計量培訓(xùn)研究教學(xué)文案

計量培訓(xùn)研究一、計量單位與單位制一、計量單位與單位制1、量、量制、量綱（一）量物質(zhì)世界的運動形式和存在狀態(tài)是多種多樣的，量是闡述運動規(guī)律的一個最重要的基本概念。這里所說的量既是可測量又是物理量的通稱。國際組織的定義：量是現(xiàn)象、物體或物質(zhì)的可以定性區(qū)別和定量確定的一種屬性?？蓽y量簡稱“量”。研究對象：自然現(xiàn)象或物質(zhì)本身定性區(qū)別：通過比較確定程度、高低、大小定量測定：能給出表示程度的值例如時間、長度、溫度、質(zhì)量等，除了能定性比較外，都可以定量地測出，都是可測量。一、計量單位與單位制1、量、量制、量綱（一）量量的區(qū)分：廣義的量：長度、時間、溫度、重量、壓力等特定含義的量：某天的氣溫、某人的重量等基本量：在一定的量制中，約定的被認為彼此獨立的量導(dǎo)出量：由基本量的函數(shù)所定義的量量的特點：必須可以定量表達。能建立起單位，能用數(shù)學(xué)式表達，即：量=數(shù)值×單位必須能與其他物理量建立起關(guān)系式，即存在于某一量制中；必須通過比較（試驗）得出，而不是通過計數(shù)得出。計量學(xué)中的量一、計量單位與單位制1、量、量制、量綱（二）量制彼此間存在確定關(guān)系的一組量，稱為量制。通常用基本量符號的組合作為特定量制的縮寫名稱。例如：工程技術(shù)慣用的量制是L、F、t，即長度、力、時間三個基本量。不能適用于科學(xué)技術(shù)全部領(lǐng)域。國際單位制的量制有7個基本量，即長度、質(zhì)量、時間、電流、熱力學(xué)溫度、物質(zhì)的量和發(fā)光強度，能適用于科學(xué)技術(shù)全部領(lǐng)域。基本量是指量制中選定的彼此獨立的那些量。從基本量可以導(dǎo)出該量制中能用公式表示的其他導(dǎo)出量。一、計量單位與單位制1、量、量制、量綱（三）量綱以給定量制中基本量的冪的乘積表示某量的表達式稱作量綱。量綱皆以大寫的正體拉丁字母或希臘字母表示。如在國際單位制中，力的量綱為LMT-2。量綱代數(shù)式是以量制中基本量對應(yīng)的因子的冪的乘積表示的該量制的某個量的表達式。而各個不同的基本量的冪指數(shù)，稱為該物理量的量綱指數(shù)?；玖康牧烤V就是它本身。在基本量選定之后，任何一個物理量均有確定的量綱或量綱式。在任何物理量方程中，等號兩邊的量綱或量綱式必須相等。量綱式表達導(dǎo)出量與基本量之間的定性關(guān)系。不同量制中，同一量的量綱不同，一般指出量綱時，應(yīng)明確量制。在同一量制中，同一量的量綱必定相同，但量綱相同的量不一定就是同一量。例如功和力矩的量綱相同，但卻是兩個不同的量。所有基本量量綱指數(shù)都等于零的量稱為無量綱量。任何科技領(lǐng)域中的規(guī)律、定律都是通過各有關(guān)量的函數(shù)式來描述的，都可以通過一組選定的基本量以及由它們得出的導(dǎo)出量來表示，而所有的量又都具有一定的量綱。所以，量綱可以反映出各有關(guān)量之間的關(guān)系，從而使它們所描述的科學(xué)規(guī)律、定律獲得統(tǒng)一的表示方法。一、計量單位與單位制2、計量單位與單位制（一）計量單位為了定量表示同種量的大小，必須有一個量作為比較的基礎(chǔ)。這種為了定量表示同種量的大小而約定地定義和采用的特定量，則稱為計量單位。計量單位是在實踐中逐漸形成的，不唯一，有的量有若干個單位。對于一個特定的量，其不同單位之間都有一定的換算關(guān)系。計量單位一經(jīng)選定，所有同類量便可以用單位與純數(shù)之積來表示，并稱為該量的量值。量的大小與量值的形式無關(guān)。量的大小是客觀存在的，不取決于所采用的計量單位。由于計量單位選取的不同，同一個量會體現(xiàn)出不同形式的量值。每個計量單位都有約定的符號。形式：字母和標號。米：m；平面角（°）由于量的種類繁多，每個量又有不同的計量單位，約定選取某些獨立定義的基本量單位為基礎(chǔ)，并用其及一定比例因數(shù)來導(dǎo)出其他相關(guān)量的單位?；締挝缓蛯?dǎo)出單位。某些導(dǎo)出單位有專門的符號。一、計量單位與單位制2、計量單位與單位制（二）單位制由選定的一組基本單位和根據(jù)定義方程式確定的導(dǎo)出單位，所構(gòu)成的單位體系，稱為單位制。所選取的基本單位不同，單位制就不同。如：厘米克秒制（CGS制）、米千克秒制（MKS制）有了計量單位，測量的結(jié)果才有意義。計量單位制也稱計量制度，是國家法制的重要內(nèi)容，是計量工作的基礎(chǔ)。二、國際單位制二、國際單位制1、早期的計量單位遠古時代靠眼睛、手等感覺器官來進行分辨。如打制石器，選輕重合適的石頭；加工木棒，長短相等；分配食物，分成大體相等的堆。用人體的某一部分為標準進行比較。如我國古代有“布手知尺”、“掬手為升”、“邁步為畝”?，F(xiàn)在漢字的“尺”，就是從手挎長度的形狀演化而來的。隨著人類改造自然能力的提高，要求測量更準，度量衡開始走向?qū)嵨锘?，但五花八門。如我國商代的象牙尺，就是根據(jù)“布手知尺”而來，國外埃及的“腕尺”根據(jù)人的胳膊至指尖的距離而定。二、國際單位制1、早期的計量單位人們最初對計量工作的認識，是從度量衡開始的，所謂度量衡，即長度、容器量和重量（質(zhì)量）度—用尺子測量物理的長短；量—用升、斗測量物體容積的大?。缓狻锰炱?、秤、砝碼測量物體的輕重。我國度量衡的發(fā)展約有四五千年歷史。黃帝：設(shè)立度、量、衡、里、畝5個計量單位大禹：規(guī)矩和準繩實地測量；用自己的身高和體重分別作為長度和重量的標準秦始皇：統(tǒng)一度量衡——奠定我國古代計量科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)二、國際單位制1、早期的計量單位英制長度單位“碼”定義為“英王享利一世將其手臂向前平伸，以其鼻尖到手指的距離”。“英尺”是英王查理大帝的腳長?！坝⒋纭笔怯⑼醢５录幽粗戈P(guān)節(jié)的長度。后來“英尺”又定義為“百穗之中間部分取大多36粒頭尾連接排列之長度?！钡聡ㄊ兰o）的“英尺”定義為：“星期日立于教堂門首，禮拜完畢后，令走出教堂之十六個男人，高矮不拘、隨遇而定，各出左足前后相接取其長度的十六分之一?！庇秩缳|(zhì)量單位，古代國外的最小單位叫“谷”，用一顆麥粒的質(zhì)量定義。一磅為七千谷。衡量寶石的最小單位“克拉”，是由“角豆的顆粒”派生而來的。二、國際單位制2、米制的建立與發(fā)展早期的計量單位存在以下問題：世界各國所用計量單位之多，混亂狀況之嚴重，名稱又復(fù)雜，換算又困難。同名稱大小都不一樣。如美國的容量單位有干量夸特和液量夸特，干>液，而又比英國的小。英制質(zhì)量單位盎司有：常衡盎司（最?。幒獍凰竞徒鸷獍凰?，這兩個相等。進位制也五花八門。如長度單位：一英里等于八浪，一浪等于十鏈，一鏈等于二十二碼，一碼為三英尺，一英尺為十二英寸（我國一里等于一百五十丈）。質(zhì)量單位：一噸等于二十英擔(dān)，一英擔(dān)為四夸特，一夸特為二英石，一英石為使四磅，一磅為十六盎司，一盎司為十六打蘭。我國一斤等于十六兩。需要建立統(tǒng)一而合理的計量制度的要求：用作定義的自然物必需永久不變；制作標準器的材料隨著時間的變化愈小愈好；進位制簡單劃一。二、國際單位制2、米制的建立與發(fā)展米制即國際公有制或簡稱公制。米制的基礎(chǔ)是米突（meter）來源于希臘字，意為“測量單位”。米制的主單位有：米，千克、升等。這種制度始創(chuàng)于十七世紀的法國。其背景是法國資產(chǎn)階級的社會革命和工業(yè)革命。當時提出“讓單位制以自然界取得的不變原器為基礎(chǔ)”。法國議會于1795年4月7日頒布了米制條例，當時因長度單位的米的測量工作未完成，假定了一個臨時的米長度，并規(guī)定：

采用十進制；米長度是經(jīng)過巴黎的子午線自北極到赤道這段弧長的一千萬分之一。升的容量是一個十分之一的米長度的立方體的容器。克的重量：等于一個百分之一米長度的立方體的純水在真空中稱得的重量，純水的溫度圍為4℃，一升純水的重量為一千克。二、國際單位制2、米制的建立與發(fā)展

1799年6月。米的測量工作完成，它比原來的假定長0.3毫米，因此，依據(jù)米的新值，制造了純鉑質(zhì)的米原器和千克原器各一個，作為法國的國家原器。米制出現(xiàn)后，采用的國家逐漸增多。

1870～1872，有二十多個國家組成米制委員會。

1877年成立了國際計量局。

1889年國際計量局生產(chǎn)了31支鉑依米原器。鉑9%，銥10%。40個鉑依千克原器。選定了一份為國際原器，一份為國際副原器。并于該年召開第一屆國際計量大會。3、國際單位制（SI）國際單位制是在米制基礎(chǔ)上發(fā)展起來的單位，國際簡稱SI。國際單位制組成由：SI單位、SI詞頭、SI單位的十進倍數(shù)。

1954年，第十屆國際計量大會決定采用米、千克、秒、安培、開氏度和坎德拉等六個單位為實用單位制的基本單位；1956年，國際計量委員會建議將其命名為“國際單位制”。后來又把“物質(zhì)的量”摩爾也定為基本單位，使基本單位增至七個。

1960年，第十一屆國際計量大會通過上述建議，并將此單位制的國際符號定為“SI”這兩個字母，它源于法語的“國際單位制”。大會同時還通過了2個輔助單位、27個導(dǎo)出單位、12個詞頭，并規(guī)定了使用方法。國際單位制至此已從立法上、內(nèi)容上形成。國際單位制具有科學(xué)、合理、精確、實用、簡明等優(yōu)點。其具體優(yōu)越性是：統(tǒng)一性簡明性實用性合理性科學(xué)性準確性繼承性國際通用性80余個國家和地區(qū)以法律形式規(guī)定使用SI，20余個組織推薦使用二、國際單位制三、我國的法定計量單位（一）法定計量單位的概念

《中華人民共和國計量法》第一章第三條規(guī)定：國家采用國際單位制。國際單位制計量單位和國家選定的其他計量單位，為國家法定計量單位。非國家法定計量單位應(yīng)當廢除。

《中華人民共和國計量法實施細則》第一章第二條規(guī)定：國家實行法定計量單位制度。三、我國的法定計量單位法定計量單位就是國家以法令的形式規(guī)定允許使用的計量單位。（二）法定計量單位的構(gòu)成

按照國務(wù)院《關(guān)于在我國統(tǒng)一實行法定計量單位的命令》規(guī)定，我國的法定計量單位包括三部分內(nèi)容：國際單位制單位國家選定的非國際單位制單位由以上兩種單位構(gòu)成的一些單位

1國際單位制構(gòu)成

國際單位制（國際簡稱SI）是在1960年11屆國際計量大會上通過的。

國際單位制是我國法定計量單位的基礎(chǔ)，一切屬于國際單位制的單位都是我國的法定計量單位。

國際單位制（SI）由SI基本單位、SI導(dǎo)出單位和SI的倍數(shù)單位構(gòu)成。國際單位制的構(gòu)成

1.1SI基本單位

量的名稱單位名稱單位符號定義長度米m米是光在真空中(1/299792458)s時間間隔內(nèi)所經(jīng)路徑的長度。質(zhì)量千克(公斤)kg千克等于國際千克原器的質(zhì)量。時間秒s秒是銫-133原子基態(tài)的兩個超精細能級之間躍遷所對應(yīng)的輻射的9192631770個周期的持續(xù)時間。電流安[培]A安培是在真空中，截面積可忽略的兩根相距1m的無限長平行圓直導(dǎo)線內(nèi)通以等量恒定電流時，若導(dǎo)線間相互作用力在每米長度上為2×10-7N，則每根導(dǎo)線中的電流為1A。熱力學(xué)溫度開[爾文]K開爾文是水三相點熱力學(xué)溫度的1/273.16。物質(zhì)的量摩[爾]mol摩爾是一系統(tǒng)的物質(zhì)的量，該系統(tǒng)中所包含的基本單元數(shù)與0.012kg碳-12的原子數(shù)目相等。發(fā)光強度坎[德拉]cd坎德拉是一光源在給定方向上的發(fā)光強度，該光源發(fā)出頻率為540×1012Hz的單色輻射，且在此方向上的輻射強度為(1/683)W/sr。注：1.圓括號中的名稱，是它前面的名稱的同義詞。2.無方括號的量的名稱與單位名稱均為全稱。方括號中的字，在不致引起混淆、誤解的情況下，可以省略。去掉方括號中的字即為其名稱的簡稱。1.2SI輔助單位

量的名稱單位名稱單位符號平面角弧度rad立體角球面度sr1.3SI導(dǎo)出單位導(dǎo)出單位是用基本單位以代數(shù)形式表示的單位。2國家選定的非國際單位制單位3SI詞頭SI單位的倍數(shù)單位包括SI單位的十進倍數(shù)和分數(shù)倍數(shù)。SI詞頭用于構(gòu)成倍數(shù)單位，但不得單獨使用。

所表示的因數(shù)詞頭中文名稱詞頭符號吉/納G/（n）兆/微M/（μ）千/毫k/（m）百/厘h/（c）十/分da/（d）

部分常用SI詞頭GB3100-93國際單位制及其應(yīng)用GB3101-93有關(guān)量、單位和符號的一般原則GB3102.1-93空間和時間的量和單位GB3102.2-93周期及其有關(guān)現(xiàn)象的量和單位GB3102.3-93力學(xué)的量和單位GB3102.4-93熱學(xué)的量和單位GB3102.5-93電學(xué)和磁學(xué)的量和單位GB3102.6-93光及有關(guān)電磁輻射的量和單位4我國法定計量單位相關(guān)標準GB3102.7-93聲學(xué)的量和單位GB3102.8-93物理化學(xué)和分子物理學(xué)的量和單位GB3102.9-93原子物理學(xué)和核物理學(xué)的量和單位GB3102.10-93核反應(yīng)和電離輻射的量和單位GB3102.11-93物理科學(xué)和技術(shù)中使用的數(shù)學(xué)符號GB3102.12-93特征數(shù)GB3102.13-93固體物理學(xué)的量和單位。4我國法定計量單位相關(guān)標準5石油行業(yè)相關(guān)標準SY/T6580-2004石油天然氣勘探開發(fā)常用量和單位根據(jù)GB3100～3200對石油勘探開發(fā)中重要常用的量的名稱、量的符號、單位名稱和符號，按油氣勘探、油氣藏工程、鉆井工程和采油氣工程四個專業(yè)做了規(guī)定，是石油工業(yè)一項重要的基礎(chǔ)標準。（三）法定計量單位的使用方法1法定計量單位和詞頭名稱1.1法定計量單位的名稱單位的中文名稱。分全稱和簡稱兩種。例如，力的單位全稱是“牛頓”，簡稱為“?！薄囟鹊膶?dǎo)出單位“攝氏度”，不帶方括號，簡稱也是“攝氏度”。在實際使用法定計量單位時，還大量應(yīng)用到組合單位，組合單位名稱的讀寫掌握以下兩條：讀寫的順序原則上與該單位的國際符號表示的順序一致。但乘方形式的單位名稱，要要把指數(shù)名稱讀在指數(shù)所表示的單位名稱之間。例如：密度單位kg/m3，其中文名稱為“千克每立方米”。單位的國際符號中的數(shù)字符號（“·”、“/”、“×”）的讀寫，乘號（“·”）無對應(yīng)名稱，即不再讀寫；除號“/”對應(yīng)讀寫“每”字，無論分母中有幾個單位，“每”字只出現(xiàn)一次?！按畏健?、“平方”、“立方”（三）法定計量單位的使用方法1法定計量單位和詞頭名稱1.2法定計量單位和詞頭的符號法定計量單位和詞頭的符號，無論拉丁字母或希臘字母，一律用正體，不附省略點，且無復(fù)數(shù)形式。單位符號的字母一般用小寫體，若單位名稱來源于人名，則其符號的第一個字母用大寫體。例如：時間單位“秒”的符號是s。壓力、壓強的單位“帕斯卡”的符號是Pa。由兩個以上單位相乘構(gòu)成的組合單位，如力矩單位“牛頓米”其中文符號有下例兩種形式：N·m和Nm；“牛頓米”的符號應(yīng)寫成Nm，而不宜寫成Mn.由兩個以上單位相乘構(gòu)成的組合單位，其中文符號只用一種形式，即用中文圓點代表乘號。例如：動力粘度單位“帕斯卡秒”的中文符號是“帕·秒”，而不是“帕秒”、“帕斯卡·秒”等。（三）法定計量單位的使用方法1法定計量單位和詞頭名稱1.2法定計量單位和詞頭的符號由兩個以上單位相除構(gòu)成的組合單位，以壓力為例，其符號可用下列三種形式之一表示：kg/m3、kg·m-3和kgm-3。當可能發(fā)生誤解時，盡量用圓點或斜線的形式。例如：速度單位，“米每秒”的符號用m·s-1或m/s，而不宜用ms-1。由兩個以上單位相除構(gòu)成的組合單位，例如：密度單位“千克每立方米”的中文符號是千克/米3和千克米-3.另外在進行運算時，組合單位中的除號可用水平橫線表示。例如：速度單位在用斜線表示相除時，單位符號的分子和分母都與斜線處于同一行內(nèi)；當分母中包含兩個以上單位符號時，整個分母一般應(yīng)加圓括號。例如：熱導(dǎo)率單位的符號是W/(m·K)，而不是W/m·K。（三）法定計量單位的使用方法2計量單位和詞頭的使用規(guī)則單位與詞頭的名稱，一般只宜在敘述性文字中使用。單位和詞頭的符號，在公式、數(shù)據(jù)表、曲線圖、刻度盤和產(chǎn)品銘牌等需要簡單明了的地方使用，也用于敘述性文字中。單位的名稱和符號必須作為一個整體使用，不得拆開。例如，攝氏溫度單位攝氏度表示的量值應(yīng)寫成并讀成“20攝氏度”，不得寫成讀成“攝氏20度”。選用的SI單位的倍數(shù)單位和分數(shù)單位，一般應(yīng)使量的數(shù)值處于0.1~1000范圍內(nèi)。例如：0.00394m可以寫成3.94mm；11401Pa可以寫成11.401kPa。某些場合習(xí)慣使用的單位可以不受上述限制。例如：機械制圖使用的單位可以用毫米，導(dǎo)線橫截面積使用的單位可以用平方毫米。（三）法定計量單位的使用方法2計量單位和詞頭的使用規(guī)則不得使用重疊的SI詞頭。例如：應(yīng)該用nm，不應(yīng)該用mμm；am，μμμm，nnm。億、萬等我國習(xí)慣用的數(shù)詞，仍可使用，但不是詞頭，不得與SI單位構(gòu)成倍數(shù)單位或分數(shù)單位。只是通過相乘構(gòu)成的組合單位在加詞頭時，詞頭一般都應(yīng)加在整個單位之前。例如：力矩的單位kN·m，不宜寫成N·km。只是通過相除構(gòu)成的組合單位或通過乘或除構(gòu)成的組合單位在加詞頭時，詞頭一般都應(yīng)加在整個單位之前，分母中不用詞頭，但質(zhì)量單位kg在分母中時例外。例如：摩爾內(nèi)能單位kJ/mol，不宜寫成J/mmol；又如：比能單位可以是J/kg。當組合單位分母是長度、面積和體積單位時，分母中可以選擇使用一些詞頭構(gòu)成倍數(shù)單位或分數(shù)單位。例如：密度的單位可以選用g/cm3.（三）法定計量單位的使用方法2計量單位和詞頭的使用規(guī)則一般不在組合單位的分子分母中同時采用詞頭，但質(zhì)量單位kg例外。例如：電場強度單位不宜用kV/mm，而用MV/m，質(zhì)量摩爾濃度可以用mmol/kg。在計算中，所有量值都應(yīng)該用SI單位表示，詞頭應(yīng)以相應(yīng)的10的乘方代替。kg中的k不作為詞頭對待。將SI詞頭的中文名稱置于單位名稱的簡稱之前構(gòu)成中文符號時，應(yīng)注意避免引起混淆，必要時使用圓括號。例如，