计量学基础第4章课件.ppt
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1、第四章第四章 计量器具计量器具 计量器具是指能用以直接或间接方式,测出计量器具是指能用以直接或间接方式,测出被测对象量值的装置和用于统一量值的标准物质,被测对象量值的装置和用于统一量值的标准物质,包括包括计量基准计量基准、计量标准计量标准和和工作计量器具工作计量器具。计量器具是国家法定计量单位和国家基准单计量器具是国家法定计量单位和国家基准单位量值的物化体现,是进行量值传递、保障全国位量值的物化体现,是进行量值传递、保障全国量值准确可靠的物质技术基础,是量值准确可靠的物质技术基础,是计量法计量法的的调整对象,是加强计量监督管理的主要对象。调整对象,是加强计量监督管理的主要对象。精思国计,细量民
2、生1第一节第一节 计量器具的分类及特征计量器具的分类及特征一、一、计量器具按结构特点分类计量器具按结构特点分类 计量器具按结构特点可分为量具、计量仪计量器具按结构特点可分为量具、计量仪器(仪表)和计量装置。器(仪表)和计量装置。(一)、量具(一)、量具 量具是实物量具的简称,用来复现或提量具是实物量具的简称,用来复现或提供某个物理量的已知量值的计量器具。供某个物理量的已知量值的计量器具。千分尺、游标卡尺、百分表,虽然社会千分尺、游标卡尺、百分表,虽然社会上习惯称之为上习惯称之为“通用量具通用量具”,但按定义它们并,但按定义它们并不是量具,而是计量仪器。不是量具,而是计量仪器。精思国计,细量民生
3、2第一节第一节 计量器具的分类及特征计量器具的分类及特征一、一、计量器具按结构特点分类计量器具按结构特点分类 1 1、量具的分类、量具的分类 单值量具和多值量具单值量具和多值量具 单值量具单值量具 只能提供一个量值,例如量块、标只能提供一个量值,例如量块、标准电池准电池等。等。多值量具多值量具 能复现多个不同的量值能复现多个不同的量值,例如,例如多刻多刻线量筒线量筒、多面棱体角度、多面棱体角度等等。多值量具中的变值量多值量具中的变值量具具,可以根据需要调到不同的量值可以根据需要调到不同的量值,例如例如:可变可变电容器、电容器、电阻箱电阻箱等等。精思国计,细量民生3第一节第一节 计量器具的分类及
4、特征计量器具的分类及特征一、一、计量器具按结构特点分类计量器具按结构特点分类 1 1、量具的分类、量具的分类 从属量具和独立量具从属量具和独立量具 从属量具从属量具 不能单独确定被测量值,而必须通不能单独确定被测量值,而必须通过其它计量器具或辅助设备,如砝码只有通过天过其它计量器具或辅助设备,如砝码只有通过天平才能测量质量。平才能测量质量。独立量具独立量具 无需通过其他器具就能单独进行测无需通过其他器具就能单独进行测量,如线纹尺量,如线纹尺等等。精思国计,细量民生4第一节第一节 计量器具的分类及特征计量器具的分类及特征一、一、计量器具按结构特点分类计量器具按结构特点分类 1 1、量具的分类、量
5、具的分类 单个量具和成套量具单个量具和成套量具 成套量具是在一定范围内复现或提供多个量值的成套量具是在一定范围内复现或提供多个量值的一些单个量具的组合体。它们不仅可以单独使用,而一些单个量具的组合体。它们不仅可以单独使用,而且也可以在不同组合下使用。且也可以在不同组合下使用。例如砝码组,例如砝码组,1 1套克组由套克组由1212个砝码组成:个砝码组成:1g1g、2g2g、2g2g、5g5g、10g10g、20g20g、20g20g、50g50g、100g100g、200g200g、200g200g、500g500g。精思国计,细量民生5第一节第一节 计量器具的分类及特征计量器具的分类及特征一、
6、一、计量器具按结构特点分类计量器具按结构特点分类 2 2、量具的特点、量具的特点 1 1)本身直接复现了单位量值,即量具的标称值)本身直接复现了单位量值,即量具的标称值就是单位量值的实际大小。就是单位量值的实际大小。2 2)在机构上没有测量机构,没有指示器。)在机构上没有测量机构,没有指示器。3 3)在没有测量机构的情况下,必须依赖其他配)在没有测量机构的情况下,必须依赖其他配用的计量仪器,否则就不能测出被测量值。用的计量仪器,否则就不能测出被测量值。精思国计,细量民生6第一节第一节 计量器具的分类及特征计量器具的分类及特征一、一、计量器具按结构特点分类计量器具按结构特点分类 (二)、计量仪器
7、(二)、计量仪器 用来将被测量的用来将被测量的量值量值变换成可直接观察的示值变换成可直接观察的示值(或等效信息)的计量器具。(或等效信息)的计量器具。计量仪器(仪表)的主要特性,是能将被测量值计量仪器(仪表)的主要特性,是能将被测量值与已知量值进行比较,并将比较的结果变换成示值与已知量值进行比较,并将比较的结果变换成示值(或等效信息)(或等效信息)输出。输出。精思国计,细量民生7第一节第一节 计量器具的分类及特征计量器具的分类及特征一、一、计量器具按结构特点分类计量器具按结构特点分类 1 1、计量仪器的分类、计量仪器的分类 计量仪器或仪表最常见的可分为三类:计量仪器或仪表最常见的可分为三类:1
8、 1)直接指示出被测量值的)直接指示出被测量值的“直读式直读式”2 2)指示出被测量值等于同名量的已知值)指示出被测量值等于同名量的已知值的的“比较式比较式”3 3)能测量出被测量值与同名量的已知值)能测量出被测量值与同名量的已知值之间的少量差异的之间的少量差异的“差值式差值式”精思国计,细量民生8第一节第一节 计量器具的分类及特征计量器具的分类及特征一、一、计量器具按结构特点分类计量器具按结构特点分类 2 2、计量仪器的特点、计量仪器的特点 1 1)与量具不同,计量仪器本身并不复现或提供)与量具不同,计量仪器本身并不复现或提供已知量值,而是通过转换得到的指示值。已知量值,而是通过转换得到的指
9、示值。2 2)在结构上有测量机构、指示器或可活动测量)在结构上有测量机构、指示器或可活动测量元部件。元部件。3 3)它可以直接测出被测对象的量值。)它可以直接测出被测对象的量值。精思国计,细量民生9第一节第一节 计量器具的分类及特征计量器具的分类及特征一、一、计量器具按结构特点分类计量器具按结构特点分类 (三)、计量装置(三)、计量装置 计量装置计量装置是为确定被测量值所必需的计量器具和是为确定被测量值所必需的计量器具和辅助设备的总体。例如,电能表检定装置、热电偶热辅助设备的总体。例如,电能表检定装置、热电偶热电阻自动检定系统等。电阻自动检定系统等。计量装置的组成:计量装置的组成:计量仪器、量
10、具、测量夹具、测量变换器以及辅计量仪器、量具、测量夹具、测量变换器以及辅助设备和电源。助设备和电源。精思国计,细量民生10第一节第一节 计量器具的分类及特征计量器具的分类及特征一、一、计量器具按结构特点分类计量器具按结构特点分类 辅助设备一般有三种作用:辅助设备一般有三种作用:1 1)将被测量或影响量保持于某个适当数值将被测量或影响量保持于某个适当数值上。上。2 2)便于进行计量操作。便于进行计量操作。3 3)改变计量器具的计量范围或灵敏度,如改变计量器具的计量范围或灵敏度,如放大器、分流器等。放大器、分流器等。精思国计,细量民生11第一节第一节 计量器具的分类及特征计量器具的分类及特征二、二
11、、计量器具按计量用途分类计量器具按计量用途分类 按技术特性及用途,计量器具可分为计量按技术特性及用途,计量器具可分为计量基准器具、计量标准器具(包括标准物质)和基准器具、计量标准器具(包括标准物质)和工作计量器具。工作计量器具。(一)计量基准器具(一)计量基准器具 计量基准器具计量基准器具简称计量基准,是在特定计简称计量基准,是在特定计量领域内复现和保存计量单位(或其倍数或分量领域内复现和保存计量单位(或其倍数或分数)并具有最高计量特性的计量器具,是统一数)并具有最高计量特性的计量器具,是统一量值的最高依据。量值的最高依据。精思国计,细量民生12第一节第一节 计量器具的分类及特征计量器具的分类
12、及特征二、二、计量器具按计量用途分类计量器具按计量用途分类 1 1、人工基准与自然基准、人工基准与自然基准 计量基准的稳定度是至关重要的计量特性,是计计量基准的稳定度是至关重要的计量特性,是计量科学家研究的重要课题。量科学家研究的重要课题。人工基准是指以实物来定义并复现测量单位,又人工基准是指以实物来定义并复现测量单位,又称为实物基准;称为实物基准;自然基准是指以自然现象或物理效应来定义测量自然基准是指以自然现象或物理效应来定义测量单位。单位。精思国计,细量民生13第一节第一节 计量器具的分类及特征计量器具的分类及特征二、二、计量器具按计量用途分类计量器具按计量用途分类 1 1、人工基准与自然
13、基准、人工基准与自然基准 为了追求高稳定性,计量基准经历了四个为了追求高稳定性,计量基准经历了四个过程:过程:1)1)初级人工基准:骨尺、铜方升初级人工基准:骨尺、铜方升 2)2)宏观自然基准宏观自然基准 3)3)高级人工基准:国际米、国际千克高级人工基准:国际米、国际千克 4)4)微观自然基准微观自然基准精思国计,细量民生14第一节第一节 计量器具的分类及特征计量器具的分类及特征二、二、计量器具按计量用途分类计量器具按计量用途分类 2 2、国家计量基准、国际计量基准、副基准和工作、国家计量基准、国际计量基准、副基准和工作基准基准 国际计量基准国际计量基准是具有当代科学技术所能达到的最是具有当
14、代科学技术所能达到的最高计量特性的计量基准,是给定量的所有其它计量器高计量特性的计量基准,是给定量的所有其它计量器具在国际上定度的最高依据。具在国际上定度的最高依据。经国际协会承认的主要途径是经国际米制公约组经国际协会承认的主要途径是经国际米制公约组织下设的国际计量委员会(织下设的国际计量委员会(CIPMCIPM)和国际计量局)和国际计量局(BIPM)(BIPM)两个结构。两个结构。精思国计,细量民生15第一节第一节 计量器具的分类及特征计量器具的分类及特征二、二、计量器具按计量用途分类计量器具按计量用途分类 国家计量基准国家计量基准 副基准副基准是由国家基准直接校准或比对来定值的计量是由国家
15、基准直接校准或比对来定值的计量标准,它作为复现测量单位的地位仅次于国家基准。标准,它作为复现测量单位的地位仅次于国家基准。工作基准工作基准是指经与国家计量基准或副基准比对,并是指经与国家计量基准或副基准比对,并经国家鉴定,实际用以检定计量标准的计量器具。经国家鉴定,实际用以检定计量标准的计量器具。精思国计,细量民生16第一节第一节 计量器具的分类及特征计量器具的分类及特征二、二、计量器具按计量用途分类计量器具按计量用途分类 国家计量基准的特点国家计量基准的特点 1 1)唯一性。对每个测量参数来说,全国只能有一)唯一性。对每个测量参数来说,全国只能有一个。个。2 2)科学性。计量基准都是运用最新
16、科学技术成就)科学性。计量基准都是运用最新科学技术成就研制出来的,所以具有当代(本国)的最高精确度,研制出来的,所以具有当代(本国)的最高精确度,同时计量基准都具有良好的复现性。同时计量基准都具有良好的复现性。精思国计,细量民生17第一节第一节 计量器具的分类及特征计量器具的分类及特征二、二、计量器具按计量用途分类计量器具按计量用途分类 国家计量基准的特点国家计量基准的特点 3 3)国家性。因为计量基准是统一全国量值的最高)国家性。因为计量基准是统一全国量值的最高依据,故计量基准的准确度只有而且必须经过国家鉴定依据,故计量基准的准确度只有而且必须经过国家鉴定合格并确定其准确度。合格并确定其准确
17、度。4 4)稳定性。计量基准不仅应具有最高的准确度,)稳定性。计量基准不仅应具有最高的准确度,而且应具有最佳的稳定度。而且应具有最佳的稳定度。精思国计,细量民生18第一节第一节 计量器具的分类及特征计量器具的分类及特征二、二、计量器具按计量用途分类计量器具按计量用途分类 (二)计量标准器具(二)计量标准器具 计量标准器具计量标准器具简称计量标准,是指准确度低于计简称计量标准,是指准确度低于计量基准、用于检定其他计量标准或工作计量器具的计量基准、用于检定其他计量标准或工作计量器具的计量器具。量器具。一般来说,计量标准具有较高计量特性,这里所一般来说,计量标准具有较高计量特性,这里所说的说的“较高
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