检测基础知识

检测基础知识河北省建筑科学研究院武海蔚2010.92检测基础知识一、计量及标准法规知识二、数理统计与抽样常识三、误差分析与数据处理四、法定计量单位及应用3一计量及标准法规知识实验室检验的对象大多是产品，检验和判定产品质量优劣的依据是标准，检测所使用的设备大多是计量器具，出具的数据单位为法定计量单位。产品质量、产品标准、计量器具分别受产品质量法、标准化法、计量法的调整。实验室能力的评定受计量法实施细则和《产品质量检验机构计量认证管理办法》的调整。41计量法计量工作的基本特征是量值统一性和准确性。秦统一度量衡。计量长短的器具称为度，测定计算容积的器皿称为量，测量物体轻重的工具称为衡。计量法是以国家机关、社会团体、企事业单位、个人之间在计量方面所发生的各种关系为调整对象。具体包括建立计量基准、标准，进行计量检定，制造、修理、销售、使用计量器具等。而对社会没有什么影响的，如教学示范中使用的或家庭自用的计量器具，可不必依法管理。51计量法计量法共列举了七类违法行为：（1）未取得制造计量器具或修理计量器具许可证，就擅自制造、修理计量器具的；（2）制造、销售未经过定型鉴定或形式批准的计量器具新产品的；（3）制造、修理、销售的计量器具不合格的或者造成人身伤亡的；61计量法违反计量法的行为：（4）属于强制检定的计量器具，未按规定申请检定或者检定不合格继续使用的；（5）使用不合格的计量器具或者破坏计量器具的准确度，给国家和消费者造成损失的；（6）制造、销售、使用以欺骗消费者为目的计量器具的；（7）计量监督人员违法失职，执法犯法等。71计量法凡有上列行为之一，根据情节轻重分别给予责令停止生产、责令停止制造、责令停止营业、责令停止销售、责令停止使用、没收计量器具、没收违法所得、单处或并处罚款等行政处罚。另外还有责令赔偿损失（民事责任）和给予行政处分两种责任。81计量法结果构成犯罪的，则由司法机关依法制裁。另外还有责令赔偿损失（民事责任）和给予行政处分两种责任。如伪造计量机构印、证、检定证件的，就可以适用刑法第167条的规定，即“伪造、变更或者盗窃、抢夺、毁灭国家机关、企、事业单位、人民团体的公文、证件、印章的，处三年以下有期徒刑、拘役、罚金或者剥夺政治权利；情节严重的，处三年以上十年以下有期徒刑”。92标准化法在我国标准化法中，对标准体制从标准的级别、分类和性质等方面均做了规定。1）标准的分类标准的种类分为基础标准、产品标准、安全卫生与环境保护标准等四类。102标准化法2）标准分级所谓标准分级就是根据标准适用范围的不同，将其划分为若干不同的层次。按《标准化法》规定，我国标准分四级：国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。另外，为了适应高新技术标准化发展快和变化快等特点。在四级标准之外，又增设了一种“国家标准化指导性技术文件”作为对四级标准的补充。112标准化法3）标准性质《标准化法》第七条规定，国家标准、行业标准分为强制性标准和推荐性标准。为保障人体健康、人身、财产安全的标准和法律、行政法规规定强制执行的标准是强制性标准，其他标准是推荐性标准。《标准化法》还规定，省、自治区、直辖市标准化行政主管部门制定的工业产品安全、卫生要求的地方标准，在本行政区域内是强制性标准。12二数理统计与抽样常识1随机变量及其特征如果某一量（例如测量结果）在一定条件下，取某一值或在某一范围内取值是一个随机事件，则称这样的量叫作随机变量。随机变量按其取值不同分为连续型随机变量和离散型随机变量。如某钢筋的抗拉强度为连续型随机变量，冷弯性能则为离散型随机变量。131随机变量及其特征我们可以用一些特征量来描述这些随机变量，常用的特征量有：平均值、方差、标准差等。平均值也称作数学期望，是随机变量分布的中心位置，也就是说随机变量的所有可能值均围绕着它而变化。我们只用平均值还不能充分描述一个随机变量。方差（标准差）即是描述随机变量离散性的一个特征量，它反映的是随机变量对于其中心（平均值）的分散程度。141随机变量及其特征如：A、B两批混凝土，其实测抗压强度如下：批次AB实测强度MPa17.021.022.012.019.029.0平均值MPa20.020.0方差σ2(-3)2+(1)2+(2)2=14.0(-8)2+(-1)2+(9)2=146.0均方差σ2/(n-1)((-3)2+(1)2+(2)2)/2=7.0((-8)2+(-1)2+(9)2)/2=73.0标准差σ(MPa)2.658.54152几个抽样检验术语单位产品：为实施抽样检查的需要而划分的基本单位。批：为实施抽样汇集起来的单位产品，称为检查批或批，它是抽样检查和判定的对象。一个批通常是由在基本稳定的生产条件下，在同一生产周期内生产出来的同形式、同等级、同尺寸以及同成分的单位产品构成的。该批包含的单位产品数，称为批量。163抽样检验及判定检查批量生产的产品一般有两种方法，即全数检查和抽样检查。全数检查是对全部产品逐个进行检查，区分合格品和不合格品，检查对象是单个产品。抽样检查是对产品批作出判断并作出相应的处理。例如：在验收检查时，对判为合格的批予以接收，对判为不合格的批则拒收。173抽样检验及判定鉴于批内单位产品质量的波动性和样本抽取的偶然性，抽样检查的错判往往是不可避免的，即有可能把合格批错判为不合格，也可能把不合格批错判为合格。因此供方和需方都要承担风险，这是抽样检查的缺陷。与全数检查相比，其明显的优势是经济性，因为它只从批中抽取少量产品，只要合理设计抽样方案，就可以将抽样检查固有的错判风险控制在可接受的范围内。183抽样检验及判定单位产品的质量是以其质量性质特性表示的，大多数产品具有多项特性。质量特性可分为计量值和计数值两类，计数值又可分为计点值和计件值。193抽样检验及判定计量值在数轴上是连续分布的，例如：水泥的细度、钢筋的强度等。当单位产品的质量特性是用某类缺陷的个数来评定时，即称为计点的表示方法，例如：一个铸件上的气泡或砂眼数。某些质量特性不能定量地度量，而只能简单地分成合格和不合格，或者分成若干等级，这时就称为计件的表示方法，例如：瓷砖和墙板的外观特性。计点值和计件值统称计数值，显然计数值在数轴上是离散分布的。20三误差分析与数据处理1几个测量检验术语测量准确度：测量结果与测量真值之间的一致程度称为测量准确度。准确度是一个定性的概念，不是一个能用具体数值表示的量。测量误差：测量结果减去被测量的真值。由于真值不能确定，实际上使用约定值来代替真值。当有必要与相对误差相区别时，此术语有时称为测量的绝对误差。211几个测量检验术语相对误差：测量误差除以被测量的真值。通常用百分数来表示。随机误差：测量结果与在重复性条件下对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之间的差。系统误差：在重复性条件下，对同一被测量进行多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之间的差。221几个测量检验术语测量结果的重复性：在相同测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。重复性条件包括：相同的测量程序、相同的观测者、在相同的条件下使用相同的测量仪器、在短时间内重复测量。测量结果的复现性：在改变了的测量条件下，同一被测量的测量结果之间的一致性。改变条件可包括：测量原理、测量方法、观测者、测量仪器、参考测量标准、时间、地点、使用条件。232有效数字及修约在检验工作中，往往需要对所测结果的有效数字的位数进行限定。对于试验中所测得的值，其位数总是有限的。从左边的第一个非零数字算起，直到最末一位数字为止的所有数字，均为该数的有效数字。例如：3.1415926有8位有效数字、0.0032有2位有效数字、0.003200有4位有效数字。有效位数不同，它们的测量不确定度也不同。所以，数字右边的“0”不能随意取舍，因为这些“0”都是有效数字。242有效数字及修约对于有效数字的运算，应该遵循以下规律：对于加、减运算，运算时以各数中小数点后位数最少的数为准，其余数的小数点后位数均比它多保留一位，多余位数应舍去。若计算结果尚需参与下一步运算，则可多保留一位。18.3kN+1.4546kN+0.876kN=18.3kN+1.45kN+0.88kN=20.63kN≈20.6kN252有效数字及修约对于乘、除（或乘方、开方）运算，以有效数字位数最少的那个数为准，其余的数的有效数字均比它多保留一位。运算结果（积或商）的有效数字位数，应与有效数字位数最少的那个数相同。若计算结果尚需参与下一步运算，则可多取一位。1.1m×0.3268m×0.10300m=1.1m×0.327m×0.103m=0.0370m3≈0.037m3262有效数字及修约数据修约的基本概念：对某一拟修约数，根据保留数位和修约间隔的要求，将其多余位数的数字进行取舍，按照一定的规则，选取一个数（称为修约数）来代替拟修约数，这一过程称为数据修约，也称为数的化整或数的凑整。修约间隔又称为修约区间或化整间隔，它是确定修约保留位数的一种方式。修约间隔一般为1、2、5，修约间隔一经确定，修约数只能是修约间隔的整数倍。272有效数字及修约如果在修约间隔整数倍的一系列数中，只有一个数最接近拟修约数，则该数就是修约数。拟修约数修约间隔整数倍数最接近数修约数25.64620.1…25.325.425.525.625.725.8…25.625.6324.7265…310315320325330335…32532516.3280.02…16.2816.3016.3216.3416.36…16.3216.32168310…16601670168016901700…16801680282有效数字及修约如果在修约间隔整数倍的一系列数中，有两个数同等接地近拟修约数，则只有为修约间隔偶数倍的那个数才是修约数。拟修约数修约间隔整数倍数最接近数修约数322.5005…310315320325330335…320325320327.505…315320325330335340…32533033016.3300.02…16.2816.3016.3216.3416.36…16.3216.3416.32168.51...166167168169170...168169168168510…16601670168016901700…16801690168029四法定计量单位及其应用1国际单位制的构成SI单位SI基本单位米（m）、秒（s）等SI导出单位牛（N，kg.m/s2）、度（kW.h）、帕（N/m2）等SI单位的倍数单位毫（m）、千（k）、兆（M）、吉（G）等301国际单位制1）基本单位要建立一种计量单位制，首先要确定基本量，即约定地认为在函数关系上彼此独立的量。SI选择了长度（米，m）、质量（千克，kg）、时间（秒，s）、电流（安培，A）、热力学温度（开尔文，K）、物质的量（摩尔，mol）和发光强度（坎德拉，cd）等七个基本量，这些定义体现了现代科技发展的水平，其量值能以高准确度复现出来。311国际单位制2）导出单位SI导出单位是比例因数为1的SI基本单位所导出的定义方程式，以SI基本单位的代数形式来表示。导出单位是组合形式的单位，它们是由两个以上基本单位幂的乘积来表示。如：压强单位帕（N/m2）321国际单位制3）单位的倍数单位基本单位、具有专门名称的导出单位都称为SI单位，它们有主单位的含义。在实际使用时，量值的变化范围很宽，仅用SI单位来表示量值是很不方便的。为此，SI中规定了20个构成十进倍数和分数单位的词头和所表示的因数。词头名称吉G兆M千k百h分d厘c毫m微µ纳n因数10910610310210-110-210-310-610-9332法定计量单位及使用方法法定计量单位：除SI单位外，我国还选定了若干非SI单位，做为我国的法定单位，以方便在日常生活和一些领域中的使用。这些非SI单位与SI单位同为法定计量单位，具有同等的地位。在建筑试验室中，常用的非SI法定计量单位有：分（min）、小时（h）、天（d）、吨（t）、升（L）等。对于因数103（含103）以下的词头符号必须用小写正体（如