计量学基础课程课件2

主讲人:邓华夏[e-mail]计量学基础参考资料1.《计量学基础》，李东升，机械工业出版社；2.《误差理论与数据处理》，费业泰，机械工业出版社；3.《AnIntroductiontoUncertaintyinMeasurement》,LesKirkup4.《中国古代计量史图鉴》，张延明，合肥工业大学出版社5.《注册计量师基础知识及专业实务》，中国计量测试学会6.《计量史学研究入门》，霍俊江，北京大学出版社7.中国古代计量史1.形成时期秦始皇统一度量衡2.体系形成王莽时期,刘歆(xin)理论完备3.发展和落后度——计量长短的用的器具称为度量——测定计算容积的器皿称为量衡——测量物体轻重的工具称为衡计量在中国1986年以前：“行政计量”1986年－：“法制计量”1987年－：产品质量检验机构的“计量认证”1998年－：引入“实验室认可”机制目前：计量认证/审查认可、实验室认可并行原则适用考核标准实验室考核内容计量认证依法中国专用“强制”/自愿仪器、环境、人员、管理制度，等实验室认可互认国际ISO/IEC17025那些正在世上寻找生活目标的年轻人，看到他们眼前这个高尚和高贵的人生，他们就会发现世界上还有比积累财富更为尊贵的东西。于是他们就愿意将生命奉献给相同的事业，他们就会尊重那些将他们引向更高境界的教授，这一境界是他们通过其它途径所不能企及的。教授的职责是促进科学的进步，他应该向学生和世界展示一个完全、真实地献身科学的榜样，告诉他们生命中还有更崇高的价值。如果一个自称为大学的机构在它的桌子上没最新的科学期刊，或者在它的图书馆的书架上没有存放学会的学报，那么可以肯定的是它没尽最大的努力来促进和培育这个世界上最好的人和事。我时常被问及这样的问题：纯科学与应用科学究竟哪个对世界更重要。为了应用科学，科学本身必须存在。假如我们停止科学的进步而只留意科学的应用，我们很快就会退化成中国人那样，多少代人以来他们都没有什么进步，因为他们只满足于科学的应用，却从来没有追问过他们所做事情中的原理。这些原理就构成了纯科学。中国人知道火药的应用已经若干世纪，如果他们用正确的方法探索其特殊应用的原理，他们就会在获得众多应用的同时发展出化学，甚至物理学。因为只满足于火药能爆炸的事实，而没有寻根问底，中国人已经远远落后于世界的进步。我们现在只是将这个所有民族中最古老、人口最多的民族当成野蛮人。HenryAugustusRowland,APleaforPureScience,Science,1883思考中国为什么没有形成计量学?中国古代为什么没有形成科学?科学重要还是技术重要?本科教育与职业教育应该怎么进行?合工大应该进行科学教育还是技术教育？计量学基准单位制溯源性测量原理测量方法测量程序测量仪器标准物质计量测量人员校准检定计量学：关于测量的科学科学技术质量与检验标准与标准化本质上就是计量计量单位unitofmeasurement标准定义：《JJF1001－1998》3.7为定量表示同种量的大小而约定地定义和采用的特定量。法定计量单位legalunitofmetrology由国家法律承认、具有法定地位的计量单位。《中华人民共和国计量法》第一章第三条：国家采用国际单位制。国际单位制计量单位和国家选定的其他计量单位，为国家法定计量单位。•英国gallon与美国gallon：U.K.gallon=4.54609LU.S.gallon=3.78541LBoeing757－30043400L=9547gallon(U.K.)=11466gallon(U.S.A.)litre,liter(US)metre,meter(US)gram,gramme(UK)火星大气层的最小安全距离：约85公里～100公里预定的140公里～150公里实际上，探测器距火星表面最近仅57公里。探测器有可能在火星的大气中被“火葬”，甚至坠毁在火星表面上1999年9月30日的调查报告：造成飞行高度太低的原因竟然是公制和英制的转换问题。洛克希德·马丁公司：英制单位（磅·秒）美国航宇局（NASA）喷推实验室：公制单位（牛·秒）这样计算出的冲量值只是实际值的22%。推力器校定表的作用是把遥测到的推力器点火工作次数转换成提供给探测器的冲量，以消除因推力器点火工作造成的弹道计算中的剩余误差。•美国火星气候探测器（1998年）：1999年9月23日：1998年12月美国发射的火星气候探测器与地面失去联系。低级错误通用计量术语：量与单位量制Systemofquantities【可测量的】量[measurable]Quantity基本量Basequantity导出量Derivedquantity基本量SI基本单位量长度质量时间热力学温度电流物质的量发光强度名称米千克秒开尔文安培摩尔坎德拉符号mkgsKAmolcdSI基本单位：7个SI辅助单位：2个具有专门名称的SI导出单位：19个国家选定的非SI单位：16个SI单位的十进倍数和分数单位的词头：20个Length:meter(m)Mass:kilogram(kg)Time:second(s)Electriccurrent:ampere(A)Thermodynamictemperature:kelvin(K)Amountofsubstance:mole(mol)Luminousintensity:candela(cd)Sevenbaseunits:Lotsofderivedunits:Area:m2Speed:m/sForce:1newton=1kg·m/s2Voltage:1volt=1m2·kg/s3·AFrequency:1hertz=1/sPower:1watt=1kg·m2/s3ElectricCharge:1C=1A·sSystemsofUnits国际单位的组成国际单位制[SI]SI单位基本单位导出单位用基本单位表示的具有专业名称的用专门名称表示的辅助单位SI词头SI单位的十进倍数与十进分数单位由SI词头加SI单位构成SI词头因数词头名称符号因数词头名称符号原文（法）中文原文（法）中文1024yotta尧[它]Y10－1déci分d1021zetta泽它]Z10－2centi厘c1018exa艾[可萨]E10－3milli毫m1015peta拍[它]P10－6micro微µ1012téra太[拉]T10－9nano纳[诺]n109giga吉[咖]G10－12pico皮[可]P106méga兆M10－15femto飞[母托]f103kilo千k10－18atto阿[托]a102hecto百h10－21zepto仄[普托]z101déca十da10－24yocto幺[科托]y具有专门名称的SI导出单位量SI单位量SI单位名称符号名称符号频率赫兹Hz磁通[量]韦伯Wb力牛顿N磁感应强度,磁通密度特斯拉T压强，（压力），应力帕斯卡Pa电感亨利H能,功,热量焦耳J摄氏温度摄氏度℃功率，辐射通量瓦特W光通量流明lm电量，电荷库仑C光照度勒克斯lx电位，电压，电动势，电势伏特V发射性活度,(放射强度)贝可勒尔Bq电容法拉F吸收剂量戈瑞Gy电阻欧姆Ω剂量当量希沃特Sv电导西门子S用专门名称表示的SI导出单位示例（一）量SI单位名称符号用SI基本单位表示的表示式力矩牛[顿]米N•mm2•kg•s-2比热容、比熵焦[尔]每千克开[尔文]J/（kg•K）m2•s-2•K－1[动力]黏度帕[斯卡]秒Pa•Sm－1•Kg•s－1表面张力牛[顿]每米N/mKg•s－2热流密度，辐[射]照度瓦[特]每平方米W/m2Kg•s－2热容，熵焦[耳]每[开尔文]J/Km2•Kg•s－2•K－1比能焦[耳]每千克J/Kgm2•s－2热导率(导热系数）瓦[特]每米[开尔文]W/(m•K)m•Kg•s－3•K－1用专门名称表示的SI导出单位示例（二）量SI单位名称符号用SI基本单位表示的表示式能[量]密度焦耳每立方米J/m3m-1•kg•s-2电场强度伏特每米V/mm•Kg•s-3•A-1电荷体密度库仑每立方米C/m3m-3•s•A电位移库仑每平方米C/m2m-2•s•A电容率（介电常数）法拉每米F/mm-3•Kg-1•s4•A2电导率亨特每米H/mm•Kg•s-2•A-2摩尔能[量]焦耳每摩尔J/molm2•Kg•s-2•mol-1摩尔熵，摩尔热容焦耳每摩尔开尔文J/(mol•K)m2•Kg•s-2•K-1•mol-1用SI辅助单位表示的SI导出单位示例量名称符号角速度弧度每秒rad/s角加速度弧度每二次方秒rad/s2辐[射]强度瓦[特]每球面度W/sr辐[射]亮度瓦[特]每平方米球面度W/（m2•sr）与SI并用的单位(一)时间:分(min),[小]时(h),日[天](d)平面角:度(º),分(’),秒(”)体积、容积:升(l,L)质量:吨(t),原子质量单位(u≈1.6605655x10－27g)长度:天文单位距离(A),秒差距(pc)能:电子伏特(eV)与SI并用的单位(二)表观功率(视在功率):伏安(VA)声压级:分贝(db)响度级:方——原则上与SI长期并存,但”只有在一些限定的情况下才允许其与SI单位构成组合单位,特别是”千瓦小时”最后予以废除,换成焦耳(1千瓦小时=3.6兆焦耳)暂时与SI并用的单位不是”必须采用”,而是”尽量避免”长度:海哩,公里,费密,埃面积:公亩(a),公顷(ha)质量:米制克拉力:达因,千克力(公斤力),顿力压强:巴,标准大气压,托,毫米汞柱,毫米水柱千克力每平方厘米(工程大气压)能,功:千克力,瓦特小时功率:马力热量:卡,热化学卡磁场强度:奥斯特(Oe)磁感应[强度],磁通密度:高斯(Gs,G)……单位的写法与读法中华人民共和国国家标准：GB3100系列GB3100：国际单位制及其应用GB3101：有关量、单位和符号的一般原则单位的读法：单位符号的中文读法单位1•单位2/单位3•单位4不读每不读1、依据单位符号的顺序，“•”：不读；“/”：每2、指数名称在前3、面积：平方体积：立方质量热容：J/(kg•K)J/kg/K焦耳每千克开尔文GuóBiāoSI中组合单位构成(一)“每,一条斜线”原则:米/秒²读作“米每秒平方”分母含有两个以上单位符号时,整个字母一般要用括号括起来;每(斜线)只能用一条.导热率：W/(m·k)[瓦特每米开尔文]错：W/m/k(每米开尔文瓦特,瓦特每米每开尔文)“分母不用词头”原则,用MV/m,不用KV/mm.两种例外:质量单位kg为分母时;组合单位分母是长度,面积,体积时,如A/mm²“词头提前”规则:N·kmkNmSI中组合单位构成(二)“变顺序避免误解”规则:因某些符号同时作为”词头符号”和”单位符号”(T:特斯拉,10¹²;m:米,10－3;G:高斯,109等)使用时尽量将其放在右侧.“用圆点或斜线避免误解”规则:米每秒---m/s,m·s－1,ms－1[为避免与(ms)－1混淆,在中间加圆点]单位的写法与读法1、单位符号一律用正体：除了来源于人名的单位符号首字母要大写外，其余均为小写。2、单位符号在全部数值之后，与数值间留适当的空隙，例外：角度单位的符号与数值间不留空隙，30°，15'，20''。单位的写法：单位符号、单位名称中文符号：即单位名称的简称。只在有必要时用于中、小学教材和普通书刊中。除了°C外，必须用中文。中文符号不得与单位符号混用，km/小时量的符号：必须用斜体，下标用正体，物理量符号的下标用斜体量A表达式：A={A}[A]计量单位英寸inch（in＝2.54cm）（荷兰语中inch为大拇指）10世纪：英王埃德加大拇指的第一个指节的长度。14世纪：爱德华二世：三个大麦粒的总长度。英尺foot（ft＝12inch＝0.3048m）9世纪：英国查理曼大帝的脚板的长度。16世纪：德国：16个人的左脚板的平均长度。码yard（yd＝3ft＝9