长度计量人员培训教材(基础篇)

长度计量人员系列培训教材计量基础XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 2009年8月目录第一章计量概述…………………………………………………………………第二章法定计量单位……………………………………………………………第三章误差理论与数据…………………………………………………………第四章测量器具的主要技术性能指标…………………………………………第五章量块…………………………………………………..………………….第一章计量概述一、计量定义：●定义：实现单位统一、量值准确可靠的活动●计量包括各种物理量、化学量、工程量、生理量、心理量等的计量测试。

二、计量的特点：●准确性●统一性●溯源性●法制性第二章法定计量单位计量单位涉及到各行各业，也与每个人密切相关。

本章将有关计量单位的一些基本概念和国家规定作一简介，以便在实际工作中遵循和应用。

§1 量和计量单位的基本概念一、量量是物理量的简称。

量是指现象、物体或物质可定性区别和定量确定的一种属性。

人们在认识自然和改造自然的过程中，会遇到各种现象，如发热、发光、发声等；凡是可以定量描述的物理现象都是物理量。

另外，要描述各类物质、物体，也提出了一个重要的概念，这就是量。

这里说的量是指可测量的通称。

作为一个量，必须既可定性区别，又能定量确定。

所谓定性区别即是可以通过比较得出相比较事物的程度、大小、轻重、冷热等，定量确定就是能明确给出确定的值。

如质量、时间、长度、温度、电流、光强等。

它们除了能定性地比较外，都可以定量确定。

二、量值量值就是数值和计量单位的乘积。

是量的表示形式。

如何定量地表示一个量的大小程度呢？这就要选择一个作为标准的量，将被测量与该标准量进行比较，从而得出被测量的量值。

因此，一般可测的量都是由数值和计量单位两部分组成。

如5.34m 或350g等。

而所谓的数值，它是量值的组成部分，但不含计量单位，如5.34、350…….三、测量测量是一个过程，是以确定被测对象为目的的全部操作。

它是人类揭示自然界物质运动规律，描述物质世界、改造世界的重要手段。

测量是利用一个已知的单位与被测的同类量进行比较的实验过程。

其结果可以在一定准确度内重复实现，以获得我们需要的量值。

如我们用千分尺测得镜片的中心厚度为2.7mm，这就是一个简单的测量过程。

在日常生活中，测量无时无刻在我们周围存在。

如买东西要称重量或量一量长度，用温度计测量一下气温，用电度表测量电能，用水表测量水的流量等。

四、计量单位计量单位指用以定量表示同种量值而约定采用的特定量，其是数值为1的一个量。

凡是可以相互比较的一类量称为同种量，例如，长度、直径、厚度、距离、波长都属同一种量。

在同一种量中，选定某一特定的量作为一个标准量，则这一类量中的任何其他量都可用这个标准量与一个数值的乘积来表示。

而这个特定量的标准量就称为该量的计量单位，简称单位。

如，长度的单位有米、厘米、毫米等，这些单位间都可以用一定的关系换算。

一旦确定米的长度单位，则一切长度都可以表示为若干米。

单位可分为：①基本单位：给定量制中基本量的单位，如米、秒…….②导出单位：给定量制的导出量的单位，其是基本单位的相乘，相除所构成的单位。

如米/秒、米/秒2……五、单位制单位制是相应给定量制而建立的一组单位，其包括一组选定的基本单位和由定义公式、因数等确定的导出单位组成。

单位制随基本单位的不同选择而不同。

选定了基本单位后，可以按一定关系有它们构成一系列导出单位。

这样基本单位和导出单位就成为一个完整的单位体系。

该体系为单位制。

§2 法定计量单位一、什么是法定计量单位法定计量单位是国家以法令的形式规定允许使用的计量单位。

凡属于法定计量单位，在一个国家的任何地区、部门、机构和任何人，都必须毫无例外地采用。

二、实施法定计量单位的重要意义计量单位的统一是经济发展的必然规律。

目前，世界各国已经广泛采用先进的国际单位制。

我国应顺应形势，使我国的计量单位和国际单位制统一起来。

实行统一的计量单位，是我国发展国民经济的需要，是贯彻对外实行开放政策，对内搞活经济的方针的需要；是适应我国国民经济，文化教育事业的发展，推进科学技术进步和扩大国际经济、文化交流的需要。

实施法定计量单位是全国人民生活中的一件大事，它对我国经济建设，国际交流等都具有重要的意义，三、法定计量单位的构成：我国的法定计量单位包括以下三部分内容：①国际单位制单位；②国家选定的非国际单位制单位；③由以上两种单位构成的组合形式的单位。

1．国际单位制单位国际单位制单位的构成如图3-1所示。

SI基本单位（7个）SI单位包括SI辅助单位在内的具有专SI导出单位门名称的SI导出单位（21个）国际单位制组合形成的SI导出单位SI单位的倍数单位图 3-1 国际单位制的构成① SI基本单位在国际单位制中，选择了彼此独立的长度、质量、电流、热力学温度、物质的量和发光强度等七个量值作为基本量，对每个量分别定义了一个单位，这些基本量的单位称为SI基本单位。

SI基本单位见表3-1。

说明：a．圆括号的名称是它前面的名称的同义词；b．无方括号的量的名称与单位名称均为全称。

方括号中的字，在不致引起混淆、误解的情况下可以省略。

去掉方括号的字为其名称的简称。

c．除特殊指明外，所称的符号均指法定计量单位中所规定的符号及国际符号；d．质量在人民生活和贸易中习惯称为重量。

表3-1 SI基本单位他单位都是根据自然规律定义的。

如长度单位—米（m），是光在真空中于1/299 792 458秒时间间隔内所经路径的长度。

又如秒为铯—133原子基态的两个超精细能级间跃迁相对应的辐射的9 192 631 770个周期的持续时间。

② SI导出单位导出单位是用基本单位的代数式表示的单位。

这种单位的符号中的乘和除采用数学符号。

共有21个。

其中SI单位弧度和球面度称为SI辅助单位。

弧度(rad)的定义为：“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（sr）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。

SI导出单位是具有专门名称和符号。

从定义和导出单位的构成原则,国际单位制可以由SI 基本单位来表示很多的SI导出单位。

但这样，会造成有的量的单位名称太长，读写不方便；有的量虽不同而单位表达式却完全一样。

如频率和放射性活度均用s-1表示。

因而，为了更方便，准确表达，国际计量大会选择了包括SI辅助单位在内的21个导出单位给以专门名称。

这些单位绝大多数是以科学家的名字命名。

21个导出单位见表3-2、3-3。

表3-2 包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位表3-3 用于人类健康安全防护上的需要而确定的具有专门名称的SI导出单位为组合形式的SI导出单位，如力矩单位N.m。

③SI词头国际单位制中的28个SI单位，在实际使用时，由于会有各种不同的情况，它们的大小往往未必合适。

例如，长度单位是米，但在机械制造中一般用毫米，而在路程中，一般用千米作为单位。

前者说明计量单位米太大，而后者又说明米太小。

因此，除米之外，还需要有米的倍数单位和分数单位。

SI词头就是用来加在SI单位之前构成SI单位的十进倍数和分数单位，大大简化了单位的名称。

目前，SI词头共20个，其中4个是十进位的，即百（102）、十（101）、分（10-1）、厘（10-2）。

这些词头通常只限于加在某些长度、面积、体积单位之前。

例如，可以用分米、厘米，而不能用于其他单位，如分秒、厘秒。

其他16个SI词头是千进位的。

SI词类见表3-4。

表3-4 SI词头由SI词头加在SI单位之前构成的单位叫做SI单位倍数单位。

由于国际单位制规定了20个SI词头。

可组成大大小小不同的SI单位的十进倍数和分数单位，以满足不同场合对单位大小的不同需要。

如倍数单位千米（km），分数单位微米（μm）。

但是，千克（kg），在构成其十进倍数和分数单位是例外的。

因该单位本身包含词头千（k），所以，根据词头的使用规则，千克的十进倍数和分数单位是由词头加在克（g）前构成。

千克的一千倍单位不能称千千克（kkg），而要用兆克（Mg）。

2．国家选定的非国际单位制单位在我国的法定计量单位中，共有16个非国际单位制单位被选为我国的法定计量单位。

这16个单位，在国际上使用十分广泛，有些是专门领域的需要，而经国际计量大会同意与国际单位制单位并用的单位，它们也被大多数国家列入法定单位。

16个单位如表3-5。

说明：①周、月、年这些时间单位，可视为法定计量单位，照旧使用。

②平面角单位度、[角]分、[角]秒的符号不处于数字后时，用括弧以免引起混淆。

③海里（n mile）、“节”（kn）只用于航海中，前者用于航海上的航程计算。

节通常用来表示船舶航海的速度单位。

④符号中，有些常用错误的写法，如：转每分（r/min），不能用rpm ；吨（t），不能写成1kkg升有两个符号L（l），优先使用大写字母L，毫升写为ml，不能记为cc表3-5 国家选定的非国际单位制单位3．组合形式的单位组合单位是指两个或两个以上的单位用乘、除的形式组合而成的新单位。

有如下几种组合形式：①由基本单位构成，如加速度单位，“米每二次方秒（m/s2）”②由辅助单位和基本单位构成，如角速度单位“弧度每秒（rad/s）”③由专门名称的导出单位和基本单位构成，如压力单位“牛顿每平方米（N/m2）”④由一个单位作分母，而分子为1构成；如线膨胀系数单位“每摄氏度（1/℃）”⑤由国际单位制单位和国家选定的非国际单位制单位构成，如电能单位“千瓦小时（kW.h）§3 法定计量单位的使用方法一、读写规则1．法定计量单位名称指单位前的中文名称，有全称和简称。

简称除在不致混淆时等效于它的全称的作用，而且简称被规定作为单位的中文符号。

单个单位的名称读写按给出的中文字读写。

2．组合单位读写的顺序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名称之前。

如密度单位kg/m3，其中文名称为“千克每立方米”。

3．组合单位的国际符号中的数学符号“.”、“/”、“X n”的读写。

①乘号“.”。

无对应名称，即不再读出。

如kW.h称为“千瓦小时”。

②除号“/”对应读写“每”字，不管分母中有几个单位，“每”只在有除号的地方出现一次。

如光出射度lm/m2，读流（明）每平方米。

又如比热单位J/（kg.℃），中文名称为“焦耳每千克摄氏度”，不该读成“焦耳每千克每摄氏度”。

③乘方“X n”中的指数的相应名称一般是数字加“次方”两字。

但在长度单位的2次或3次幂且用来表示面积或体积时，则相应的指数名称应读写成“平方”或“立方”。

指数是-1的单位，名称以“每”字开头。

4．相乘形式构成的组合单位符号的书写，国际符号有两种形式。