版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
計量設備和計量基礎知識基于OED發動機公司計量室計量設備學習為主計量工:王淼計量設備和計量基礎知識一.計量基礎知識二.計量檢測專用設備三.計量檢測常用量具四.試題學習計量設備和計量基礎知識1.計量基礎知識一基本概念二計量單位三測量儀器四測量結果五測量誤差和測量不確定度計量基礎知識一基本概念(一)計量的內容自然界的一切現象或物質,都是通過一定的“量”來描述和體現的。也就是說,“量是現象、物體或物質可定性區別與定量確定的一種屬性”。從廣義上說,計量是對“量”的定性分析和定量確認的過程。在相當長的歷史時期內,計量的對象主要是物理量。在歷史上,計量被稱為度量衡,即指長度、容積、質量的測量,所用的器具主要是尺、斗、秤。隨著科技、經濟和社會的發展,計量的對象逐漸擴展到工程量、化學量、生理量,甚至心理量。與此同時,計量的內容也在不斷地擴展和充實,通常可概括為六個方面:
(1)計量單位與單位制;(2)計量器具(或測量儀器),包括實現計量單位的計量基準、計量標準與工作計量器具;(3)量值傳遞與溯源,包括檢定、校準、測試、檢驗與檢測;(4)物理常量、材料與物質特性的測定;(5)測量不確定度、數據處理與測量理論及其方法;(6)計量管理,包括計量保證與計量監督等計量基礎知識(二)計量的分類
計量涉及社會的各個領域。根據其作用與地位,計量可分為科學計量、工程計量和法制計量三類,分別代表計量的基礎性、應用性和公益性三個方面。(1)科學計量,是指基礎性、探索性、先行性的計量科學研究,它通常采用最新的科技成果來準確定義和實現計量單位,并為最新的科技發展提供可靠的測量基礎。(2)工程計量,又稱工業計量,是指各種工程、工業、企業中的實用計量。隨著產品技術含量提高和復雜性的增大,為保證經濟貿易全球化所必需的一致性和互換性,它已成為生產過程控制不可缺少的環節。(3)法制計量,是指由政府或授權機構根據法制、技術和行政的需要進行強制管理的一種社會公用事業,其目的主要是保證與貿易結算、安全防護、醫療衛生、環境監測、資源控制、社會管理等有關的測量工作的公正性和可靠性。計量基礎知識(三)計量的特點:(1)準確性是指測量結果與被測量真值的一致程度。由于實際上不存在完全準確無誤的測量,因此在給出量值的同時,必須給出適應于應用目的不確定度或可能誤差范圍。所謂量值的準確性,是在一定的測量不確定度或誤差極限或允許誤差范圍內,測量結果的準確性。(2)一致性是指在統一計量單位的基礎上,無論在何時何地采用何種方法,使用何種計量器具,以及由何人測量,只要符合有關的要求,測量結果應在給定的區間內一致。也就是說,測量結果應是可重復、可再現(復現)、可比較的。(3)溯源性是指任何一個測量結果,都能通過一條具有規定不確定度的不間斷的比較鏈,與測量基準聯系起來的特性。這種特性使所有的同種量值,都可以按這條比較鏈通過校準向測量的源頭追溯,也就是溯源到同一個測量基準,從而使其準確性和一致性得到技術保證。(4)法制性是指計量必需的法制保障方面的特性。由于計量涉及社會的各個領域,量值的準確可靠不僅依賴于科學技術手段,還要有相應的法律、法規和行政管理的保障。計量基礎知識二、計量的法律和法規
我國現已基本形成由《中華人民共和國計量法》及其配套的計量行政法規、規章(包括規范性文件)構成的計量法規體系。(一)《中華人民共和國計量法》《中華人民共和國計量法》,簡稱《計量法》,是調整計量法律關系的法律規范的總稱。自1986年7月1日起施行。
《計量法》是國家管理計量工作的根本法,是實施計量法制監督的最高準則。《計量法》共6章35條,基本內容包括:(1)計量立法宗旨;(2)調整范圍;(3)計量單位制;(4)計量器具管理;(5)計量監督;(6)計量授權;(7)計量認證;(8)計量糾紛的處理;(9)計量法律責任等。
制定《計量法》的目的,是為了保障單位制的統一和量值的準確可靠,從而促進國民經濟和科技的發展,為社會主義現代化建設提供計量保證,并保護人民群眾的健康和生命、財產的安全,維護消費者利益,以及保護國家的利益不受侵犯。
計量基礎知識(二)計量法規1.計量行政法規和規范性文件(1)國務院依據《計量法》所制定(或批準)的計量行政法規。例如:《中華人民共和國計量法實施細則》、《關于在我國統一實行法定計量單位的命令》等。(2)省、直轄市、自治區人大常委會制定的地方計量法規。2.計量規章、規范性文件(1)國務院計量行政部門制定的各種全國性的單項計量管理辦法和技術規范。例如:《中華人民共和國計量法條文解釋》、《中華人民共和國強制檢定的工作計量器具明細目錄》、《中華人民共和國依法管理的計量器具目錄》、國家計量檢定規程等。(2)國務院有關主管部門制定的部門計量管理辦法。例如:《國防計量監督管理條例》、《農業部部級質檢中心驗收和計量認證程序》等。(3)縣級以上地方人民政府及計量行政部門制定的地方計量管理辦法。例如:《上海市計量監督管理條例》、《河北省計量管理條例》、《南京市計量管理辦法》等。計量基礎知識
三、量值溯源、校準和檢定
(一)量值溯源體系通過一條具有規定不確定度的不間斷的比較鏈,使測量結果值能夠與規定的參考標準聯系起來的特性,稱為量值溯源性。這種特性使所有的同種量值,都可以按這條比較鏈,通過校準向測量的源頭追溯,也就是溯源到同一個計量基準,從而使測量的準確性和一致性得到技術保證。(二)校準在規定的條件下,為確定測量儀器所指示的量值,或實物量具所代表的量值,與對應的測量標準所復現的量值之間關系的一組操作,稱為校準。校準的主要目標:(1)確定示值誤差,有時也可確定其是否處于預期的允差范圍之內;(2)得出標稱值偏差的報告值,并調整測量儀器或對其示值加以修正;(3)給標尺標記賦值或確定其他特性值,或給參考物質的特性賦值;(4)實現溯源性;計量基礎知識(三)檢定測量儀器的檢定,是指查明和確認測量儀器是否符合法定要求的程序,它包括檢查、加標記和(或)出具檢定證書。檢定具有法制性,其對象是法制管理范圍內的測量儀器。一臺檢定合格的測量儀器,也就是一臺被授予法制特性的測量儀器。鑒于各國管理體制不同,法制計量管理的范圍也不同。根據檢定的必要程度和我國對其依法管理的形式,可將檢定分為強制檢定和非強制檢定兩類。(1)強制檢定是指由政府計量行政主管部門所屬的法定計量檢定機構或授權的計量檢定機構,對某些測量儀器實行的一種定點定期的檢定。我國規定,用于貿易結算、安全防護、醫療衛生、環境監測四個方面且列入《中華人民共和國強制檢定的工作計量器具明細目錄》的工作計量器具,屬于國家強制檢定的管理范圍。此外,我國對社會公用計量標準,以及部門和企業、事業單位的各項最高計量標準,也實行強制檢定。強制檢定的特點,是由政府計量行政部門統管,指定的法定或授權技術機構具體執行,固定檢定關系,定點送檢;檢定周期由執行強檢的技術機構按照計量檢定規程,結合實際使用情況確定。計量基礎知識(2)非強制檢定是指由使用單位自己或委托具有社會公用計量標準或授權的計量檢定機構,對強檢以外的其他測量儀器依法進行的一種定期檢定。其特點是使用單位依法自主管理,自由送檢,自求溯源,自行確定檢定周期。強制檢定與非強制檢定均屬于法制檢定,是我國對測量儀器依法管理的兩種形式,都要受法律的約束。不按規定進行周期檢定的,要負法律責任。計量檢定工作應當按照經濟合理的原則,就近就地進行。在檢定結果中,必須有合格與否的結論,并出具證書或加蓋印記。從事檢定工作的人員必須經考核合格,并持有有關計量行政部門頒發的檢員證。隨著改革開放及經濟發展,在強化檢定法制性的同時,對大量的非強制檢定的測量儀器,為達到統一量值的目的,應以校準為主。過去,一直沒有把校準作為實現單位統一和量值準確可靠的主要方式,而常用檢定取而代之。這一觀念目前正在改變中,校準在量值溯源中的地位已逐步確立。計量基礎知識
二計量單位一、概述在測量中,人們總是用數值和測量單位的乘積來表示被測量的量值。所謂計量單位,是指為定量表示同種量的大小而約定的定義和采用的特定量。為給定量值按給定規則確定的一組基本單位和導出單位,稱為計量單位制。法定計量單位是指由國家法律承認、具有法定地位的計量單位。實行法定計量單位是統一我國計量制度的重要決策。它將徹底結束多種計量單位制在我國并存的現象,并與國際主流相一致。我國《計量法》規定:“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。”
國際單位制是我國法定計量單位的主體,所有國際單位制單位都是我國的法定計量單位。國家選定的法定計量單位的非國際單位制單位,是我國法定計量單位的重要組成部分,具有與國際單位制單位相同的法定地位。
計量基礎知識二、法定計量單位的構成
國際單位制是在米制的基礎上發展起來的一種一貫單位制,其國際通用符號為"SI"。它由SI單位(包括SI基本單位、SI導出單位),以及SI單位的倍數單位(包括SI單位的十進倍數單位和十進分數單位)組成,具有統一性、簡明性、實用性、合理性和繼承性等特點。SI單位是我國法定計量單位的主體,所有SI單位都是我國的法定計量單位。此外,我國還選用了一些非SI的單位,作為國家法定計量單位。(1)SI基本單位共7個,見表5.2-1;量的名稱單位名稱單位符號長度質量時間電流熱力學溫度物質的量發光強度米千克(公斤)秒安【培】開【爾文】摩【爾】坎【德拉】mkgsAKMolcd計量基礎知識(2)包括SI輔助單位在內的具有專門名稱的SI導出單位共21個,見表;某些SI單位,例如力的SI單位,應寫成kg·m/s2。這種表示方法顯然比較繁瑣,不便使用。為了簡化單位的表示式,經國際計量大會討論通過,給它以專門的名稱--牛[頓],符號為N。類似地,熱和能的單位通常用焦〔耳〕(J)代替牛頓米(N·m)和kg·m2/S2。這些導出單位,稱為具有專門名稱的SI導出單位。量的名稱SI導出單位名稱符號【平面】角立體角頻率力壓強能量,功,熱量功率,輻【射能】通量電荷【量】電壓,電動勢,電位電容電阻電導磁【通量】磁通密度,磁感應強度電感攝氏溫度光通量【光】照度【放射性】活度吸收劑量劑量當量弧度球面度赫【茲】牛帕【斯卡】焦【耳】瓦【特】庫【侖】伏【特】法【拉】歐【姆】西【門子】韋【伯】特【斯拉】亨【利】攝氏度流【明】勒【克斯】貝【可】戈【瑞】希【沃特】radsrHzNPaJWCVFSWbTH℃lmlxBqGySv計量基礎知識(3)國家選定的作為法定計量單位的非SI單位共16個,見表。其中10個是國際計量大會同意并用的非SI單位,它們是:時間單位--分、[小]時、日(天);〔平面〕角單位--度、〔角〕分、〔角〕秒;體積單位--升;質量單位--噸和原子質量單位;能量單位--電子伏。另外6個,即海里、節、公頃、轉每分、分貝、特〔克斯〕,則是根據國內外的實際情況選用的。
量的單位單位名稱單位符號時間分小時日(天)minhd角度分秒。‘“體積升L(l)質量噸原子質量單位tu旋轉速度長度速度能級差線密度面積轉每分海里節電子伏分貝特克斯公頃r/minnmilekneVdBtexh㎡計量基礎知識三法定計量單位和詞頭的符號
法定計量單位和詞頭的符號,不論拉丁字母或希臘字母,一律用正體。單位符號一般為小寫字母,只有單位名稱來源于人名時,其符號的第一個字母大寫;只有"升"的符號例外,可以用L。例如:時間單位"秒"的符號是s,電導單位"西[門子]"的符號是S,壓力、壓強、應力的單位"帕〔斯卡〕"的符號是Pa。詞頭符號的字母,當其所表示的因數小于10+6時,一律用小寫體;而當大于或等于10+6時,則用大寫體。尤其要注意區分詞頭符號Y(10+24)與y(10-24),Z(10+21)與z(10-21),P(10+15)與p(10-12),M(10+6)與m(10-3)。單位符號沒有復數形式,不得附加任何其他標記或符號來表示量的特性或測量過程的信息。由兩個以上單位相乘構成的組合單位,相乘單位間可用乘點也可不用。但是,單位中文符號相乘時必須用乘點。例如:力矩單位牛頓米的符號為N·m或Nm,但其中文符號僅為牛·米。相除的單位符號間用斜線表示或采用負指數。例如:密度單位符號可以是kg/m3或kg·m-3,其中文符號可以是千克/米3或千克·米-3。單位中分子為1時,只用負數冪。例如:用m-3,而不用1/M3。表示相除的斜線在一個單位中最多只有一條,除非采用括號能澄清其含義。例如:用W/(K·m),而不用W/K/m或W/K·m。也可用水平線表示相除。詞頭的符號與單位符號之間不得有間隙,也不加相乘的符號。口述單位符號時應使用單位名稱而非字母名稱。計量基礎知識法定計量單位和詞頭的使用規則
法定計量單位和詞頭的名稱,一般適宜在口述和敘述性文字中使用。而符號可用于一切需要簡單明了表示單位的地方,也可用于敘述性文字之中。單位的名稱與符號必須作為一個整體使用,不得拆開。例如:攝氏度的單位符號為℃,20℃不得讀成或寫成"攝氏20度"或"20度",而應讀成"20攝氏度",寫成"20℃"。用詞頭構成倍數單位時,不得使用重疊詞頭。例如:不得使用毫微米、微微法拉,等。選用SI單位的倍數單位,一般應使量的數值處于0.1~1000的范圍內。例如:1.2×10-4N可以寫成12kN;1401Pa可以寫成1.401kPa。非十進制的單位,不得使用詞頭構成倍數單位。億(10-8)、萬(10-4)不是詞頭,只按一般數詞使用。只通過相乘構成的組合單位,詞頭通常加在組合單位中的第一個單位之前。例如:力矩的單位kN·m,不宜寫成N·km。只通過相除構成或通過乘和除構成的組合單位,詞頭通常加在分子中的第一個單位之前,分母中一般不用詞頭。例如:摩爾內能單位kJ/mol,不宜寫成J/mmol。但質量的SI單位kg不作為有詞頭的單位對待。例如:比授能的單位可以寫成J/kg。當組合單位分母是長度、面積和體積單位時,按習慣和方便,分母中可以選用詞頭構成倍數單位。例如:密度的單位可以選g/cm3。計量基礎知識三測量儀器一、概述
(一)測量儀器的分類
單獨地或連同輔助設備一起用以進行測量的器具,稱為測量儀器,又稱計量器具。其中,使用時以固定形態復現或提供給定量的一個或多個已知值的測量儀器稱之為實物量具,簡稱量具,例如:砝碼、量塊、標準電阻線圈、標準信號發生器、標準硬度塊、參考物質等。測量儀器按其結構和功能特點可分為四種:(1)顯示式測量儀器,又稱為指示式測量儀器,它能直接或間接顯示出被測量的示值。例如:轉速計、溫度計、密度計、彈簧式壓力表、千分尺、電流表、功率表、頻率計等。這類測量儀器按其給出示值的形式,又分為模擬式、數字式和記錄式三種。(2)比較式測量儀器,它能使被測量與標準量具相互比較。例如:天平、長度比較儀、電位差計、光度計、測量電橋等。(3)積分式測量儀器,它通過一個量對另一個量的積分來確定被測量值。例如:家庭用的電能表,測量的是在兩次付費時刻之間的一段時間內,所耗用的電功率對時間的積分。(4)累積式測量儀器,它通過對來自一個或多個源中,同時或依次得到的被測量的部分值求和,來確定被測量值。例如:累積式皮帶秤,是通過累積器根據稱重和位移傳感器提供的信息,對皮帶測量段上每次稱得的各分量負荷進行累加求和,并通過累積指示器顯示累積值。另外還有電子軌道衡、總加式電功率表等。計量基礎知識按其計量學用途或在統一單位量值中的作用,測量儀器可分為測量基準、測量標準和工作用測量儀器三種。(二)測量設備
測量設備是為實現測量過程所必須的測量儀器、軟件、測量標準、標準物質及輔助設備的組合。測量設備不僅包含一般的測量儀器,而且包括各等級的測量標準,各類參考物質和實物量具,與測量設備連接的各種輔助設備,以及進行測量所必須的軟件和資料。輔助設備主要指本身不能給出量值而沒有它又不能進行測量的設備,以及作為檢驗手段用的工具、工裝、定位器、模具等。輔助設備有時會直接影響測量的準確可靠程度。進行測量所必須的軟件和資料,是指設備使用說明書、作業指導書以及有關測量程序文件等軟件,當然也包括一些測量儀器本身的控制和測量程序。沒有這些資料和軟件,也不能給出準確可靠的數據。總之,測量設備是對測量所包括的硬件和軟件的統稱,對測量設備進行控制,是企業質量管理的重要內容。計量基礎知識二、測量儀器的計量特性測量儀器的計量特性是指其影響測量結果的一些明顯特征,其中包括測量范圍、偏移、重復性、穩定性、分辨力、鑒別力〔閾〕和示值誤差等。為了達到測量的預定要求,測量儀器必須具有符合規范要求的計量學特性。確定測量儀器的特性,并簽發關于其法定地位的官方文件,稱為測量儀器控制。這種控制可包括對測量儀器的下列運作中的一項、兩項或三項:--型式批準;--檢定;--檢驗。這些工作的目的是要確定測量儀器的特性是否符合相關技術法規中規定的要求。型式批準是由政府計量行政部門做出的承認測量儀器的型式符合法定要求的決定。
檢定是查明和確認測量儀器是否符合法定要求的程序,它包括檢查、加標記和(或)出具檢定證書。檢驗是對使用中測量儀器進行監督的重要手段,其內容包括檢查測量儀器的檢定標記或檢定證書是否有效、保護標記是否損壞、檢定后測量儀器是否遭到明顯改動,以及其誤差是否超過使用中最大允許誤差等。計量基礎知識(一)標稱范圍、量程和測量范圍
測量儀器的操縱器件調到特定位置時可得到的示值范圍,稱為標稱范圍。標稱范圍通常以被測量的單位表示,而不管標尺上所標的單位是什么。例如:一臺萬用表,把操縱器件調到×10一擋,其標尺上、下限的數碼為0~10,則其標稱范圍為(0~100)V。標稱范圍一般用上限和下限說明,例如:(100~200)℃。當下限(即最小值)為零時,標稱范圍一般只用其上限(即最大值)來表示,例如:(0~100)v的電壓表,其標稱范圍可表示為100V。
標稱范圍的上限與下限之差的絕對值,稱為量程。例如:某溫度計的標稱范圍為(-30~80)℃,則其量程為|80-(-30)|℃=110℃;某電壓表的標稱范圍為100V,則其量程為|100-0|V=100V。測量范圍,也稱為工作范圍,是指測量儀器的誤差處于規定的極限范圍內的被測量的示值范圍。在這一規定的測量范圍內使用,測量儀器的示值誤差必處在允許極限內;而若超出測量范圍使用,示值誤差就將超出允許極限。計量基礎知識(二)額定操作條件、極限條件和參考條件
額定操作條件是指測量儀器的正常工作條件,也就是使測量儀器的規定計量特性處于給定極限內的使用條件。例如:工作壓力表測量范圍的上限為10MPa,則壓力的最大值只能加到10MPa;額定電流為10A的電能表,其輸入電流不得超過10A。只有滿足這些條件,才能保證測量結果的準確性和可靠性。測量儀器的規定計量特性不受損也不降低,其后仍可在額定操作條件下運行所能承受的極端條件,稱為極限條件。極限條件應規定被測量和影響量的極限值。例如:有些測量儀器可以進行測量上限之上10%的超載試驗,
參考條件是指測量儀器在性能試驗或進行檢定、校準、比對時的使用條件,即標準工作條件,或稱為標準條件。計量基礎知識(三)示值誤差和最大允許誤差
示值就是由測量儀器所指示的被測量值。測量儀器的示值誤差是測量儀器示值與對應的輸入量的真值之差,它是測量儀器最主要的計量特性之一,本質上反映了測量儀器準確度的大小,即測量儀器給出接近于真值的響應的能力。示值誤差大,則其準確度低;示值誤差小,則其準確度高。示值誤差是相對真值而言的,指示式測量儀器的示值誤差=示值-實際值,實物量具的示值誤差=標稱值-實際值。例如:被檢電流表的示值I為40A時,用標準電流表檢定,其電流實際值為I0=39A,則示值40A的誤差Δ為:Δ=I-I0=(40-39)A=1A即該電流表的示值比其約定真值大1A。
測量儀器示值誤差,通常簡稱為測量儀器的誤差。對給定的測量儀器,由規范、規程等所允許的誤差極限值,稱為測量儀器的最大允許誤差。通常可簡寫為mpe,有時也稱為測量儀器的允許誤差限。示值誤差和最大允許誤差均是對測量儀器本身而言的。最大允許誤差是指技術規范所規定的允許的誤差極限值,它是一個判定測量儀器合格與否的規定的要求;而示值誤差則是指測量儀器某一示值的誤差的實際大小,它是通過檢定、校準所得到的一個值或一組值,用以評價測量儀器是否滿足最大允許誤差的要求。計量基礎知識(四)靈敏度
測量儀器響應的變化除以對應的激勵變化,稱為靈敏度。它反映測量儀器被測量(輸入)變化引起儀器示值(輸出)變化的程度,用被觀察變量的增量(即響應或輸出量)與相應被測量的增量(即激勵或輸入量)之商來表示。如果被測量變化很小,而引起的示值改變(輸出量)很大,則該測量儀器的靈敏度很高。靈敏度是測量儀器重要的計量特性之一,其值應與測量目的相適應,并不是越高越好。例如:為了方便讀數,及時地使示值穩定下來,有時還需要施加阻尼,特意降低靈敏度。(五)分辨力
顯示裝置能有效辨別的最小的示值差,稱為顯示裝置的分辨力,或簡稱為分辨力。它是指顯示裝置中對其最小示值的辨別能力。模擬式顯示裝置的分辨力,通常為標尺分度值的一半,即用肉眼可以分辨到一個分度值的1/2;當然也可以采取其他工具,例如放大鏡、讀數望遠鏡等來提高分辨力。對于數字式顯示裝置,其分辨力為末位數字的一個數碼。對半數字式的顯示裝置,其分辨力為末位數字的一個分度。顯然,分辨力高可以降低讀數誤差,從而減少由于讀數誤差引起的對測量結果的影響。計量基礎知識(六)穩定性和漂移
穩定性通常是指測量儀器保持其計量特性隨時間恒定的能力。穩定性通常用以下兩種方式定量地表征:(1)計量特性變化某個規定的量所經歷的時間;(2)計量特性經過規定的時間所發生的變化量。例如:標準電池對其長期穩定性(電動勢的年變化幅度)和短期穩定性(電動勢在3~5天內的變化幅度),分別提出了明確的要求;量塊的穩定性,則以規定長度每年的允許最大變化量(微米/年)進行考核。測量儀器產生不穩定的因素很多,主要原因是元器件的老化、零部件的磨損,以及使用、儲存、維護工作不細致等所致。對測量儀器進行周期檢定或定期校準,就是對其穩定性的一種考核。
漂移是測量儀器計量特性的慢變化。它反映了在規定的條件下,測量儀器計量特性隨時間的慢變化,諸如在幾分鐘、幾十分鐘或幾小時內,保持其計量特性恒定的能力。例如:測量儀器在規定時間內的零點漂移,線性測量儀器靜態特性隨時間變化的量程漂移。漂移往往是由于溫度、壓力、濕度等外界變化所致,或由于儀器本身性能的不穩定所致。測量儀器使用前采取預熱、預先在實驗室內放置一段時間與室溫等溫,就是減少漂移的一些措施。計量基礎知識
四測量結果一測量準確度(Accuracy)
通過測量所得到的被測量的值,稱為測量結果。測量準確度是指測量結果與被測量真值之間的一致程度。通常認為,測量準確度是一個定性的概念,不宜將其定量化。我們可以說準確度高低、準確度等級或準確度符合××標準等,而不宜將準確度與數字直接相連,例如:準確度為025%、16mg或±16mg等說法是錯的。在實際工作中,有些情況下約定真值的含義是明確的,例如:當測量儀器接受高等級的測量標準對其進行檢定或校準時,該測量標準器所復現的量值即為約定真值,這時,測量準確度可以用測量結果對約定真值的偏移來估計。二測量精密度(PrEcision)
測量精密度是指在規定條件下獲得的各個獨立觀測值之間的一致程度。不要用術語"精密度"來表示"準確度",因為前者僅反映分散性,即指隨機效應所致的測量結果的不可重復性或不可再現性;而后者則是指在隨機效應和系統效應的綜合作用下,測量結果與真值的不一致。計量基礎知識三測量重復性(Repeatability)
在相同測量條件下,對同一被測量進行連續多次測量所得結果之間的一致性,稱為測量結果的重復性。這些條件稱為重復性條件,包括:(1)相同的測量程序;(2)相同的觀測者;(3)在相同的條件下使用相同的測量儀器;(4)相同的地點;(5)在短時間內重復測量。換言之,就是在盡量相同的程序、人員、儀器、環境等條件下,以及盡量短的時間間隔內完成重復測量任務。上述定義中的“一致性”是定量的,可以用重復條件下對同一量進行多次測量所得結果的分散性來表示。而最為常用的表示分散性的量,就是實驗標準差。四測量再現性(Reproducibility)
在改變了的測量條件下,對同一被測量的測量結果之間的一致性,稱為測量結果的再現性。再現性又稱為復現性、重現性。在給出再現性時,應詳細地說明測量條件改變的情況,可以改變其中一項、多項或全部。同測量重復性一樣,這里的“一致性”也是定量的,可以用再現性條件下對同一量進行重復測量所得結果的分散性來表示,例如用再現性標準差來表示。測量結果重復性和再現性的區別是顯而易見的。雖然都是指同一被測量的測量結果之間的一致性,但其前提不同。重復性是在測量條件保持不變的情況下,連續多次測量結果之間的一致性;而再現性則是指在測量條件改變了的情況下,測量結果之間的一致性。計量基礎知識
五測量誤差和測量不確定度
一測量誤差
測量結果減去被測量的真值所得的差,稱為測量誤差,簡稱誤差。測量結果是人們認識的結果,不僅與量的本身有關,而且與測量程序、測量儀器、測量環境以及測量人員等有關。真值從本質上說是不能確定的。但在實踐中,對于給定的目的,并不一定需要獲得特定量的"真值",而只需要與"真值"足夠接近的值。這樣的值就是約定真值,對于給定的目的可用它代替真值。例如:可以將通過校準或檢定得出的某特定量的值,或由更高準確度等級的測量儀器測得的值,或多次測量的結果所確定的值,作為該量的約定真值。
測量結果的誤差往往是由若干個分量組成的,這些分量按其特性可分為隨機誤差與系統誤差兩大類,任意一個誤差,均可分解為系統誤差和隨機誤差的代數和,即可用下式表示:誤差=測量結果-真值=(測量結果-總體均值)+(總體均值-真值)=隨機誤差+系統誤差測量結果與在重復性條件下,對同一被測量進行無限多次測量所得的結果的平均值之差,稱為隨機誤差。在重復性條件下,對同一被測量進行無限多次測量所得結果的平均值與被測量的真值之差,稱為系統誤差。計量基礎知識二測量結果修正對系統誤差尚未進行修正的測量結果,稱為未修正結果。當由測量儀器獲得的只是單個示值時,該示值通常是未修正結果;而當獲得幾個示值時,未修正結果通常由這幾個示值的算術平均值求得。例如:用某尺測量圓柱直徑,單次觀測所得的示值為14.7mm,則該測得值是未修正結果。如果進行10次測量,所得的示值分別為14.9、14.6、14.8、14.6、14.9、14.7、14.7、14.8、14.9、14.8(mm),則該測量列的未修正結果為其算術平均值,即(14.9+14.6+…+14.8)/10=14.77≈14.8(mm)。對系統誤差進行修正后的測量結果,稱為已修正結果。用代數方法與未修正測量結果相加,以補償其系統誤差的值,稱為修正值。在上述例子中,若該尺經量塊檢定,其修正值為-0.1mm,則單次測量的已修正結果為(14.7-0.1)mm=14.6mm;而10次測量的已修正結果為(14.8-0.1)mm=14.7mm。
修正值等于負的系統誤差,也就是說,加上某個修正值就像扣掉某個系統誤差,其效果是一樣的。即:
真值=測量結果+修正值=測量結果-誤差需要強調指出的是:系統誤差可以用適當的修正值來估計并予以補償,但這種補償是不完全的,也即修正值本身就含有不確定度。當測量結果以代數和的方式與修正值相加之后,其系統誤差的絕對值會比修正前的小,但不可能為零,計量基礎知識三測量不確定度表征合理地賦予被測量之值的分散性、與測量結果相聯系的參數,稱為測量不確定度。從詞義上理解,"不確定度"即懷疑或不肯定,因此,廣義上說,測量不確定度意味著對測量結果可信性、有效性的懷疑程度或不肯定程度。實際上,由于測量不完善和人們認識的不足,所得的被測量值具有分散性,即每次測得的結果不是同一值,而是以一定的概率分散在某個區域內的多個值。雖然客觀存在的系統誤差是一個相對確定的值,但由于我們無法完全認知或掌握它,而只能認為它是以某種概率分布于某區域內的,且這種概率分布本身也具有分散性。測量不確定度正是一個說明被測量之值分散性的參數,測量結果的不確定度反映了人們在對被測量值準確認識方面的不足。
不要把誤差與不確定度混為一談。測量不確定度表明賦予被測量之值的分散性,是通過對測量過程的分析和評定得出的一個區間。測量誤差則是表明測量結果偏離真值的差值。經過修正的測量結果可能非常接近于真值(即誤差很小),但由于認識不足,人們賦予它的值卻落在一個較大區間內(即測量不確定度較大)。為了表征賦予被測量之值的分散性,測量不確定度往往用標準差表示。在實際使用中,由于人們往往希望知道測量結果的置信區間,因此測量不確定度也可用標準差的倍數或說明了置信水平的區間的半寬表示。為了區分這兩種不同的表示方法,分別稱它們為標準不確定度和擴展不確定度。計量基礎知識1.標準不確定度
以標準差表示的測量不確定度,稱為標準不確定度,用符號u表示,它不是由測量標準引起的不確定度,而是指不確定度以標準差來表征被測量之值的分散性。
用對觀測列進行統計分析的方法來評定標準不確定度,稱為不確定度的A類評定,有時也稱為A類不確定度評定。所得到的相應的標準不確定度稱為A類不確定度分量,用符號uA表示。
用不同于對觀測列進行統計分析的方法來評定標準不確定度,稱為不確定度的B類評定,有時也稱為B類不確定度評定。所得到的相應的標準不確定度稱為B類不確定度分量,用符號uB表示2.擴展不確定度
用標準差的倍數或說明了置信水平的區間的半寬表示的測量不確定度,稱為擴展不確定度,通常用符號U表示。計量檢測專用設備計量室現有的11種專用測量設備如下:1.三坐標測量機2.表面粗糙度輪廓儀3.圓
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 同德縣學前教育政府教師招聘筆試真題2025
- 周口西華縣公益性崗位招聘筆試真題2025
- 南陽市消防救援支隊招聘政府專職消防員筆試真題2025
- 赤峰市紅山區公益性崗位人員招聘筆試真題2025
- 2026 年初中秋季開學第一課秋季流感預防校園健康科普課
- 2026年安徽省中考化學試卷(真題+答案)
- 2026 年秋季初一開學第一課適應初中節奏心理調適課件
- 鋼鐵廠設備維護準則
- 湖南省長沙市望城區某中學2026屆高三考前模擬歷史試卷(含答案)
- 圖形詮釋類試題和答案
- 2025年海南三沙市事業單位公開招聘筆試試卷(含完整答案解析)
- 江蘇鹽城東臺市2026年專職網格員招聘考試試卷-含答案解析
- 2026年消化系統內鏡報告規范解讀手冊
- 2026年南昌縣醫療健康集團縣120急救中心自主招聘16人考試備考題庫及答案詳解
- 2026年CCAA國家注冊審核員考試(有機產品認證基礎)復習題及答案
- 2025年國家文物保護工程監理師考試試卷(附答案)
- 2026內蒙古工程建設行業供需現狀調研及戰略發展規劃分析報告
- 2026年人教部編版新教材語文四年上冊全冊教案設計(含教學計劃)
- 藥劑師招聘筆試題試題集詳解
- YY/T 0474-2025外科植入物聚丙交酯均聚物、共聚物和共混物體外降解試驗
- 中國平安IQ測評題庫
評論
0/150
提交評論