命令》，确定米制为我国基本计量制度。 1977年我国正式参加国际米制公约组织。 1984年2月27日国务院发布《关于在我国统一实行 法定计量单位的命令》。 1985年全国人大通过《中华人民共和国计量法》 1987年1月19日，国务院通过《中华人民共和国计 量法实施细则》。
计量基础知识
2、测量的方式：
根据结果的获得方式分：直接和间接测量； 直接测量：它是指直接从测量仪表的读数获
取被测量量值的方法。 间接测量：利用直接测量的量与被测量之间
的函数关系，间接得到被测量量值的测量方 法。
计量基础知识
3、计量和测量的关系 测量不具备，也不必具备计量所有的特点， 即准确性、一致性、溯源性及法制性。 计量是与测量结果置信度有关，是与不确定 度联系在一起的规范性测量。 计量属于测量，又严于测量。
单位名称和符号必须作为一个整体使用，不 得拆开。 [20℃＿20摄氏度(正确)／摄氏20度(错误)] 单位名称和符号必须置于整个数值之后，一 般只能用一个单位表示一个量。 [20～30m(正确)／20m～30m(错误)；1.7米(正 确)／1米7(错误)]
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⑵关于词头的规则 词头永远紧接单位，其间不得插入其他词。 [km2＿平方千米(正确)／千平方米(错误)]
声学计量； 光学计量； 电离辐射计量；
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第二节 计量法相关内容 1、计量法的基本内容 计量立法宗旨 调整范围 计量单位制
长度计量基础知识
第一章長度計量基礎知識第一節長度計量的任務和內容長度計量(又稱幾何計量)是一項歷史悠久、基礎性很強的技術。
長度計量與人們生活、生産活動、國民經濟各個部門、科學技術各個領域有著十分密切的關係。
在日常生活中，做衣服要用尺子量體載衣，蓋房子要丈量土地；在工業生産中，長度計量是保證加工零件的尺寸和形狀符合設計要求，保證裝配的零部件和整機達到質量指標的技術手段；科學的進步更離不開長度計量，許多科學實驗室往往是通過長度計量來獲得實驗結果的。
如研究宏觀世界，測量天體間距離；研究微觀世界，測量分子結構等。
長度計量的重要任務是：研究和確定長度單位；研究建立和保存長度計量基准、標準；建立長度各項計量檢定系統，組織量值傳遞，開展計量檢定和修理，以保證量值的準確一致；研究新的長度計量檢定方法和手段，確定測量準確度；應用新的科學技術理論，開拓長度計量的新領域。
長度計量按其測量對象來分，可包括以下幾個方面的內容：（1）長度尺寸——如端度、軸孔直徑、座標尺寸、線紋間尺寸、箱體結構尺寸等；（2）角度——如平面度（斜率等）、圓分度、空間位置角（如兩軸交錯的夾角）、錐度等；（3）表面形狀和位置——平面度、直線度、圓度、垂直度、平行度等；（4）表面粗糙度（微觀不平度）和波度；（5）齒輪、螺紋、花鍵及各類加工刀具等的各種工程參量。
第二節長度計量器具的分類長度計量器具的種類、型式繁多，按其在量值傳遞中的作用，可分為計量基准、計量標準和工作計量器具；按其結構的複雜程度和功能的完備程度，可分為實物量具、計量儀器和計量裝置；按用途分為標準量具極限量規、檢驗夾具和計量儀器。
另外，還按照長度計量器具的準確度等級、標準化水平、自動化程度等特征進行分類。
下面從結構和功能角度對長度計量器具進行分類介紹。
一、實物量具（簡稱量具）實物量具是具有固定形態，用來直接複現或提供定量的一個或多個已知量值的計量器具。
所謂固定形態，是指量具應具有恒定的物理和化學狀態，以保證在使用時，量具能確定地複現並保持已知量值。
第4节 科学测量：长度的测量(第一课时)
3．决定测量准确程度的因素是-------------（ C ） A.被测物体的大小 B.测量技术的高低 C.测量工具的最小刻度值 D．测量环境的优劣
4. 用三角板和刻度尺配合，先后4次测量小球的 直径，其测量结果分别为1.76厘米，1.78米， 1. 74厘米，1. 78厘米，则小球的直径应取多 少？---------------------------------------------（ C ） A . 1. 78厘米 B. 1. 765厘米 C. 1. 77厘米 D. 1. 76厘米
改进测量方法： 多次测量求平均值是常用方法。
测量物体的长度 【实验目标】 1. 学会使用刻度尺测量物体的长度；学会根据 不同的测量要求选择刻度尺。 【实验器材】
带有毫米刻度的直尺、卷尺、三角尺、橡皮
【实验过程】
1. 观察各种刻度尺的测量范围和最小刻度， 填入下表。
刻度尺
测量范围
最小刻度
米尺 学生用直尺
太大或太小的数字记和写都不方便。 科学计数法
完成下列单位的换算： 5 米=______ 500 厘米 0．005 千米=____ ① 50分米=________ =________ 5000 毫米 20 分米=____ 2 米=______ 200 厘米 ② 2×103毫米=_____
③ 下列单位换算正确的是--------------------（ C ） A. 120米 = 120米×（1/1000）= 0.12厘米 B. 250米 = 250米×100厘米 = 25000厘米 C. 4000厘米 = 4000×（1/100）米 = 40米 D. 355微米 = 355×（1/1000）米 = 0.355米
4. 如何测硬币(或圆柱)的直径呢？ ④、组合法
计量长度试题及答案
计量长度试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 长度单位“米”的定义是：A. 光在真空中行进1/299792458秒的距离B. 国际米原器的长度C. 地球赤道周长的1/40,000,000D. 国际千克原器的质量答案：A2. 以下哪个单位不是长度单位？A. 米B. 千米C. 吨D. 厘米答案：C3. 1千米等于多少米？A. 100B. 1000C. 10,000D. 100,000答案：B4. 1米等于多少厘米？A. 10B. 100C. 1000D. 10,000答案：B5. 以下哪个单位是国际单位制中的长度单位？A. 英尺B. 英寸C. 码D. 米答案：D6. 1纳米等于多少米？A. 0.000000001B. 0.00000001C. 0.000001D. 0.0001答案：A7. 1光年大约等于多少千米？A. 9.461×10^12B. 9.461×10^15C. 9.461×10^18D. 9.461×10^21答案：C8. 以下哪个长度单位是最小的？A. 毫米B. 微米C. 纳米D. 皮米答案：D9. 1英里等于多少千米？A. 1.60934B. 1.60934×10^-3C. 1.60934×10^-6D. 1.60934×10^-9答案：A10. 1英寸等于多少厘米？A. 2.54B. 0.0254C. 25.4D. 0.254答案：B二、填空题（每题4分，共40分）1. 国际单位制中，长度的基本单位是________。
答案：米2. 1米等于100________。
答案：厘米3. 1千米等于________米。
答案：10004. 1光年是光在一年中行进的距离，大约等于________千米。
答案：9.461×10^125. 纳米技术中常用的长度单位是________。
答案：纳米6. 1微米等于________米。
计量基础知识
m
10-6
微
µ
10-9
纳
n
4.国家选定的非国际单位制单位
量的名称
单位名称
单位符号
时间
分、(小)时、天
min、h、d
长度
海里
mile
旋转速度
转每分
r/min
体积
升
L(l)
质量
吨
t
5.法定计量单位的使用规则 ⑴单位符号一般用小写罗马字母（正体），但单位名称源于专用名词时，其第一个字母应大写。 PA ⑵二个以上单位的组合 N·M N.M NM 不宜写成 MN M/S M·S-1 ⑶组合单位的中文名称与其符号书写的次序一致; ⑷乘号没有对应名称，符号中的除号对于名称为“每”，“每”只在除号的地方出现一次; 米每二次方秒 M/S2 牛米 N·M ⑸同一行不得用多于一条的斜线; M/S2 M·S-2 不得写成M/S/S
４.计量学 十八世纪欧洲的工业革命形成一门新型的技术基础科学——计量学 计量学研究的基本内容 １.计量单位，计量基（标准）的建立、复制、保存和传递； ２.计量理论、计量方法、普通计量器具； ３.计量人员的技术能力； ４.测量误差与数据处理； ５.物理常数和材料特性的测定； ６.计量管理，计量效益和计量保证。
合成标准不确定度 当测量结果由若干个其它量值求得时，按其他各量的方差或协方差算得的标准不确定度 扩展不确定度 确定测量结果区间的量，合理赋于被测量之值分布的大部分值含于此区间
三.计量法及有关计量法规 １.计量法 １９８５年９月６日第６届人大常委会第１２次会议通过 １９８６年７月１日实施 立法的宗旨 １）为了加强计量监督管理； ２）为了国家计量单位制的统一； ３）为了量值的准确可靠。
立法的最终目的 １）有利于生产、贸易和科学技术的发展； ２）适应社会主义现代化建设的需要； ３）维护国家和人民的利益。 ２.电力系统计量法规 １９８６年５月１２日国务院批准由国家计量局和水利电力部发布《水利电力部门电测、热工计量仪表和装置管理的规定》
第3章 长度测量技术基础(新版)
3.2.1 量块及其量值传递系统
• • • •
量块的“级”和“等”是从成批制造和单个检定两种不同的角度出发，对 其精度进行划分的两种形式。 按“级”使用时，以标记在量块上的标称尺寸作为工作尺寸，该尺寸包含 其制造误差。 按“等”使用时，必须以检定后的实际尺寸作为工作尺寸，该尺寸不包含 制造误差，但包含了检定时的测量误差。 就同一量块而言，检定时的测量误差要比制造误差小得多。所以，量块按 “等”使用时其精度比按“级”使用要高，且能在保持量块原有使用精度 的基础上延长其使用寿命。
定的极限偏差之内的专用量具，如光滑极限量规、螺纹量规、 功能量规等。
检验夹具：专用的检验工具。当配合比较仪时，可用来检
查更多、更复杂的参数。
33
3.3 常用计量器具和测量方法
2、根据构造特点分 • 游标式量仪：游标卡尺、游标高度尺等。
• 微动螺旋副式量仪：千分尺等。 • 机械式量仪：百分表、千分表。 • 光学机械式量仪：光学比较仪等。 • 气动量仪：压力式、气体流量计等。 • 电动量仪：电感式、电容式等。 • 光电式量仪：激光干涉、激光图像、光栅等。
其次，把计量基准的量值传递到工作计量器具（如 游标卡尺、千分尺、光学比较仪等） 计量标准：把计量基准的量值传递到工作计量器具的 一种计量器具。如量块、角度块、砝码等。
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3.2.1 量块及其量值传递系统
量块gauge block
•耐磨材料制造 •横截面：矩形 •量块的测量面可以和另一量块的测量
面相研合而组合使用，也可以和具有类 似表面质量的辅助体表面相研合而用于 量块长度的测量。
第三章
长度测量技术基础
1、测量的基本概念 2、量值传递系统
3、计量器具和测量方法分类
二年级上册数学1 长度单位(1)认识厘米和用厘米量
通过第一学期的“比长短”的学习，学生已经对长、短的概念有了初步的认识,并会直观地比较一些物体的长短。
本单元在此基础上教学一些计量长度的知识，帮助学生认识长度单位，初步建立1厘米和1米的长度观念，并初步认识线段。
主要特点有：1.注意呈现知识的形成过程，使学生通过亲身经历学习数学知识。
2.通过多种方式帮助学生建立1厘米、1米的长度观念。
3.改变了线段的编排。
教材注意呈现知识的形成过程，让学生通过各种自主探究的学习活动，建立1厘米和1米的长度观念，懂得了数学知识来源于生活，应用于生活。
1.学生初步经历长度单位的形成过程，体会统一长度单位的必要性，知道长度单位的作用。
2.初步认识长度单位：米和厘米。
初步建立1米、1厘米的长度观念，知道1米=100厘米；初步学会用刻度尺量物体的长度（限整厘米）；初步形成估计物体长度的意识。
3.初步认识线段，会量整厘米线段的长度；初步学会画线段。
4.在建立长度观念的基础上，培养学生估量物体长度的意识。
（1）认识厘米和用厘米量1课时（2）认识米和用米量1课时（3）认识线段1课时（4）解决问题1课时（5）练习课1课时在长度单位的教学中，主要用启发式、直观演示、动手操作教学法，调动学生学习的主动性和积极性，激发学生主动参与、自主探究、合作交流，达到预期的学习目标。
认识厘米和用厘米量课题认识厘米和用厘米量课型新授课设计说明1.联系生活实际，锻炼学生的动手操作能力。
动手操作是学生获取知识的一种直观且有效的学习手段，也是《课程标准》提倡的学习方式。
本节课的设计让学生在获取知识的过程中紧密联系生活实际，借助动手操作这一直观手段，通过测量物体的长度等具体操作活动，使学生建立1厘米长度表象。
通过体验认识——动手操作——应用，使学生经历知识的形成过程，感知数学活动对学习数学知识的有效性。
2.建立1厘米的表象，培养学生的空间观念。
注重在学生的头脑中建立1厘米的表象。
借助观察尺子、图钉等实物，通过不断感知、思考、测量、判断和验证的活动过程，加深1厘米的表象，逐步培养空间想象能力，增强学生的空间观念。
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连载：
上癌计量测试萝识鬻ｕ等删ｌｅ姆长度计量基础知识讲座ｃ一，
顾耀宗／上海市计量测试技术研究院
计量是随着人类的生活、生产和交换活动发展起来的。
长度计量是其中发展最早的之一，在我国具有悠久的历史。
早在三千多年前的商朝已有象牙制成的尺。
公元前秦始皇统一度量衡制度，便建立了包括长度在内的计量基准。
公元９年，已有金属制成的卡尺，用于测量车轮直径、板厚和槽深。
随着生产力的发展，尤其是制造业的发展，长度计量得到迅速的发展。
长度是七个基本物理量之一。
长度计量又是其他物理量的基础，许多物理量是通过长度测量来实现。
长度计量又称几何量计量，包括长度、角度、表面粗糙度、几何形状和相对位置等，涉及到国民经济各领域，应用极为广泛。
第一讲长度计量的单位及测量基本原则
一、长度计量的单位
１．米定义的演变
长度计量的单位为“米”，单位符号ｍ。
米的定义随着科技的发展而演变。
１７９０年，法国科学院受法国国会的委托，提出了“米”制的建议。
１７９１年“米制”的建议得到批准，决定以通过巴黎的子午线的四千万分之一作为１米，并开始进行实地测量。
１７９９年测量结束，根据测量结果，法国制造了一支铱合金矩形的金属标准米尺，称为“米原器”。
这是当时最早的公制长度实物基准。
它保存在巴黎法国档案局，后人称为“档案米尺”。
随着国际贸易的发展，各国要求建立世界统一的长度基准。
十九世纪后期，国际计量局定制了３０支横截面为ｘ形铂铱合金的米原器复制品。
在１８９９年召开的第ｌ届国际计量大会上批准了经过测量选定的其中№ＶＩ作为国际长度基准：国际米原器，称国际米。
国际计量局还从这批米尺中留下几支作为工作原器，并把其余的分给其他有关国家，作为各国的长度基准。
１９２７年第７届国际计量大会规定了米的定义是：“米是国际计量局保存的国际米原器上两端刻线的中间刻线的轴线在０℃时的距离”。
米原器的复现不确定度约为１．１×１０～。
随着工业牛产和科学技术的发展，米原器在测量的准确度和稳定性方面都不能满足要求，而且作为实物基准，如果因意外而毁坏，不易复制。
从二十世纪开始，各国科学家就开始研究用自然基准来代替实物基准。
１９６０年第１１届国际计量大会通过了米的新定义：“米的长度等于氪．８６原子的２Ｐ，。
和５以能级之间跃迁所对应的辐射在真空中波长的１６５０７６３．７３倍”。
采用氪一８６光波作为长度的自然基准，准确度高，可达１×１０一，易于测量和复现。
２．现行米的定义及其复现方法
随着激光的出现和激光稳频和伺服技术的应用，激光频率、激光波长和光速等方面的研究工作取得显著的进展。
１９７５年第１５届国际计量大会提出米定义可以通过光速表示，并认为光速值保持不变对天文学和大地测量学具有重要的意义。
科学技术突飞猛进的发展，使氪．８６光谱辐射波长实现米的准确度已经不能满足各方面的要求，激光的复现性和方便应用等方面远优于氪．８６基准。
为此，１９８３年第１７届国际计量大会通过的米的新定义为：“米是光在真空中在２９９７９２４５８分之一秒的时间间隔内所经路径的长度”。
由于时间单位秒（ｓ）是频率的倒数，现有秒定义的准确度很高，而真空中的光速值已被推荐为：ｃ＝２９９７９２４５８１１１／ｓ，是个约定值，从理论上讲没有不确定度。
从而米的定义可获得很高的准确度。
第１７届国际计量大会在通过米的新定义的同时，规定了复现米定义的三种方法。
（１）用于天文测量、大地测量的复现方法
可根据三＝ｃ×ｆ的关系式，由所测得的时问ｆ与ｃ光速值来复现长度三。
（２）用于实验室计量工作的复现方法
可根据入＝彤关系式，由所测得的频率，与光速值ｃ来复现波长值入。
（３）用于一般测量的复现方法
国内统一刊号ｃＮ３ｌ—１４２４／ＴＢ４５
万方数据
ｉ蒺》熟识讲座Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ
囊ｉ掺“Ｌｅｃｔｕｒｅｓ
可直接使用米定义咨询委员会推荐使用的甲烷吸收稳频的氦氖激光辐射等五种激光辐射和氪．８６原子的２Ｐ，。
和５ｄ３能级之间跃迁所对应的辐射、汞一１９８和镉．１１４原子的辐射两类同位素光谱灯辐射的任意一种来复现。
二、长度测量的基本原则
１．阿贝原则
“测量时被测件的轴线与测量仪器标准轴线相重合或者在其延长线上时，测量误差最小”，称为阿贝原则。
不符合阿贝原则而产生的测量误差称为阿贝误差。
图１为符合阿贝原则的比较测量形式。
当标准线纹尺１和被测线纹尺２作比较时，由于导轨３产生运动直线度偏差，而引起读数显微镜倾斜一个中角，此时所引起的误差：△三＝ｆ（１．ｃｏｓ中）≈ｌ／２，中‘（为弧度值）
由此可知，在符合阿贝原则时，中的影响，为二次误差。
图１
图２
图２为不符合阿贝原则的比较形式。
被测线纹尺不在标准线纹尺的轴线上，并联布置相距为ｓ，导轨产生运动直线度偏差，倾斜角为由，此时所引起的误差：△三＝Ｓｔｇ中≈Ｓ中（中为弧度值）
４６国内统一刊号ｃＮ３１一１４２４／ＴＢ
上海计量测试
由此可见，不符合阿贝原则时，被测轴线与标准器轴线之间距离Ｓ越大，其阿贝误差越大。
在使用不符合阿贝原则的仪器进行测量时，应尽量减少被测件与标准器之间轴向平行距离。
２．最小变形原则
在测量过程中，由于被测件自重、热膨胀和接触测量时的测力、接触方式等而影响测量结果。
为保证测量结果的准确，应尽量减少各种因素产生的变形，这就是最小变形原则。
条状工件由于受自重弹性变形的影响，在测量时要考虑工件支承方式，如图３。
当ａ＿０．２２０３Ｌ时，工件中心轴线上的长度变形最小，该支承点称为贝塞尔点，一般在线纹尺测量时采用的支承方式。
当ａ卸．２１１３Ｌ时，工件两端面平行度变形最小，该支承点称为艾利点，一般在大尺寸量块测量时采用的支承方式。
当ａ＿０．２２３２Ｌ时，工件全长弯曲变形最小，一般在测量工件上表面形状误差时采用的支承方式。
（热变形、测力引起的变形以及接触方式见第二讲）
卜。
—————————————————————————一Ｌ———————————————————————————————一
图３
３．最短测量链原则
若测量系统中，由一系列单元所组成，从测量信息的输入到测量值的输出构成这些单元。
这一系列单元所组成的完整部分称为测量链。
例如，在万能工具显微镜上用影像法测量小于半圆的圆弧半径，采用弦高法测量。
先测量半圆圆弧的弦长和弦高，再求得半圆的圆弧半径。
测量半圆圆弧的弦长和弦高为两个测量单元，测量半圆的圆弧半径为一个测量链。
由于测量链的各个环节不可避免地引入误差，环节越多，误差越多。
为保证测量准确度，测量链应为最短。
４．圆周封闭原则
圆分度的封闭特性决定了在圆分度测量中如果能满足封闭条件，则其相邻偏差的总和为零。
圆分度盘、多齿分度台和多面棱体等都具有封闭特性。
运用封闭原则，可不需更换标准器，实现白检或互检。
５．基准统一原则
设计基准、工艺基准、加工基准、装配基准与测量基准相一致，称为五基准统一原则。
在工艺设计和加工中力求达到与设计、装配基准相统一，测量时也是如此。
在设计基准难以与工艺、加工基准相统一的条件下，测量基准首选与设计基准相统一。
万方数据
长度计量基础知识讲座(一)
作者：顾耀宗
作者单位：上海市计量测试技术研究院
刊名：
上海计量测试
英文刊名：SHANGHAI MEASUREMENT AND TESTING
年，卷(期)：2006，33(6)
被引用次数：0次
本文链接：/Periodical_shjlcs200606013.aspx
授权使用：中国计量科学研究院文献馆(中国计量科学研究院文献馆)，授权号：32c95fa9-e7d9-4ff0-a0eb-
9daf00f9967b
下载时间：2010年7月10日。