法定计量单位及常见错误

我国法定计量单位及常见使用错误陈浩元(北京师范大学学报(自然科学版)编辑部,100875,北京)无论经济、科技、文教等领域，还是人们日常生活，都离不开计量单位.世界各国对统一计量制度历来都十分重视，并把它作为基本国策之一(如我国)，有的甚至写入了国家宪法.1984-02-27，国务院发布《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》,确定了以先进的国际单位制(SI)单位为基础的我国法定计量单位(以下简称法定单位).这是进一步统一我国计量制度的一项重要决策.凡属法定单位，我国的任何地区、部门、机构和个人，都必须毫无例外地遵照采用.1985-09-06，全国人大常委会通过了《中华人民共和国计量法》，规定：我国采用SI，使用法定单位，非法定单位应当废除.这就以法律的形式确保了国家计量制度的统一.1我国法定计量单位我国法定计量单位是国务院发布的在全国采用的计量单位.1)SI基本单位共7个(表1)，分别是相互独立的最重的7个基本量的单位.它们是SI单位的基础.1.1构成以SI单位为基础，加上国家选定的若干非SI的单位构成，具体包括5部分.表1SI基本单位长度米m质量千克(公斤)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发光强度坎[德拉]cd量名称单位名称单位符号2)具有专门名称的SI导出单位SI导出单位是借助乘、除符号，通过代数式运算用基本单位表示的单位.如：力的单位kg·m/s2或kg·m·s－2.为了使用上的方便和习惯，也为了纪念杰出的科学家，在SI中对22个导出单位给出了专门名称(表2)，其中17个用科学家的名字命名的.(表2中催化活性的单位kat是1999年第21届国际计量大会决定增加的.)表2具有专门名称的SI导出单位量名称单位名称单位符号其他符号频率赫[兹]Hzs-1力牛[顿]Nkg·m/s2压力，压强，应力帕[斯卡]PaN/m2能[量]，功，热量焦[耳]JN·m功率，辐[射能]通量瓦[特]WJ/s电荷[量]库[仑]CA·s电压,电动势,电位,(电势)伏[特]VW/A电容法[拉]FC/V电阻欧[姆]ΩV/A电导西[门子]SA/V磁通[量]韦[伯]WbW·s续表2量名称单位名称单位符号其他符号磁通[量]密度,磁感应强度特[斯拉]TWb/m2电感亨[利]HWb/A摄氏温度摄氏度℃K[放射性]活度贝可[勒尔]Bqs-1吸收剂量戈[瑞]GyJ/kg剂量当量希[沃特]SvJ/kg光通量流[明]lmcd·sr[光]照度勒[克斯]lxlm/m2[平面]角弧度rad1m/m=1立体角球面度sr1m2/m2=1催化活性卡塔(未标准化)katmol/s3)我国选定的非SI的单位共16个(表3)，其中14个为国际计量大会选定的可与SI并用(11个)或暂时可与SI并用（3个）的非SI单位.表3我国选定的非SI的单位量名称单位名称单位符号时间分min[小]时h天(日)d[平面]角[角]秒″[角]分′度°量名称单位名称单位符号质量吨t原子质量单位u体积升L,(l)能电子伏eV级差分贝dB长度海里nmile速度节kn面积公顷hm2旋转速度转每分r/min线密度特[克斯]tex续表3*升的符号原先为l，因其易与阿拉伯数字1混淆，1979年第16届国际计量大会通过了用L作升的符号.在国际标准中升的符号为l,L；科技界倾向于用L，我国和美国等国都推荐采用L.加词头后不宜改为小写,如mL不宜为ml.*公顷在国际标准中定为暂时可与SI单位并用的非SI单位,是我国的法定计量单位,其法定符号为hm2,而不是国际上的ha.4)由以上单位组合而成的单位凡由1)～3)节列出的45个法定单位通过乘或除组合而成的单位,只要具有物理意义,都是法定单位(示例见表4).表4组合单位示例量名称单位名称单位符号电阻率欧[姆]米Ω·m浓度摩[尔]每升mol/L总质量阻止本领电子伏二次方米每千克eV·m2/kg磁旋系数安[培]平方米每焦[耳]秒A·m2/(J·s)粒子辐射度每平方米秒球面度m－2·s－1·sr－15)由SI词头与以上单位构成的倍数单位SI词头是加在计量单位前面构成十进倍数或分数单位的因数符号,每个词头都代表1个因数,具有特定的名称和符号(表5).表5SI词头因数英文名称中文名称符号1024yotta尧[它]Y1021zetta泽[它]Z1018eza艾[可萨]E1015peta拍[它]P1012tera太[拉]T109giga吉[伽]G106mega兆M续表5因数英文名称中文名称符号103kilo千k102hecto百h101deca十da10－1deci分d10－2centi厘c10－3milli毫m因数英文名称中文名称符号10－6micro微μ10－9nano纳[诺]n10－12pico皮[可]p10－15femto飞[母托]f10－18atto阿[托]a10－21zepto仄[普托]z10－24yocto幺[科托]y续表51.2具体应用形式法定单位的具体应用形式是GB3100~3102.1~13《量和单位》.现行有效的是1993年修订发布的标准.凡是由SI词头与法定单位构成的十进倍数或分数单位，都是法定单位.例如：hm(百米)，μmol(微摩)，kW·h(千瓦时)，mol/mL(摩每毫升),MeV·m2/kg(兆电子伏二次方米每千克)等.这套系列标准共有15个,是等效采用了国际标准ISO1000:1992和ISO31-0~13:1992,参考了其他国家和地区的标准,结合我国的国情制定而成的,它们完全贯彻了中华人民共和国法定计量单位.涉及自然科学各个领域,是各行各业必须执行的强制性、基础性的国家标准.这套标准是我国科学技术方面的重要的基础性文件,也是理工农医各学科的共同语法基础.贯彻法定单位的具体行动，就是执行这套系列标准(白皮书，共368页).1.3全面执行为了全面贯彻执行法定单位，必须树立以下正确认识：1)执法.要从执法的高度认识执行法定单位的重要性.2)与SI等同.我国选定的16个非SI单位，是法定单位的重要组成部分，它们具有与SI单位同样的地位.3)具体应用形式是国标.贯彻落实法定单位必须不折不扣地执行国家标准.4)不许使用非法定单位.在国家标准、国际标准或有关国际组织的出版物中列出的非法定单位，不得使用.个别科技领域如有特殊需要使用某些非法定单位时，必须遵照有关规定.5)与国际接轨.出版物要走向世界，必须执行法定单位.与国际接轨，在量和单位方面，是与国际标准、国际学科组织的推荐或规范接轨，而不是跟某一本“权威”的书或刊接轨.人担心我国采用SI和国家标准是超前了，脱离了国际实际.这种认识不符合实际情况.以物理化学为例，我国至今还没有一本像美国麻省理工学院和英国牛津大学那样全面正确地使用国际标准的物理化学教材，也还没有一种像JournalofChemicalThermodynamics(《化学热力学学报》)那样全面正确地使用国际标准的期刊，与国际先进出版物相比，我们还有较大的差距.那么，什么叫全面贯彻了法定单位呢？1994-11-14，国家技术监督局等4部委联名发出的《关于在全国开展“量和单位”系列国家标准宣传贯彻工作的通知》指出：“为了切实贯彻本系列标准，要求所有1995年7月1日以后出版的科技书刊、报纸、教材、产品铭牌、产品说明书等，在使用量和单位的名称、符号、书写规则时都应符合新标准的规定；所有出版物再版时，都要按新标准规定进行修订.”可见，全面、正确地执行法定单位，就是要求在使用量和单位的名称、符号、书写规则方面全都符合国家标准的规定.以这一要求衡量目前的出版物，问题比比皆是.如《现代汉语词典(2005版)》(2005-06)、《辞海》(1999-09)等工具书,《科技书刊编辑学教程》(2004-06)以及为数不少的国家标准在使用量和单位方面均存在诸多问题.全面执行法定单位是一项难度很大的工作,因为几乎没有一个人对量的名称、单位、符号的习惯用法是完全符合国家标准要求的.而人们的习惯是很难在短期内改变的,因此,为了全面执行法定单位,我们必须不断学习,积极向作者和读者做宣传,请他们同我们一起努力纠正那些对量和单位原有的不那么科学、不那么合理的使用习惯.2使用法定单位的常见错误从量及其符号、单位的中文名称和中文符号、单位的国际符号、SI词头、使用非法定单位5方面分析.2.1量及其符号物理量可以简称为量，其定义是“现象、物体或物质的可以定性区别和定量确定的一种属性”.也包括标准中列出的单位为1的“计量数”，如分子数、相数、主量子数等.国家标准共列出了各学科常用的600多个量，并按科学的命名规则(参见GB3101—1993的附录A《物理量名称中所用术语的规则》,共有15条规则)给出了它们的名称和符号.我们要按规定的原则，正确地使用量及其符号.2.1.1使用非标准的量名称1)已废弃的示例见表6.表6常见废弃量名称与标准量名称对照示例废弃量名称标准量名称比重体积质量,[质量]密度相对体积质量,相对密度绝对温度，开氏温度热力学温度比热质量热容,比热容电流强度电流电量电荷[量]分子量相对分子质量,分子质量重量百分数，重量百分浓度质量分数体积百分数,体积百分浓度体积分数摩尔浓度，当量浓度物质的量浓度,浓度粒子剂量粒子注量放射性强度，放射性[放射性]活度质量和重量是2个不同的量,前者的单位为kg,后者为N,由于历史原因二者长期混淆.在我国人民的日常生活和贸易中,仍可按习惯把质量称作重量,但国家标准不赞成这种习惯,也就是说在科技领域应严格区分质量和重量.其实早在1901年，第3届国际计量大会就做出过如下声明：“千克是质量单位，等于国际千克原器的质量.”“‘重量’一词表示的量与‘力’的性质相同，物体的重量是该物体的质量与重力加速度之积.”“载重量5t”可改为“载质量5t”;“鲜重100g”可改为“鲜质量100g”;“体重50公斤”可改为“体质量50kg”.研究一下可否把“质量”作为量名称的专用名词,而用其他词如“品质”“质地”“品位”等表示物品的好坏.在不会产生歧义的前提下，科技文献要敢于做这种符合科学的改变.2)“单位+数”摩尔数→物质的量；吨数→质量；瓦数→功率；米数→长度，高度；天数,年数→时间；卡路里摄入量→热量摄入量；(红细胞个数→红细胞数).3)书写错误阿伏伽德罗常数，阿佛加德罗常数→阿伏加德罗常数；傅立叶数，付立叶数，付里叶数→傅里叶数；费米能→费密能；驰豫时间→弛豫时间4)未优先使用推荐的名称摩擦系数→摩擦因数；活度系数→活度因子；内能→热力学能；扬氏模量→弹性模量；电位移→电通[量]密度；中子分离能→最后一个中子结合能。优先采用国际标准和国家标准推荐的新名称,不用备注栏或括号内列出的暂时许用但迟早会废除的旧名称,是为了促进物理量的术语名称早日标准化、单一化.★不要滥用“浓度”浓度是物质的量浓度的简称，其单位为mol/m3或mol/L.单位为g/L的应称质量浓度；单位为1的质量(体积)百分比浓度应称质量(体积)分数；单位为mol/kg的应称溶质B的质量摩尔浓度.★慎用“含量”含量不是物理量，其含义不确切：商品标志上的含量指质量或体积；科技文献中的含量包括了有关混合物组成的各个量，如质量分数、体积分数、质量浓度等.a.“含量”可用于定性描述混合物中各组分的多少.如“大米的淀粉含量高,蛋白质含量低”.b.根据含量的具体所指，将其改为标准化的名称及表达方式.如“空气中O2的含量为20%”应改为“空气中O2的体积分数为20%”(也可用0.20).也可写成φ(O2)=20%.要注意的是不能把2个量纲不同的量的比值改用“%”表示含量,如不能把15g/100mL的葡萄糖水称为“15%葡萄糖”.正确表述为“质量浓度为0.15g/mL的葡萄糖”.c.必要时可用2个单位之比表示含量.如“茶叶含硒量为3.5μg/kg”,这种表示比较直观且不会产生歧义.2.1.2使用不规范的量符号每个量都有1个甚至2个以上符号.标准规定：a.单个拉丁字母或希腊字母，必要时可加下标或其他说明性标记；b.25个用来描述传递现象的特征数由2个字母构成(如马赫数Ma，雷诺数R