计量员培训讲义

计量员培训讲义第一章 计量基本知识第一节 计量概述 一、常用的计量名词术语1量什么是量:量是“现象、物体或物质可定性区别和定量拟定的一种属性”。对量的理解还需要注意的几点：、可“数”的量与可“测”的量可“数”的量是通过“计数”得到的；可“测”的量则是用一定的测量仪器或工具通过测量才干获得的量，这种量往往带有误差。、一种量由数值和计量单位两部分构成。表达一种量必须在其数值背面注明所用的计量单位，没有计量单位的量是毫无意义的。、量作为一种概念，有一般和具体之分。、同种量与同类量：可互相比较大小并进行排序的量称为同种量。若干同种量合在一起的称为同类量。、基本量与导出量：*2测量什么叫测量：“以拟定被测对象量值为目的所有操作”就叫测量。所谓“所有操作”也许是很简朴的，如测量油温；也也许是相称复杂的，如测量油罐内油品的质量。测量的分类：直接测量是不必测量与被测量有函数关系的其他量，而能直接得到被测量值的测量措施，如用量筒测量液体体积。间接测量是通过测量与被测量有函数关系的其他量，才干得到被测量值的测量措施。（举例分析）3计量什么叫计量:计量是“实现单位统一、量值精确可靠的活动。”计量属于测量的范畴，具有社会统一的涵义，即单位统一。量值是可以溯源的。计量属于测量而又严于测量，计量是与测量成果的置信度有关，与不拟定度联系在一起的规范化测量。计量的特点:精确性:是指测量成果与被测量真值的一致限度。在现实生活中不存在完全精确无误的测量，因此通过计量不仅要明确给出被测量的数值，还必须给出不拟定值或误差范畴。否则被测出的量值就不具有充足的实用价值。一致性:是指在统一计量单位的基本上，无论在不同的时间、地点，采用不同的计量措施，使用不同的计量器具或由不同的人对同一量值进行测量时，只要符合有关规定，其测量成果就应在规定的误差范畴内一致。也就是说，测量成果是可反复、再现和比较的。溯源性:是指任何一种测量成果或计量原则值，都能通过具有规定不拟定度（精确度、误差）的持续比较链与计量基准联系起来。一般可以追溯到国家的基准，以至国际的基准，从而使精确性和一致性在技术上得到保证。工作原则 参照原则 国标 国际原则法制性:计量的社会性，不仅要依赖于科学技术手段，并且还必须有由政府主导建立起来的法律保障。特别是对直接影响国计民生、波及公民利益、需要特殊信任的领域，更要有法律保障。4计量学 定义:计量学是“有关测量的科学。计量学涵盖有关测量的理论与实践的各个方面。分类:分为三类，即科学计量、工程计量和法制计量。5、测量原则（计量原则）定义:为了定义、实现、保存或复现量的单位或一种或多种量值，用作参照的实物量具、测量仪器、参照物质或测量系统。”）*国际测量原则（国际计量基准）：经国际合同承认的测量原则，在国际上作为对有关的其他测量原则定值的根据。国家测量原则（国家计量基准）：经国家决定承认的测量原则。是一种国家科学计量水平的体现；是能以国内最高的精确度复现和（或）保存给定的计量单位；是全国计量单位量值溯源的终点。参照原则：在给定地区或给定组织内，一般具有最高计量特性的测量原则，在该处所做的测量均从它导出。如部门、公司、事业单位的最高计量原则。公司、事业单位根据需要，可以建立本单位的计量原则，其各项最高计量原则器具经有关人民政府、计量行政部门主持考核合格后使用，作为统一本单位量值的具有最高计量学特性的测量原则。工作原则：用于平常校准或核查实物量具、测定仪器或参照物质的测量原则。工作原则一般用参照原则校准。6、测量仪器及特性、测量仪器能用以直接或间接测出被测对象量值的装置、仪器仪表、量具和用于统一量值的原则物质，涉及计量基准器具、计量原则器具和工作计量器具。、测量仪器的特性、标称范畴测量仪器的操纵器件调到特定位置时得到的示值范畴。一般用它的上下限表白。、量程即标称范畴两极限值之差的模。、测量范畴指测量仪器的误差处在规定极限内的一组被测量的值。也可称为工作范畴，即这一组被测量值的最大值与最小值之差。、测量仪器的示值误差示值误差指测量仪器示值与相应输入量的真值之差。它的大小反映测量仪器的精确限度。被测量的真值理论上是存在的，但是很难拟定一般可采用商定真值。测量仪器的示值就是测量仪器所批示的被测的值。、测量仪器最大容许误差指对给定的测量仪器，规范、规程（如产品技术原则、检定规程等）等所容许的误差极限值。是鉴定一种测量测量仪器与否合格的一项规定规定。、测量仪器的精确度测量仪器给出接近真值的响应能力。它是一种定性的概念。、精确度级别指符合一定的计量规定，使误差保持在规定极限以内的测量仪器的级别、级别。（一般根据仪器引用误差的大小来划分）。、测量仪器的反复性指在相似测量条件下，反复测量同一种被测量值，测量仪器提供相近示值的能力。、稳定性指测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力。7、值传递与溯源、计量器具检定查明和确认计量器具与否符合法定规定的程序，涉及检查、加标记和出具检定证书。法定规定：指符合该计量器具的检定规程。检定后要给出合格与否的结论。计量检定印、证的规格和式样由国务院计量行政部门规定。检定证书是对计量器具依法管理的重要凭证。检定分为：初次检定、后续检定。初次检定：对未曾检定过的新新计量器具进行的检定。后续检定：计量器具初次检定后的任何一种检定。、计量器具校准在规定的条件下，为拟定测量仪器或测量系统所批示的量值或实物量具、或参照物质所代表的量值，与相应的由原则所复现的量值之间关系的一组操作。校准成果查给出补测量的示值，又可拟定示值的修正值。校准与检定的相似点与不同点。相似点：目的相似，均是保障量值的精确可。不同点：校准不具有法制性，是公司自愿溯源行为；检定则具有法制性，属计量管理范畴的执法行为。校准重要拟定测量仪器的示值误差；检定则是对其计量特性及技术规定的全面评估。校准的根据是校准规范、校准措施，一般应作统一规定，有时也可自行制定；检定的根据则是检定规程。校准一般不判断测量仪器合格与否，必要时可拟定其某一性能与否符合预期规定；检定则必须做出合格与否的结论。校准成果一般是出具校准证书或校准报告；检定成果则是合格的发检定证书，不合格的发不合格告知书。、溯源性和量值传递量值传递是通过对计量器具的检定或校准，将国家基准（原则器）所复现的计量单位的量值，通过各级别计量原则传送到工作计量器具，以保证被测对象所测得量值的精确和一致的过程。溯源性是指通过一条具有规定不拟定度的不间断的比较链，使测量成果或测量原则的值能与国标或国际原则联系起来的特性要。目的是保证计量单位的统一和实现量值的精确可靠。溯源和量值传递的比较：相似点：都是要保证计量单位的统一和实现量值的精确可靠。不同点：量值的传递自上而下，体现政府的意志和行为；而溯源是自下而上，体现公司自身的需要。量值传递强调通过对计量器具的检定和校准两种方式；而溯源性采用持续的“比较链”。量值传递一般按级逐级传递；而溯源性可以越级。量值传递强调传递到工作计量器具，强调“器具”的管理特点；而溯源性强调把测量成果与有关原则联系起来，体现“数据”管理特性。二、计量工作的重要性计量工作影响整个国民经济。计量工作直接影响着公司的经济效益。计量工作直接影响着公司的形象。三、计量员是重要而光荣的岗位岗位的重要性：计量是石化公司计量管理工作中最重要的构成部分。计量工作直接影响公司经济效益和公司信誉。对计量员的规定：有较高的文化素质，要熟悉国家法律、法规和有关的计量交接规程；有纯熟、精确的操作技能；热爱本职工作，思想作风正派，有良好的职业道德和风范。 第二节 计量法和法定计量单位一、法的基本概念及计量法规体系1法律法律的概念有广义和狭义之分。广义地讲，法律是指由国家制定或承认，并由国家强制力保证明施的行为规范的总称；狭义地讲，法律是指国家立法机关制定的规范性文献，即全国人民代表大会及常务委员会制定的法律。法律分为基本法律和其他法律两类。基本法律 它规定和调节国家和社会生活中某一方要带主线性、全面性关系的法律，如刑法、民法、诉讼程序法、国务院组织法等。其他法律 除基本法律以外的法律。它规定和调节的对象一般面窄，内容较具体，偏重经济建设的某个方面，如质量法、原则化法、计量法、商标法。2.法规涉及行政法规、地措施规和自治法规如行政法规：是国家最高行政机关,即国务院根据宪法、法律制定和颁布的有关国家行政管理活动中的多种规范。如中华人民共和国计量法实行细则等。3规章涉及部门规章和地方规章如部门规章是指国务院各部门根据法律和国务院行政法规决定和命令，在本部门权限内按照规定程序所制定的规定、措施、实行细则等规范性文献。如国家质量技术监督局制定的多种规章，如计量器具新产品管理措施。4三者的关系及计量法规体系第一层是法律第二层是法规第三层是规章三个层次审批的权限不同，程序和法律效力也不同。国内针对计量管理也建立了不同层次的法律、法规制度。其计量法规体系见表11.总的规定：知法、懂法、守法。第三节 计量法和法定计量单位一、计量法简介计量法以法律的形式拟定了国内计量管理的模式。整个计量法共分六章35条。计量法的宗旨和目的就是为了“加强计量监督管理，保障国家计量单位制的统一和量值的精确可靠，有助于生产、贸易和科学技术的发展，适应社会主义现代化建设的需要、维护国家、人民的利益”。为使计量法有效地贯彻执行，经国务院批准，国家计量局发布了中华人民共和国计量法实行细则，细则共分十一章65条。为实现单位统一，保证量值精确可靠，国内还规定使用中华人民共和国法定计量单位，计量法中对企事业单位计量器具的管理提出了具体规定。1企事业单位计量原则器具的设立及考核企事业单位可根据需要，建立本单位使用的计量原则器具，但其各项最高计量原则器具需经有关人民政府计量行政部门主持考核合格后方能使用。其考核的内容和规定如下：计量原则设备配套齐全，技术状况良好，并经主持考核的有关人民政府计量行政部门指定的计量检定机构检定合格；具有计量原则正常工作所需要的温度、湿度、防尘、防震、防腐蚀、抗干扰等环境条件和工作场合；计量检定人员应获得所从事的检定项目的计量检定证件；具有完善的管理制度，涉及计量原则的保存、维护、使用制度、周期检定制度和技术规范。2强检与非强检计量器具的划分强制检定和非强制检定的范畴：县级以上人民政府计量行政部门对社会公用计量原则器具，部门和企事业单位使用的最高计量原则器具以及用于贸易结算、安全防护、医药卫生、环境监测等方面，且列入强检目录的工作计量器具属强制检定。除此以外的其他计量原则器具和工作计量器具则属非强制检定的。 在贸易交接计量中已列入强检目录的计量器具有：、璃液体温度计；、台秤、秤等；、轨道衡；、计量罐、计量罐车：涉及立式计量罐、卧式计量罐、球形计量罐、汽车计量罐车、铁路计量罐车、船舶计量舱；、密度计；、流量计：液体流量计、气体流量计等。3计量器具检定周期的拟定凡强检计量器具都必须严格按照相应的检定规程进行周期检定，以鉴定其与否合格。同样的计量器具由于使用频率高，虽在有效检定期内，但计量器具已失准，应及时送检并重新核定周期；因使用不当导致计量器具不合格的应及时送检或报废。二、法定计量单位1.计量单位和单位制. 计量单位计量单位（简称单位）抽象的数值无任何意义，工程上的数值都必须具有单位。单位有名称、符号和定义，其数值为1。如质量的单位是公斤，符号是kg。定义为“公斤是质量单位，等于国际公斤原器的质量”。单位的分类：基本单位：为了拟定一种单位制度，人为规定的若干个单位。导出单位：在一种单位制中，由物理学的基本定律和基本单位导出的单位。举例: 基本单位:长度单位; 时间单位 导出单位:速度单位 ； 密度单位.单位制由基本单位和导出单位构成的单位制度称为单位制。举例:如规定基本单位为:时间、长度、质量，则可导出一系列的其他单位。如 速度单位 。这样就形成了一种单位制度。 2.国际单位制（SI制）SI制单位的构成SI基本量及单位名称、符号。表1-3量的名称基本单位名称符号长度米m质量公斤kg时间秒s电流强度安培A热力学温度开尔文K物质的量摩尔mol发光强度坎德拉cdSI制的导出单位举例：速度单位 密度单位 SI制中具有专门名称的导出单位：表1-4为了读、写的以便，对上些比较复杂的导出单位定义一种专门的单位符号。如：力的单位牛顿：kg.m/s2用N表达。压强的单位帕：N/m2用Pa。SI制中的倍数与分数词头：表1-5注意：106及以上的词头符号要大写。如：kPa、MPa书写上的区别。3.国内的法定计量单位什么是法定计量单位法定计量单位就是“国家以法令的形式规定强制使用或容许使用的计量单位”。 国内的法定计量单位，它是以国际单位制单位为基本，并结合国内的具体国情，合适地增长了某些其他单位而构成的。法定计量单位的重要特点和履行的重要意义法定计量单位具有构造简朴、科学性强、使用以便和易于推广、交流等特点，同步与国际上所采用的计量单位更加协调与统一。法定计量单位的构成4.法定计量单位的使用只有真正掌握法定计量单位和词头使用规则，才干保证对的使用法定计量单位。下面仅简介某些常用的规则以及波及计量和平常生活方面的某些法定计量单位，并请注意单位书写形式的规定和读法。法定计量单位和词头名称辨别单位名称、单位符号。我们所说的法定计量单位名称，均指单位的中文名称。它分为全称和简称两种，如力的单位全称是“牛顿”，简称为“牛”，单位符号为“N”。词头名称、符号。如“兆”，符号为“M”。书写时一般都写符号，而不写中文名称。单位的读法使用计量单位时，还大量用到组合形式的单位，它的读写已形成一套原则，重要掌握如下两条。读的顺序原则上是与该单位的国际符号表达的顺序一致，如功的单位N.m,中文名称就是“牛顿米”，但乘方形式的单位名称，要把指数名称读在指数所示的单位名称之前。如密度单位，中文名称为“公斤每立方米”。符号“” 、“”如何读a、乘号(“”)不读，如电能量kWh，中文名称是“千瓦小时”，而非“千瓦乘小时”；b、除号(“”)相应读“每”字，无论分母中有几种单位，“每”字仅浮现一次。如比热的单位J(kg)，中文名称是“焦耳每公斤摄氏度”；单位书写相乘形式构成的组合单位，常用的书写措施(以力矩单位为例)：N.m(用居中圆点)；Nm(紧排)。相除形式构成的组合单位，其国际符号则有三种表达形式(以密度单位为例)： (用斜线)； 注：最佳不用紧排方式书写在书写单位和词头符号时还应注意如下几点：单位和词头符号所用的字母应一律为正体，且无一例外。单位符号无复数形式。单位符号的字母一般为小写体，但如果单位名称来源于人名时，符号的第一种字母规定为大写体。如m(米)、s(秒)、A(安培)、Pa(帕斯卡)，而唯一例外的是表达容量的单位“升”，它可用大写字母“L”，以避免用小写字母“l”时与数字1混淆。词头符号的字母，当所示的因数在106以上时为大写体。词头和符号之间不留间隔，不加表达相乘的任何符号，也不必加圆括号。如面积单位“平方千米”的符号是。相除形式的组合单位，在用斜线表达相除时，单位符号的分子与分母都应与斜线处在同一行内，当分母中涉及两个以上单位时，整个分母一般应加圆括号。如比热单位为(4)常用的有关法定计量单位和词头简析长度和体积质量与重量质量也是国际单位制中的基本单位，其单位是“公斤”，用符号“kg”表达，表达质量的单位尚有：克(g)、毫克(mg)、吨(t)等。重量所示的是物体所受重力的大小(即地球对物体的吸引力)。是力的一种形式。在数值上它等于该物体的质量与物体所在地点的重力加速度的乘积。牛顿第二定律：力的单位在SI制中用牛顿（N）表达。为避免“重量”一词在使用中浮现含混的现象，19第三届国际计量大会特别声明：“公斤（kg）是质量的单位”。以区别于工程单位制中的公斤力(kgf)。注意质量与重量的辨别：区别：质量是物体所含物质的多少，单位：SI制中为公斤（kg）。重量是表达物体所受重力的大小，是力的一种形式。单位为：SI制中为牛顿（N）联系：重量所示的是物体所受重力的大小，根据牛顿第二定律，物体所重力的大小与物质质量的大小有关，质量越大，所受的重力也就越大。由于本来的工程单位制中力的单位为公斤力（kgf）,并且定义：因此，1公斤质量的物体在地球的重力场中受到的重力为1公斤力。密度 密度表达在某一温度下，单位体积物质在真空中的质量。其国际单位制单位是“公斤每立方米”，用符号“”表达，常用单位尚有“克每立方厘米()”。 压力、压强定义：垂直作用在单位面积上的力称为压强。压强的国际单位制单位是“帕斯卡（或）”，常用的压强单位尚有“千帕(kPa)”、“兆帕(MPa)”、原则大气压（atm）。压强的单位换算：5.常用单位的换算采用换算因子进行换算。例：某流体的密度为0.78g/cm3。试将其换算为国际单位kg/m3。解：由于1g=10-3kg；1cm3=10-6m3故 例：一原则大气压等于，将其换算成SI制单位。解：由于；故 第四节 误差理论基本学习误差理论就是要通过对误差的结识和研究，采用相应的措施以达到减小或消除某些误差的目的，从而提高计量精确度。一、误差定义及表达措施误差的存在的必然性在计量工作中，当我们进行测量的时候，必然有误差，这是由于测量设备、环境、人员、措施等不抱负导致的。 1误差公理测量成果均有误差，误差自始至终存在于一切科学实验和测量的过程中，这就是误差公理。2误差定义 误差为测量成果减去被测量的真值。即：误差=测量成果一真值测量成果：由测量所得到的赋予被测量的值即为测量成果。真值：与给定的特定量的定义一致的值即为真值，真值也可以解释为“在一定的时间、空间和环境状态下，某量的客观实际值”。真值是抱负的概念。真值的拟定：理论真值、商定真值。P243误差表达措施(1) 绝对误差绝对误差=测量成果一真值 注意：绝对误差不要与误差的绝对值相混淆。(2)相对误差 例如：用量油尺测量液位的高度是1 m油高，得值1.001 m，则误差为0.001 m；用同一把尺测量液位高度是10m的油高，得值10.001 m，则误差亦为0.001 m(不考虑尺自身的误差)。从两个测量成果来看，它们的绝对误差是相似的，但相对误差是不同的。前者的相对误差为: 后者的相对误差为: 与绝对误差比相对误差能更好地描述测量的精确限度。显然，后者的测量精确度要比前者高。(3)引用误差引用误差为测量仪器的绝对误差除以仪器的特定值。特定值例如可以是测量仪器的量程。这里量程是指标称范畴两极限之差的模。 例：测量上限为98 N(牛顿)的工作用测力计，在示值为49 N的实际作用力为48N，则此测力计在这一点的引用误差为： 仪表的精确度级别：对于电工仪表，把用比例表达的最大引用误差去掉百分号()后的值即为仪表的精确度级别。精确度级别分别规定为0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5和5.0级，它表达仪表的引用误差不能超过的界线。若实际最大引用误差在两级之间，则该仪表归属到最相近的较低的那一级，如最大引用误差为0.3的仪表，应属0.5级。仪表级别与相对误差的关系：如果仪表的精确度级别为s级，仅阐明仪表的最大引用误差不会超过s。假定仪表的量程为0，测量点为x，则该仪表在x点邻近处的示值误差应为： 绝对误差相对误差显然，。，故当时，其相对误差最小，即精确度最高；反之，X离越远，其精确度越低。这就规定我们在使用此类仪表测量时，尽量在仪表邻近上限值处或23量程以上测量。不能单纯地追求级别。例:某待测电压约为100V，既有05级0300V和10级O100V两个电压表，问用哪一种电压表测量较好?解：用0.5级0300 V电压表测量100 V电压时的最大相对误差为： 用1.0级0100V电压表测量100V电压时的最大相对误差为： 比较两者的最大相对误差不难发现，只要量程选择合理，用1.0级仪表测量比用0.5级仪表测量时的最大相对误差还要小。因此，在选用仪表进行测量时，应根据被测量值大小，并兼顾仪表的级别和量程，合理地选择仪表。(4)修正值与偏差定义：修正值=真值一未修正测量成果真值=未修正测量成果+修正值 =未修正测量成果一误差修正值与误差的符号相反。在精确的计量中，一般都采用加修正值的措施来保证量值的精确一致。计量原则器或工作计量器具送上级计量机构检定，其目的之一就是为了获得一种精确的修正值。例：用一支经检定合格的密度计，测得汽油的密度为0.7350 ，而该密度计在O.7350分度上的修正值是-0.0002。，则汽油的实际密度是：0.7350+(-00002)=0.7348一般状况下，检定部门给出的计量器具合格证书都附有该器具的分段修正值表。温度计是每隔10给出一种修正值，密度计则是每隔0.01给一种修正值。线性插值法求修正值：测液高、温度、密度时，在计量器具上显示的读数不也许正好落在有修正值的那个刻度上。此时如何计算修正值呢?对于温度计和密度计，我们采用比例内插法(线性插值法)求被测量的修正值，其计算公式如下： 式中:、测量示值和其相应的修正值；、测量示值的下、上邻近被检分度值；、分度值、的修正值。例题分析对于量油尺则一般按就近原则进行修正，这是由于量油尺每米误差不会不小于+1 mm(检定合格规定)。例题分析二、产生误差的因素要做到减少或消除误差，就必须理解产生误差的因素。一般误差重要有如下四个方面的来源。1.装置误差计量装置是指为拟定被测量值所必须的计量器具和辅助设备的总称。由于计量装置自身不完善和不稳定所引起的计量误差称为装置误差。2.环境误差由于多种环境因素与测量所规定的原则状态不一致，以及随时间和空间位置的变化引起的测量装置和被测量自身的变化而导致的误差，称为环境误差。3人员误差测量人员由于受辨别能力、反映速度、固有习惯和操作纯熟限度的限制以及疲劳或一时疏忽的生理、心理上的因素所导致的误差，称为人员误差，简称为“人差”。如视差、观测误差、估读误差等。4.措施误差采用近似的或不合理的测量措施和计算措施而引起的误差叫做措施误差。三、误差体现形式及其分类在误差理论中，按照误差体现的特性可分为系统误差、随机误差和粗大误差。下面分别简介它们的特性。1系统误差定义:系统误差是指在反复条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得成果的平均值与被测量的真值之差。系统误差分类：（举例）恒定系统误差，又称定值系统误差。（举例）可变系统误差，又称变值系统误差。事实上，实验或测量条件一经拟定，系统误差就获得了一种客观上的恒定值，多次测量的平均值也不能削弱它的影响。按对系统误差掌握的限度又可将系统误差分为已定系统误差和未定系统误差。已定系统误差可以修正，其他误差不能修正，但有的可以在测量中消除。2随机误差定义:随机误差是指测量成果与在反复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得成果的平均值之差。产生因素:随机误差是由许多微小的、难以控制的或尚未掌握规律的变化因素所导致的。特点:就单次测量而言，其误差值的浮现纯属偶尔，不具有任何拟定的规律。但若反复测量的次数足够多，则可发现随机误差具有记录的规律性（举例）。随机误差的这种记录规律常称为误差分布率。在测量误差理论中，最重要的一种分布是正态分布率，由于一般的测量误差是服从正态分布的。正态分布的特点：随机误差具有如下三个特性(随机误差公理)在一定测量条件下(指一定的计量器具、环境、被测对象和人员等)，随机误差的绝对值不会超过一定的界线(有界性).小误差浮现的机会比大误差浮现的机会要多(单峰性)；测量次数足够多时，绝对值相等、符号相反的随机误差浮现的机会相等，或者说它们浮现的概率相等(对称性)。当测量次数无限增长时，相应的随机误差的算术平均值将趋于零(相消性)。3粗大误差定义:粗大误差是指明显超过规定条件下预期的误差，粗大误差又称过错误差或疏忽误差。产生因素:这种误差重要是人为导致的，如测量者的粗心或疲劳。此外在测量过程中受环境条件的变化影响，或在实验中实验状况未达到预想的指标，以及使用有严重缺陷的仪器等，均有也许导致这种误差。粗大误差解决：具有粗大误差的测得值会歪曲客观现象，严重影响测量成果的精确性。这些值必须设法从测量值中找出来并加以剔除，以保证测量成果的对的性。4误差的互相转换和分类P29四、消除误差的措施研究误差最后是为了达到减少或消除误差的目的，以提高测量精确度。1系统误差的消除消除系统误差的基本措施有：以修正值的措施对测量成果进行修正；在实验过程中消除一切产生系统误差的因素；在测量过程中，选择合适的测量措施，使系统误差抵消而不致带入测量成果中。恒定系统误差的消除：检定修正法、异号法、互换法、替代法。2随机误差的消除根据随机误差的对称性和抵偿性可知，当无限次的增长测量次数时，就会发现测量误差的算术平均值的极限为零。这就告诉我们只要测量次数无限多，其测量成果的算术平均值就不存在随机误差。在实际工作中，应尽量地多测几次，并取其多次测量成果的算术平均值作为最后测得值。3粗大误差的剔除测量数据中的粗大误差应在做数据解决之前将其剔除。这样剩余的测得值才会更符合客观状况。简朴的解决措施：尽量消除产生粗大误差的人为因素，对测量数据进行观测和解决。第五节 计量数据解决计量数据解决是计量工作的一种重要环节，只有科学的数据解决，才干得到合理的测量成果。一、测量成果的评价1、测量的精确度指测量成果与被测量真值之间一致的限度。2、测量成果的反复性指在相似的测量条件下，对同一被测量进行持续多次测量所得成果之间的一致性。3、测量成果的复现性指在变化了的测量条件下，同一被测量的测量成果之间的一致性。4、测量的不拟定度指表征合理赋予被测量之值的分散性。二、拟定测量成果的措施1、算术平均值与随机误差的消除设对某量X进行一系列测量，其测量值分别为:、则该测量列的算术平均值为： 设被测量的真值为，并且各测量值与的偏差、为随机误差，将各偏差相加并除以测量次数，则有 根据随机误差的基本性质，当测量次数”足够多时，偏差的算术平均值的极限为零，即：于是便有因此，当测量次数足够多时，系统测量值的算术平均值趋近于真值。2最小二乘原理的结论表达多次测量的算术平均值，a表达对某量测量的最可依赖值。通过推导可得：a=3原则误差（）原则误差亦称均方根误差，其定义为：在有限测量次数中，原则误差常用下式：式中：原则误差是表达精确度较好的措施。但在石油成品油计量数据解决时很少用。3加权平均值X4中位值中位值是指将一组测量值按一定大小顺序排列时的中间值。当测量值的数目为偶数时，中位值则为正中间两个测量值的算术平均值；当测量值的数目为奇数时，正中间的那个测量值即为中位值。在测量值的分布状况为正态分布时，中位值能代表一组测量值的最佳值，它的绝对偏差最小。三、测量成果的数字解决1、（例）油计量中散装成品油重量计算时的数据解决：若质量单位为吨(t)时，则有效数字应保存至小数点后第三位；若质量单位为公斤(kg)时，则有效数字仅为整数。若油品体积单位为立方米()时，则有效数字应保存至小数点后第三位；若体积单位为升(L)时，则有效数字仅为整数；但燃油加油机计量体积单位为升时，数字应保存至小数点后第二位。若油温单位为摄氏度()时，则有效数字应保存至小数点后一位，即精确至0.1。若油品密度单位为时，则有效数字应保存至小数点后第四位；若油品密度单位为，则有效数字应保存至小数点后一位。 2数字修约规则数字的有效位数拟定后，便应对多余的部分进行取舍。此前人们常常采用“四舍五入”规则。采用这个规则，由于进1的机会不小于舍去的机会，取舍的概率便不相似。数字修约规则为：五下舍去五上入，单进双弃系整五。当舍去部分的数值不小于5时，则末位进1。当舍去部分的数值不不小于5时，就舍去。当舍去部分正好等于5时，若末位足奇数，就进1而成偶数，末位是偶数时，仍保持原末位数字，末位总是变成或保持偶数。当尾数为5，而尾数“5”的背面尚有任何不是0的数字时，无论前一位在此时为奇数还是偶数，也无论“5”背面不为0的数字在哪一位上，都应向迈进一位。但必须注意的是，在数字修约时，只能一次修约，而不能逐次修约。例题分析。P37思 考题(1)什么叫量、测量和计量?(2)计量工作有哪些特性?(3)计量立法的目的是什么?(4)什么叫法定计量单位?(5)法定计量单位有哪些重要特性?(6)国内法定计量单位由哪几部分构成?(7)什么是误差公理?(8)哪几种真值是可知的?(9)误差有哪些表达措施?(10)请写出用线性插值法计算量具修正值的公式，并阐明误差与修正值的关系。(11)说说误差重要有哪几方面的来源?(12)按误差理论可将误差提成几类?(13)系统误差和随机误差是如何定义的?(14)呈正态分布的随机误差有哪些特性?(15)消除恒定系统误差重要可采用哪些措施?(16)消除粗大误差一般采用什么措施?并请列出用莱依达准则剔除粗差的环节。第二章 油品基本知识第一节 石油的构成及物化特性石油是原油及其加工产品的总称。一、石油的构成通过勘探、开采未通过炼制前的石油就叫原油。常温下，原油大多呈流动或半流动的粘稠状态的液体，其颜色多是黑色或深棕色，且有特殊气味。原油的密度一般都不不小于1，而其中绝大多数介于O.80O.98之间。通过炼制后的原油的成品叫做石油产品。石油的化学构成：1石油的元素构成石油重要由碳(C)、氢(H)、硫(S)、氧(0)、氮(N)五种元素构成。此外尚有微量的金属元素。其中V、Ni对石油加工过程危害性最大。在五种重要元素中，碳(C)和氢(H)所占的比例约为96%99.5。其中碳占8387；氢占11%到14%。在大部分石油中，硫、氧、氮及其他的微量元素的总量不超过1。2石油的烃类构成石油中的化合物重要是碳和氢构成的化合物，即碳氢化合物，又简称烃。石油中的烃类按其构造不同，大体可分为烷烃、环烷烃、芳香烃等。 (1)烷烃分子构造:它是开链的饱和烃，又分为正构体和异构体两类。以直链相连接的烷烃称为正构烷烃。而带有支链的烷烃则称为异构烷烃。烷烃的性质：化学稳定性较好 (2)环烷烃构造：是环状构造的饱和烃，又分为单环烷烃和多环烷烃两类。性质：环烷烃的化学稳定性良好，与烷烃近似。 (3)芳香烃构造：是具有苯核构造的烃类。性质：它的化学稳定性良好。(4)不饱和烃构造：不饱和烃重要指的是烯烃。它是具有双链构造的烃类。性质：石油中一般不含此类烃，重要是在二次加工过程中产生的。它的化学稳定性最差，易氧化。具有烯烃的产品均不适宜长期储存。二、石油产品常用理化指标1密度定义：单位体积的物质在真空中的质量称为密度。即： 单位为、原则密度 国内将在20、101.325 kPa下物质的密度定为原则密度，表达为。视密度 在实验温度下，玻璃密度计在液体试样中的读数。相对密度 在一定条件下，一种物质的密度与另一种参照物质密度之比。油的相对密度常以4的水为参照物质，t时油品的相对密度为。 由于4水的密度为1000。()因此油品在t下的相对密度值与密度的关系如下: 影响密度的因素:化学构成的影响:含芳烃多的，含胶质和沥青多的密度最大；而含环烷烃多的居中；含烷烃多的最小。温度的影响:同一油品，温度越高，密度越小；反之则温度越低，密度越高。密度的测定重要用于油品计量和对某些油品的质量控制。欧美各国常用比重指数,多种油品的比重指数见表。2粘性与粘度粘性：流体流动时质点之间产生内摩擦力的性质称为流体的粘性。（举例比较不同流体之间粘性的大小）。粘度：衡量流体粘性大小的物理量称为粘度。影响粘度的因素：液体粘度值随温度的升高而减少。大多数润滑油是根据粘度来划分牌号的。粘度一般表达方式：有五种，即动力粘度、运动粘度、恩氏粘度、雷氏粘度和赛氏粘度。动力粘度：单位:SI:；其他单位:厘泊。换算关系：1=运动粘度：是动力粘度与相似温度、压力下该流体密度的比值： 。单位SI： 其他单位制：厘斯： 换算关系：1=106cSt恩氏粘度、雷氏粘度、赛式粘度都是用特定仪器在规定条件下测定的粘度值，因此也称为条件粘度。3馏程在一定的外压下纯物质在一定的温度下沸腾，称为沸点。石油为混合物，在一定的温度范畴内沸腾，我们把在原则条件下，蒸馏石油所得的沸腾温度范畴称为“馏程”。初馏点和干点 在加热蒸馏的过程中，其第一滴冷凝液从冷凝器末端落下的一瞬间所记录的气相温度称为“初馏点”。其最后阶段所记录的最高气相温度称为“终馏点”，也称为干点。馏程：初馏点与干点之间的温度范畴就称为馏程。 馏程的意义在于可用沸点范畴来区别不同的燃料，同步还可用来表达燃料中轻重组分的相对含量。如汽油的馏程为40200；轻柴油的馏程为250350。4凝点在规定条件下，被冷却的油品停止移动时的最高温度称为凝点，以表达。柴油的牌号用凝点来划分。5闪点在规定的条件下，加热油品所逸出的蒸气和空气构成的混合物与火焰接触发生瞬间闪火时的最低温度称为闪点，以表达。 6饱和蒸气压 在规定的条件下，油品在合适的实验装置中，气液两相达到平衡时，液面蒸气所显示的最大压力称为饱和蒸气压。 7辛烷值作用：它是表达汽油抗爆性的项目。什么是爆震：爆震(俗称敲缸)是汽油发动机中一种不正常的燃烧现象。发生这种现象时发动机会强烈震动，并发出金属敲击声，随后功率下降，排气管冒黑烟，且耗油量增长，严重的甚至会毁坏发动机零件。什么是抗爆性：指汽油在发动机内燃烧时不发生爆震的能力。抗爆振指标：辛烷值。辛烷值越高汽油的抗爆性越好。辛烷值的测定措施：马达法、研究法。目前国内车用汽油已所有采用研究法辛烷值来拟定产品牌号。三、石油及成品油的特性1易燃石油和石油产品具有容易燃烧的特点，其危险限度由油的闪点的高下来评估的。闪点与危险性的关系:闪点越低，燃烧起火的也许性越大。成品油的闪点:在成品中，汽油的闪点最低，煤油次之，柴油又较煤油为高。汽油的闪点在-5028之间，着火的危险性最大；煤油和轻柴油(闪点在4055和5590C)如被加热或外部有热源，也较容易产生“闪火”，但危险限度低于汽油。油库防火的重要措施:控制可燃物可燃物是燃烧的三个要素之一。过程中发生的跑、冒、漏、滴油，应随时清除；清罐中清出的油污、废油等，应集中在统一地点并及时解决；罐区、泵房等建筑物四周的杂草、树叶应组织力量及时清除；积聚的油蒸气可用蒸汽驱除。控制着火源它也是燃烧三要素之一。控制明火。控制电火花。避免金属敲击产生火花。2易爆爆炸极限的概念：当石油蒸气和空气混合到一定比例时，遇火就会发生爆炸，这一比例范畴称作爆炸极限。产生爆炸的最低混合比叫爆炸下限(低限)，最高混合比叫爆炸上限(高限)。举例分析：某油品蒸气爆炸下限为17(指油蒸气在空气中的最低含量)，上限为72(指油蒸气在空气中的最高含量)，那么当该油品的油蒸气在空气中的含量达到上述范畴时，遇火将会引起爆炸。是燃烧还是爆炸就重要取决于混合气中氧的含量，有时先燃后爆，有时先爆后燃。汽油、煤油、柴油的爆炸范畴见表避免爆炸的措施，与防火的措施相似。3易蒸发什么是蒸发 蒸发是液体表面分子气化(运动)的现象。轻质油品蒸发速度快，可被完全蒸发掉。蒸发的危害：使油品在数量上发生短缺。使油品质量减少。产生的油蒸气为燃烧、爆炸和使工作人员中毒提供了必要的条件，同步还导致了环境污染。避免油品蒸发的措施：具体措施可针对产生蒸发的因素制定相应的措施，如减少温度以减少温差，饱和储存以减少气体空间，减少不必要的倒装和减少与空气的接触，做到尽量地密封储存等。4易产生静电静电的产生：摩擦产生静电。石油是导电率极低的绝缘非极性物质。在油品流动时与管壁摩擦和在运送过程中与车、船上的罐、舱壁冲撞以及油流的喷射冲击都会产生静电。静电危害：静电电压随摩擦的加剧而增大，当静电电位高于4V时，所产生的静电火花就达到了汽油蒸气点燃能量，足以使汽油蒸气着火、爆炸。影响静电积聚限度的重要因素：与油品在管线中的流速有关。其流速越快，摩擦越剧烈，产生的静电电压也越高。与油品的灌装方式有关。进出油管与油面距离越大，油品与空气摩擦越剧烈，油流对油面的搅动和冲击越厉害，产生的静电电压也较高。与管道的材质有关。非金属管道，如橡胶、塑料、水泥等管道比金属管道更容易产生静电。 与大气温度与湿度有关。大气温度较高时，空气就显得干燥，相对湿度则较低，此时较易产生静电。 与油的含水量和导电性有关。含水油料比不含水的纯净油料产生的电压要高几到几十倍，也就是说油的导电性越好，产生的静电电压就越高。管道内壁越粗糙，油流经的弯头、阀门及过滤网越多，产生静电电压越高。同等条件下，轻质油料又比润滑类油料易产生静电。避免静电的措施：设备、管线接地装置，并应定期检定静电接地装置技术状况。向油罐、油罐汽车、铁路罐车等容器装油时，输油管的出口必须接近容器底部。装船时需用导线将管线出油口与油船进油口连接起来，以保持金属接触状态。卸油时，油品的初速度不得不小于1 ms，当进油口被浸没后可提高流速，但最高也不得超过7ms；不得穿化纤服装(除经鉴定为防静电的工作服外)上罐和从事装卸作业，且不容许以化纤布擦拭工具设备，不准用压缩空气打扫易燃油品的管线；严禁在库内向塑料桶里灌注易燃油品。5具有一定的毒性油品具有一定的毒性，且毒性随其化学构造、蒸发速度和所含添加剂性质及加入量的不同而不同。石油中的有毒成分：芳香烃、环烷烃及添加剂中的抗爆剂、防锈剂、防腐剂等毒性较大。轻质油特别是汽油较易蒸发，使有毒气体的成分（如）和空气混合在一起易于传播。避免中毒的重要措施是：尽量减少油品蒸气浓度，减少蒸气吸入量。对于室外作业，操作者一定要站在上风口位置，尽量减少油蒸气吸入；对室内作业，规定作业场合保持良好的通风状态，使油气尽量散逸开，以减少油气的浓度。要保持油罐、管线及加油设备等的密封性。进入轻油罐、油舱作业时，必须先打开人孔(光孔)进行通风，并采用有效的安全措施。打扫装轻质油料的汽车罐车、铁路罐车的余油，严格严禁进入罐内作业。避免口腔和皮肤与油品直接接触第二节 石油产品的质量规定及管理一、几种常用石油产品的质量规定及管理1汽油用途是作为汽油汽车和汽油机的燃料，并按辛烷值划分牌号。质量规定是：良好的蒸发性，以保证发动机在冬季易于启动；在夏季不易产气愤阻，并能较完全燃。足够的抗爆性，以保证发动机运转正常，不发生爆震，充足发挥功率。有一定的化学稳定性。对发动机没有腐蚀和磨损作用。2煤油用途：重要用于照明和多种喷灯、气化炉和煤油炉等的燃料，也可用作机械零件的洗涤剂、橡胶和制药工业的溶剂等。其质量规定是：燃烧性良好。；吸油性良好。含硫量少。闪点不低于40，以保证使用时的安全，否则常温下着火危险性大。3柴油柴油分为轻柴油和重柴油两种。柴油的用途：轻柴油可用作柴油机汽车、拖拉机和多种高速(1000 rmin以上)柴油机的燃料，重柴油则是中速(3001000 rmin)、低速(300 rmin如下)柴油机的燃料。轻柴油的质量规定是：燃烧性好。即十六烷值合适、自燃点低、燃烧充足，发动机工作稳定，不产生爆震现象；蒸发性好。蒸发速度要合适，馏分应轻些，否则会使发动机油耗增大，磨损加剧，功率下降；有合适的粘度。以保证高压油泵的润滑和雾化的质量；含硫量小。以保证不腐蚀发动机。稳定性好。对重柴油的质量规定则是要有合适的粘度和含硫量小。二.油品的质量管理石油产品在储运和保管中，常常发生质量变化。因此，应采用措施保证油品质量。具体措施：减少轻组分蒸发和延缓氧化变质要尽量密封储存，以减少对空气的接触，避免混入水和杂质导致油品变质避免混油和容器污染油品。第三节 安全防护一、安全生产的基本方针安全生产的基本方针是：“安全第一、避免为主，全员动手，综合管理”。安全生产基本方针的实质是避免。把事故消灭在萌芽状态。二、安全管理的基本原则“四全原则即实行“全员，全过程，全方位，全天候”管理。三、计量员应具有的安全防护基本知识1自身安全防护认真遵守进入危险工作区的各项安全规则；进入工作区规定穿防静电工作服，不穿能引起火花的鞋，在干燥地带不推荐穿胶鞋；计量员所用工具仪器应装在包内，以便空手攀扶梯子。2设备安全防护 在工作区域内所使用的照明灯和手电应是防爆的；通路梯、油罐梯、平台和栏杆在构造上要处在安全状态，应有良好的照明；在工作区域所使用的热电阻温度计必须有防爆合格证；便携式金属取样器应采用不打火花的材料制造，降落取样器的绳子应是导电体，不得完全用人造纤维，最佳用天然纤维，如剑麻。3操作时的安全防护当用金属量油尺进行测量时，在降落和提高操作期间，应始终保持与检尺口的金属相接触；为了使人体的静电接地，在进行检尺前人体应接触金属构造上的某个部件；在室外作业时，操作者一定要在上风口位置，以减少油蒸气的吸入；在室内作业时，规定作业场合保持良好的通风状态，使油气尽量散开；当对盛装可燃性液态烃的容器进行检尺时，如果液态烃的储存温度高于其闪点温度时，为避免发生静电危险，应再次检查容器的静电接地状况。检尺时需在对的安装的计量管进行测量；在雷电、冰雹、暴风雨期间，不应进行室外检尺、采样、测温等项操作；计量员在锥形或拱形罐顶走动时，应小心随时会遇到的特别危险，如霜、雪、滴落的油、大风、腐蚀了的钢板等；工作场合如有非挥发性油品散落在容器顶上，应立即擦拭干净。取样时注意避免吸入石油蒸气，戴上不溶于烃类的防护手套，在有飞溅危险的地方，应戴上眼罩或面罩；因特殊需要，计量员需下浮顶油罐罐顶进行计量时，应有另一名计量员在罐顶平台上监护。