计量是利用技术和法制手段实现单位统一和量值準确可靠的测量。在计量过程中,认为所使用量具和仪器是标準的,用它们来校準、检定受检量具和仪器设备,以衡量和保证使用受检量具仪器进行测量时所获得测量结果的可靠性。计量涉及到计量单位的定义和转换;量值的传递和保证量值统一所必须採取的措施、规程和法制等。
基本介绍
- 中文名:计量
- 外文名:metrology
- 特点:準确可靠的测量
- 基準:主基準、副基準和工作基準
- 要求:所使用量具和仪器是标準的
- 相关概念:比对、校準
单位制
任何测量都要有一个统一的体现计量单位的量作为标準,这样的量称作计量标準。计量单位是有明确定义和名称并令其数值为1的固定的量,例如长度单位1米(m),时间单位1秒(s)等。计量单位必须以严格的科学理论为依据进行定义。法定计量单位是国家以法令形式规定使用的计量单位,是统一计量单位制和单位量值的依据和基础,因而具有统一性、权威性和法制性。
1984年2月27日国务院在发布《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》时指出:我国的计量单位一律採用《中华人民共和国法定计量单位》。我国法定计量单位以国际单位制(SI)为基础,并包括10个我国国家选定的非国际单位制单位,如时间(分、时、天)、平面角(秒、分、度)、长度(海里)、质量(吨)和体积(升)等。在国际单位制中,分为基本单位、导出单位和辅助单位。基本单位是那些可以彼此独立地加以规定的物理量单位,共7个,分别是长度单位米(m)、时间单位秒(s)、质量单位千克(kg)、电流单位安培(A)、热力学温度单位开尔文(K)、发光强度单位坎德拉(cd)和物质的量单位摩尔(mol)。由基本单位通过定义、定律及其他函式关係派生出来的单位称为导出单位,例如力的单位牛顿(N)定义为“使质量为1千克的物体产生加速度为1米每秒2次方的力”,即1N=1kg·m/s2。在电学量中,除电流外,其他物理量的单位都是导出单位,如,频率的单位为赫兹(Hz),定义为“周期为1秒的周期现象的频率”,即1Hz=1/s。国际上把既可作为导出电位的单位,单独列为一类叫做辅助单位。国际单位制中包括两个辅助单位,分别是平面角的单位弧度(rad)和立体角的单位角的单位球面角(sr)。
由基本单位、辅助单位和导出单位构成的完整体系,称为单位制。单位制随基本单位的选择而不同。例如,在确定厘米、克、秒为基本单位后,速度单位为厘米每秒(cm/s);密度单位为克立方厘米(g/cm3);力的单位为达因(dyn)等构成一个体系,称为厘米克秒制。而国际单位制就是由前面列举的7个基本单位、2个辅助单位及19个具有专门名称的导出单位构成的一种单位制,国际上规定以拉丁子母SI作为国际单位制的简称。
计量基準
基準是指当代最先进的科学技术和工艺水平,以最高的的準确度和稳定性建立起来的专门用以规定、保持和复现物理量计量单位的特殊器具或仪器装置等。根据基準的地位、性质和用途,基準通常又分为主基準、副基準和工作基準,也分别称作一级、二级和三级基準。
準基準
主基準也称作原始基準,是用来复现和保存计量单位,具有现代科学技术所能达到的最高準确度的计量器具,经国家鉴定标準,作为统一全国计量单位量值的最高依据。因此主基準也叫做国家基準。
副基準
通过直接或间接与国家基準比对,确定其量值并经国家鉴定批准的计量器具。它在全国作为复现计量单位的副基準,其地位仅次于国家基準,平时用来代替国家基準使用或验证国家基準的变化。
工作基準
经与主基準或副基準校準或比对,并经国家鉴定批准,实际用以检定下属计量标準的计量器具。它在全国作为复现计量单位的地位仅在主基準和副基準之下。设定工作基準的目的是不使主基準或副基準因频繁使用而丧失原有的準确度。应当了解,基準本身并不一定刚好等于一个计量单位。例如铯-133原子频率基準所复现的时间值不是1s,而是(919261770)-1s,标準电池复现的电压值是1.0186V,不是1V等。
相关概念
量值的传递与跟蹤中涉及的几个相关的概念
量值的传递与跟蹤
量值的传递与跟蹤是把一个物理量单位通过各级基準、标準及相应的辅助手段準确地传递到日常工作中所使用的测量仪器、量具,以保证量值统一的全过程。
计量器具
复现量值或被测量转换成可直接观测的指示值或等效信息的量具、仪器、装置。
计量标準器具
準确度低于计量基準,用于检定计量标準或工作计量器具的计量器具。它可按其準确度等级分类,如1级、2级、3级、4级、5级标準砝码。标準器具按其法律地位可分为三类:
(1)社会公用计量标準指县以上地方政府计量部门建立的,作为统一本地区量值的依据,并对社会实施计量监督具有公证作用的各项计量标準。
(2)部门使用的计量标準是省级以上政府有关主管部门组织建立的统一本部门量值依据的各项计量标準。
(3)企事业单位使用的计量标準是企业、事业单位组织建立的作为本单位量值依据的各项计量标準。
工作计量器具
工作岗位上使用,不用于进行量值传递而是直接用来测量被测对象量值的计量器具。
比对
在规定条件下,对相同準确度等级的同类基準、标準或工作计量器具之间的量值进行比较,其目的是考核量值的一致性。
检定
检定是指用高一等级準确度的计量器具对低一等级的计量器具进行比较,以达到全面评定被检计量器具的计量性能是否合格的目的。一般要求计量标準的準确度为被检者的1/10~1/3。
校準
校準是指被校的计量器具与高一等级的计量标準相比较,以确定被校计量器具的示值误差(有时也包括确定被校器具的其他计量性能)的全部工作。一般而言,检定要比较準包括的内容更广泛。