實驗室計量基礎知識

1、法定計量單位法定計量單位 中鐵二十一局檢測中心中鐵二十一局檢測中心 高鶴高鶴一、基本概念一、基本概念 1 1、法律規(guī)定：我國計量法明確規(guī)定，國家實行法定、法律規(guī)定：我國計量法明確規(guī)定，國家實行法定計量單位制度。計量單位制度。 2 2、法定計量單位：是政府以法令的形式，明確規(guī)定、法定計量單位：是政府以法令的形式，明確規(guī)定采用的計量單位。采用的計量單位。 3 3、施時間：國務院于、施時間：國務院于19841984年年2 2月月2727日發(fā)布了日發(fā)布了“關于在關于在我國統(tǒng)一實行法定計量單位命令我國統(tǒng)一實行法定計量單位命令”。 4 4、法定計量單位組成：、法定計量單位組成：“國家采用國際單位制。國國家

2、采用國際單位制。國際單位制計量單位和國家選定的其它計量單位，為國家法際單位制計量單位和國家選定的其它計量單位，為國家法定計量單位。定計量單位?！眹H單位制是我國法定計量單位的主體，國際單位制是我國法定計量單位的主體，國際單位制如有變化，我國法定計量單位也將隨之變化。國際單位制如有變化，我國法定計量單位也將隨之變化。 5 5、實行法定計量單位意義：，對我國國民經(jīng)濟和文、實行法定計量單位意義：，對我國國民經(jīng)濟和文化教育事業(yè)的發(fā)展，推動科學技術(shù)的進步和擴大國際交流化教育事業(yè)的發(fā)展，推動科學技術(shù)的進步和擴大國際交流都有重要意義。都有重要意義。二、國際單位制的來歷和特點二、國際單位制的來歷和特點 1 1

3、、在人類歷史發(fā)展的長河中，隨著社會和科學技術(shù)、在人類歷史發(fā)展的長河中，隨著社會和科學技術(shù)的進步，逐漸形成了各個國家的古代計量制度。的進步，逐漸形成了各個國家的古代計量制度。 2 2、法國在、法國在17901790年建議創(chuàng)立了一種新的、建立在科學年建議創(chuàng)立了一種新的、建立在科學基礎上的計量制度，隨后制定了基礎上的計量制度，隨后制定了“米制法米制法”，通過對地球，通過對地球子午線長度的精密測量來確定最初的米原器。子午線長度的精密測量來確定最初的米原器。 3 3、18751875年年1717個國家在巴黎簽署了個國家在巴黎簽署了“米制公約米制公約”，成，成立國際計量委員會立國際計量委員會(CIPM)(

4、CIPM)并設立國際計量局并設立國際計量局(BIPM)(BIPM)。我國。我國于于19771977年加入米制公約國組織。年加入米制公約國組織。 4 4、19601960年第年第1111屆國際計量大會屆國際計量大會(CGPM)(CGPM)總結(jié)了米制經(jīng)總結(jié)了米制經(jīng)驗，將一種科學實用的單位制命名為驗，將一種科學實用的單位制命名為“國際單位制國際單位制”，并，并用符號用符號SISI表示。后經(jīng)多次修訂，現(xiàn)已形成了完整的體系。表示。后經(jīng)多次修訂，現(xiàn)已形成了完整的體系。 5 5、一貫計量單位、一貫計量單位: :由比例因數(shù)為由比例因數(shù)為1 1的基本單位冪的的基本單位冪的乘積來表示的導出計量單位，叫一貫計量單位

5、，而乘積來表示的導出計量單位，叫一貫計量單位，而SISI的的全部導出單位均為一貫計量單位全部導出單位均為一貫計量單位, ,并與數(shù)值方程相一致。并與數(shù)值方程相一致。 6 6、SISI是在科技發(fā)展中產(chǎn)生的，也將隨著科技的發(fā)展是在科技發(fā)展中產(chǎn)生的，也將隨著科技的發(fā)展而不斷完善。由于結(jié)構(gòu)合理、科學簡明、方便實用，得而不斷完善。由于結(jié)構(gòu)合理、科學簡明、方便實用，得到國際上廣泛承認和接受，成為科技、經(jīng)濟、文教，衛(wèi)到國際上廣泛承認和接受，成為科技、經(jīng)濟、文教，衛(wèi)生等各界的共同語言。生等各界的共同語言。三、國際單位制的構(gòu)成三、國際單位制的構(gòu)成四、基本單位四、基本單位 要建立一種計量單位要建立一種計量單位, ,

6、首先要確定基本量首先要確定基本量, ,即約定的認即約定的認為在函數(shù)上彼此獨立的量。為在函數(shù)上彼此獨立的量。SISI選擇了長度、質(zhì)量、時間、選擇了長度、質(zhì)量、時間、電流、熱力學溫度、物質(zhì)的量和發(fā)光強度等七個基本量，電流、熱力學溫度、物質(zhì)的量和發(fā)光強度等七個基本量，并給基本量規(guī)定了嚴格的定義。這些定義體現(xiàn)了現(xiàn)代科技并給基本量規(guī)定了嚴格的定義。這些定義體現(xiàn)了現(xiàn)代科技發(fā)展水平，其量值能以高準確度復現(xiàn)出來。發(fā)展水平，其量值能以高準確度復現(xiàn)出來。SISI基本單位是基本單位是SISI的基礎，其名稱和符號見下表。的基礎，其名稱和符號見下表。五、五、SISI導出單位導出單位 1 1、SISI導出單位導出單位:

7、:是按一貫性原則，通過比例因數(shù)為是按一貫性原則，通過比例因數(shù)為1 1的量的定義方程式由的量的定義方程式由SISI基本單位導出，并由基本單位導出，并由SISI基本單位以基本單位以代數(shù)形式表示的單位。導出單位是組合形式的單位，它們代數(shù)形式表示的單位。導出單位是組合形式的單位，它們是由兩個以上基本單位是由兩個以上基本單位( (或者以或者以“1”1”作為單位作為單位) )冪的乘積冪的乘積來表示。來表示。 2 2、專門名稱的導出單位、專門名稱的導出單位: :為了讀寫和實際應用的方為了讀寫和實際應用的方便，以及便于區(qū)分某些具有相同量綱和表達式的單位，在便，以及便于區(qū)分某些具有相同量綱和表達式的單位，在歷史

8、上出現(xiàn)了一些具有專門名稱的導出單位，但是，這樣歷史上出現(xiàn)了一些具有專門名稱的導出單位，但是，這樣的單位不宜過多，的單位不宜過多，SISI僅選用僅選用1919個，其專門名稱可以合法使個，其專門名稱可以合法使用。應注意在表用。應注意在表4242和表和表4343中，單位符號和其他表示式中，單位符號和其他表示式可以等同使用。例如：力的單位牛頓可以等同使用。例如：力的單位牛頓(N)(N)和千克米每二次和千克米每二次方秒方秒(kg.m/s(kg.m/s2 2) )是完全等同的。是完全等同的。 3 3、弧度和球面度是由長度單位導出的，屬于量綱一、弧度和球面度是由長度單位導出的，屬于量綱一的量的單位，在某些領

9、域的量的單位，在某些領域( (如光度學和輻射度學如光度學和輻射度學) )有著重要有著重要的應用，是一個獨立而具體的單位。以前曾將它們單獨列的應用，是一個獨立而具體的單位。以前曾將它們單獨列為一類，象基本單位一樣使用；現(xiàn)在則歸為具有專門名稱為一類，象基本單位一樣使用；現(xiàn)在則歸為具有專門名稱的導出單位一類。這樣，包括的導出單位一類。這樣，包括SISI輔助單位在內(nèi)的具有專門輔助單位在內(nèi)的具有專門名稱的導出單位一共有名稱的導出單位一共有2121個。個。六、六、SI單位的倍數(shù)單位及使用規(guī)則單位的倍數(shù)單位及使用規(guī)則 1 1、SISI單位（主單位）：基本單位、具有專門名稱的單位（主單位）：基本單位、具有專門

10、名稱的導出單位，以及直接由它們構(gòu)成的組合形式的導出單位都導出單位，以及直接由它們構(gòu)成的組合形式的導出單位都稱之為稱之為SISI單位，它們有主單位的含義。單位，它們有主單位的含義。 2 2、倍數(shù)和分數(shù)單位詞頭：、倍數(shù)和分數(shù)單位詞頭：SISI中規(guī)定了中規(guī)定了2020個構(gòu)成十進個構(gòu)成十進倍數(shù)和分數(shù)單位的詞頭和所表示的因數(shù)。倍數(shù)和分數(shù)單位的詞頭和所表示的因數(shù)。 使用規(guī)則：使用規(guī)則： 1 1、詞頭不能單獨使用；、詞頭不能單獨使用； 2 2、不能重疊使用；、不能重疊使用； 3 3、僅用于與、僅用于與SISI單位單位(k(k除外除外) )構(gòu)成構(gòu)成 SISI單位的十單位的十進倍數(shù)單位和十進分數(shù)單位；進倍數(shù)單位

11、和十進分數(shù)單位； 4 4、相應于因數(shù)、相應于因數(shù)10103 3( (含含10103 3) )以下的詞頭符號必須用小以下的詞頭符號必須用小寫正體；寫正體； 5 5、等于或大于因素、等于或大于因素10106 6的詞頭符號必須用大寫體；的詞頭符號必須用大寫體； 6 6、從、從10103 3到到1010-3-3是十進位，其余是千進位（詳見表是十進位，其余是千進位（詳見表4-44-4）。）。 SISI單位加上單位加上SISI詞頭后兩者結(jié)合為一整體，就不再稱詞頭后兩者結(jié)合為一整體，就不再稱為為SISI單位，而稱為單位，而稱為SISI單位的倍數(shù)單位，或者叫單位的倍數(shù)單位，或者叫 SISI單位單位的十講倍數(shù)或

12、分數(shù)單位。的十講倍數(shù)或分數(shù)單位。七、用于構(gòu)成十進倍數(shù)和七、用于構(gòu)成十進倍數(shù)和分數(shù)單位的詞頭分數(shù)單位的詞頭 八、國家選定的其他計量單位八、國家選定的其他計量單位 1 1、盡管、盡管SISI有很大的優(yōu)越性，但并非十全十美的；有很大的優(yōu)越性，但并非十全十美的； 2 2、在日常生活和一些特殊領域，還有一些廣泛使用、在日常生活和一些特殊領域，還有一些廣泛使用的、重要的非的、重要的非SISI單位不能廢除，尚須繼續(xù)使用；單位不能廢除，尚須繼續(xù)使用； 3 3、選定的計量單位：我國選定了若干非、選定的計量單位：我國選定了若干非SISI單位與單位與SISI單位一起，作為國家的法定計量單位，它們具有同等的地單位一起

13、，作為國家的法定計量單位，它們具有同等的地位（詳見表位（詳見表4-54-5）。）。上表說明：上表說明：1 1、周、月、年、周、月、年( (年的符號的年的符號的a)a)為一般常用時間單位。為一般常用時間單位。2 2、 內(nèi)的字是在不致混淆的情況下，可以省略的字。內(nèi)的字是在不致混淆的情況下，可以省略的字。3 3、( )( )內(nèi)的字為前者的同義語。內(nèi)的字為前者的同義語。4 4、角度單位度、分、秒的符號不處于數(shù)字后時，應加、角度單位度、分、秒的符號不處于數(shù)字后時，應加括弧。括弧。5 5、升的符號中，小寫字母、升的符號中，小寫字母l l為備用符號。為備用符號。6 6、r r為為“轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)”的符號。的符號。7

14、7、人民生活和貿(mào)易中，質(zhì)量習慣稱為重量。、人民生活和貿(mào)易中，質(zhì)量習慣稱為重量。8 8、公里為千米的俗稱，符號為、公里為千米的俗稱，符號為kmkm。9 9、10104 4稱為萬，稱為萬，10108 8稱為億，稱為億，10101212稱為萬億，這類數(shù)詞的稱為萬億，這類數(shù)詞的使用不受詞頭名稱的影響。但不應與詞頭混淆。使用不受詞頭名稱的影響。但不應與詞頭混淆。九、我國選定九、我國選定16個個SI制制外單位的組成部份外單位的組成部份 1 1、1010個由個由CGPMCGPM確定的允許與確定的允許與SISI并用的作為國家法定并用的作為國家法定計量單位的組成部份；計量單位的組成部份； 2 2、3 3個暫時保

15、留與個暫時保留與SISI并用的單位并用的單位( (海里、節(jié)、公頃海里、節(jié)、公頃) )； 3 3、還選取了、還選取了“轉(zhuǎn)每分轉(zhuǎn)每分”、“分貝分貝”和和“特克斯特克斯”3 3個個單位作為國家法定計量單位的組成部份。單位作為國家法定計量單位的組成部份。十、我國沒有選用的暫時保留與十、我國沒有選用的暫時保留與SI并用的單位并用的單位十一、法定計量單位的使用規(guī)則十一、法定計量單位的使用規(guī)則 1 1、計量單位的名稱，一般是指它的中文名稱，用、計量單位的名稱，一般是指它的中文名稱，用于敘述性文字和口述中，不得用于公式、數(shù)據(jù)表、圖、于敘述性文字和口述中，不得用于公式、數(shù)據(jù)表、圖、刻度盤等處。刻度盤等處。 2

16、2、組合單位的名稱與其符號表示的順序一致，遇、組合單位的名稱與其符號表示的順序一致，遇到除號時，讀為到除號時，讀為“每每”字，例如：或字，例如：或J J(molK)(molK)的名的名稱應為稱應為“焦耳每摩爾開爾文焦耳每摩爾開爾文”。書寫時亦應如此，不能。書寫時亦應如此，不能加任何圖形和符號，不要與單位的中文符號相混。加任何圖形和符號，不要與單位的中文符號相混。十二、乘方形式的單位名稱舉例十二、乘方形式的單位名稱舉例 1 1、m m4 4的名稱應為的名稱應為“四次方米四次方米”而不是而不是“米四次米四次方方”。用長度單位米的二次方或三次方表示面積或體積。用長度單位米的二次方或三次方表示面積或體

17、積時，其單位名稱應為時，其單位名稱應為“平方米平方米”或或“立方米立方米”，否則仍，否則仍應為應為“二次方米二次方米”或或“三次方米三次方米”。 2 2、-1-1的名稱為的名稱為“每攝氏度每攝氏度”，而不是，而不是“負一次方負一次方攝攝氏度氏度”。 3 3、S S-1-1的名稱應為的名稱應為“每秒每秒”。十三、法定計量單位符號十三、法定計量單位符號 1 1、計量單位的符號分為單位符號（即國際通用符號）、計量單位的符號分為單位符號（即國際通用符號）和單位的中文符號（即單位名稱的簡稱），后者便于在知和單位的中文符號（即單位名稱的簡稱），后者便于在知識水平不高的場合使用，一般推薦使用單位符號。十進制

18、識水平不高的場合使用，一般推薦使用單位符號。十進制單位符號應置于數(shù)據(jù)之后。單位符號按其名稱或簡稱讀，單位符號應置于數(shù)據(jù)之后。單位符號按其名稱或簡稱讀，不得按字母讀音。不得按字母讀音。 2 2、單位符號一般用正體小寫字母書寫，但是以人名、單位符號一般用正體小寫字母書寫，但是以人名命名的單位符號，第一個字母必須正體大寫。命名的單位符號，第一個字母必須正體大寫?！吧钡姆姆柼枴發(fā)”l”，可以用大寫字母，可以用大寫字母“L”L”。單位符號后，不得附加。單位符號后，不得附加任何標記，也沒有復數(shù)形式。任何標記，也沒有復數(shù)形式。十四、組合單位符號書寫方式舉例十四、組合單位符號書寫方式舉例上表說明：上表

19、說明： 1 1、分子為、分子為1 1的組合單位的符號，一般不用分子式，而的組合單位的符號，一般不用分子式，而用負數(shù)冪的形式。用負數(shù)冪的形式。 2 2、單位符號中，用斜線表示相除時，分子，分母的、單位符號中，用斜線表示相除時，分子，分母的符號與斜線處于同一行內(nèi)。分母中包含兩個以上單位符符號與斜線處于同一行內(nèi)。分母中包含兩個以上單位符號時，整個分母應加圓括號，斜線不得多于號時，整個分母應加圓括號，斜線不得多于1 1條。條。 3 3、單位符號與中文符號不得混合使用。但是非物理、單位符號與中文符號不得混合使用。但是非物理量單位量單位( (如臺、件、人等如臺、件、人等) )，可用漢字與符號構(gòu)成組合形，可

20、用漢字與符號構(gòu)成組合形式單位；攝氏度的符號式單位；攝氏度的符號可作為中文符號使用，如可作為中文符號使用，如J J可寫為焦可寫為焦。十五、詞頭使用方法十五、詞頭使用方法 1、詞頭的名稱緊接單位的名稱，作為一個整體，期詞頭的名稱緊接單位的名稱，作為一個整體，期間不得插入其他詞。例如：面積單位間不得插入其他詞。例如：面積單位kmkm2 2的名稱和含義是的名稱和含義是“平方千米平方千米”，而不是，而不是“千平方米千平方米”。 2 2、僅通過相乘構(gòu)成的組合單位在加詞頭時，詞頭應、僅通過相乘構(gòu)成的組合單位在加詞頭時，詞頭應加在第一個單位之前。例如：力距單位加在第一個單位之前。例如：力距單位k.Nmk.Nm

21、，不宜，不宜N.kmN.km。 3 3、攝氏度和非十進制法定計量單位，不得用、攝氏度和非十進制法定計量單位，不得用SISI詞頭詞頭構(gòu)成倍數(shù)和分數(shù)單位。它們參與構(gòu)成組合單位時，不應構(gòu)成倍數(shù)和分數(shù)單位。它們參與構(gòu)成組合單位時，不應放在最前面。例如：光通量單位放在最前面。例如：光通量單位lm.hlm.h，不應寫為，不應寫為h.lmh.lm。 4 4、組合單位的符號中，某單位符號同時又是詞頭符、組合單位的符號中，某單位符號同時又是詞頭符號，則應盡量將它置于單位符號的右側(cè)。例如：力矩單號，則應盡量將它置于單位符號的右側(cè)。例如：力矩單位位NmNm，不宜寫成，不宜寫成mNmN。溫度單位。溫度單位K K和時間

22、單位和時間單位s s和和h h，一般也，一般也在右側(cè)。在右側(cè)。 5 5、詞頭、詞頭h h，dada，d d，c(c(即百、十、分、厘即百、十、分、厘) )一般只用一般只用于某些長度、面積、體積和早已習用的場合，例如于某些長度、面積、體積和早已習用的場合，例如cmcm、dBdB等。等。 6 6、一般不在組合單位的分子分母中同時使用詞頭。、一般不在組合單位的分子分母中同時使用詞頭。例如：電場強度單位可用例如：電場強度單位可用MVMVm m，不宜用，不宜用kVkVmmmm。詞頭加。詞頭加在分子的第一個單位符號前，例如：熱容單位在分子的第一個單位符號前，例如：熱容單位J JK K的倍的倍數(shù)單位數(shù)單位k

23、JkJ K K。不應寫為。不應寫為J JmKmK。同一單位中一般不使用。同一單位中一般不使用兩個以上的詞頭，但分母中長度、面積和體積單位可以兩個以上的詞頭，但分母中長度、面積和體積單位可以有詞頭，有詞頭，k k也作為例外。也作為例外。 7 7、選用詞頭時，一般應使量的數(shù)值處于、選用詞頭時，一般應使量的數(shù)值處于0 01 110001000范圍內(nèi)。例如：范圍內(nèi)。例如：1401Pa1401Pa可寫成可寫成1 1401kPa401kPa。 8 8、萬、萬(104)(104)和億和億(108)(108)可放在單位符號之前作為數(shù)值可放在單位符號之前作為數(shù)值使用，但不是詞頭。十、百、千、十萬、百萬、千萬、十

24、使用，但不是詞頭。十、百、千、十萬、百萬、千萬、十億、百億、千億等中文詞，不得放在單位符號前作數(shù)值億、百億、千億等中文詞，不得放在單位符號前作數(shù)值用。例如：用。例如：“3 3千秒千秒-1”-1”應讀作應讀作“三每千秒三每千秒”，而不是，而不是“三千每秒三千每秒”；對；對“三千每秒三千每秒”，只能表示為，只能表示為“30003000秒秒- -1”1”。讀音。讀音“一百瓦一百瓦”，應寫作，應寫作“100100瓦瓦”或或“l(fā)OOW”lOOW”。 9 9、計算時，為了方便，建議所有量均用、計算時，為了方便，建議所有量均用SISI單位表單位表示，詞頭用示，詞頭用1010的冪代替。這樣，所得結(jié)果的單位仍為