按照 国际计量局 (BIPM), 国际标准化组织 (ISO)与 国际法制计量组织 (OIML)以及国际 临床化学 联合会(IFCC)、国际现论和应用化学联合会(IUPAC)和国际理论与 应用物理学 联合会(IUPAP)等七个国际组织联合制订的《国际通用计量学基本术语》(1993年版),计量学被定义为“测量学科”。并在注解中说明:“计量学包括涉及测量理论和实用的各个方面,不论其不确定度如何,也不论其用于什么测量技术领域。” 全国法制计量管理技术委员会发布的JJF 1001-2011《通用计量名词及定义》中,计量学的定义是:“测量及其应用的科学。(注:计量学涵盖有关测量的理论及其不论其 测量不确定度 大小的所有应用范围)”
Metrology is the science of measurement,made at a known level of uncertainty,in any field of human activity.(见 A concise summary of the international system of units (8th edition,2006)
从科学的发展来看,计量曾经是物理学的一部分,后来随着领域和内容的扩展,形成了一门研究测量理论和实践的综合性科学,成为一门独立的学科——计量学。按JIF 1001——2011《通用计量术语及定义》,计量学(metrology)是“测量及其应用的科学”,计量学涵盖有关测量的理论与实践的各个方面 。而不论测量的不确定度如何,也不论测量是在科学技术的哪个领域中进行的。计量学研究的对象涉及有关测量的各个方面,如:可测的量;计量单位和单位制;计量基准、标准的建立、复现、保存和使用;测量理论及其测量方法;计量检测技术;测量仪器(计量器具)及其特性;量值传递和量值溯源,包括检定、校准、测试、检验和检测
计量学作为一门科学,它同国家法律、法规和行政管理紧密结合的程度,在其他学科中是少有的。计量是科学技术和管理的结合体,它包括计量科技和计量管理两个方面。两者相互依存、相互渗透,即计量管理工作具有较强的技术性,而计量科学技术中又涉及较强的法制性。因此。计量科学的研究不仅涉及有关计量科学技术,同时涉及有关法制计量和计量管理的内容。计量学有时简称 计量 。随着科学技术和生产的发展。计量学的内容还会更加丰富。
计量学通常采用了当代的最新科技成果,计量水平往往反映了科技水平的高低。计量又是科学技术的基础。没有计量就没有科技的发展。计量学的发展将大大推动科学技术的发展。
从计量学这种广义定义,表明现代计量学所包括内容的丰富,它研究的主要方向有:
1、研究计量单位及其基准、标准的建立、复现、保存和使用;
2、研究计量与测量器具的特性和测量方法;
3、研究 测量不确定度 误差理论 的实际应用;
4、研究计量、测量人员的测量能力和检定、核准能力;
5、研究基本物理常数、 标准物质 、材料特性等的有关理论和测量;
6、研究一切测量理论和实践问题;
7、研究计量法制和计量管理问题。
电磁学计量 的内容十分广泛,其分类方法也多种多样。按学科分,可分为电学计量和磁学计量;按工作频率分,可分为直流电计量和交流电计量两部分 。电磁计量所涉及的专业范围包括:直流和1MHz以下交流的阻抗和电量精密交直流测量仪器仪表、模数/与数模转换技术和交流、直流比例技术、磁学量、磁性材料和磁记录材料、磁测量仪器仪表以及量子计量等。电学计量包括:交直流电压、交直流电流、电能、电阻、电容、电感、电功率等计量 。磁学计量包括:磁通、磁矩、 磁感应强度 等磁学量的计量。电磁计量具有较高的准确度、灵敏度.能够实现连续测量,便于记录和进行数据处理,并可实施远距离测量,人们越来越多地将各种非电量转换为电磁量进行测量,实现了多源传感器观测信息的实时可视化。实际应用表明,系统可以很好的实现传感器的注册,传感器信息的获取和传递以及感知信息的可视化。

计量学 5.电子学计量

电子学计量习惯上又称为无线电计量。从电子学计量覆盖的频率范围看,包括超低频、低频、高频、微波计量、毫米波和亚毫米波整个 无线电频段 各种参量的计量。无线电计量需要测量的参数众多,大致可以分为两类:表征信号特征的参量,如 电压 电流 场强 功率 电场强度 磁场强度 功率通量密度 频率 波长 、波形参数、脉冲参量、 失真 调制度 (调幅、调频、调相)、频谱参量、噪声等;表征网络特性的参量,如 集总参数电路 参量(电阻、电导、电抗、电纳、电感、电容)、反射参量(阻抗、 电压驻波比 、反射系数、回波损失)、传输参量(衰减、相移、增益、时延)以及电磁兼容性等。电子学计量发展迅速,随着电子技术及通信技术的迅猛发展和智能型测量仪器、 自动测试 仪器的广泛应用,电子学计量在计量工作中发挥了越来越重要的作用。

计量学 10.化学计量

计量学 工业计量

工业计量是属于“ 计量管理 ”中的一个领域,它是为了区别法制计量和科学计量而提出来的,也就是说,除了法制计量和科学计量之外的计量管理工作称之为“工业计量”;当然,它又与法制计量和科学计量密不可分,工业计量也可以认为是计量学在工业领域的应用。工业计量是一种泛指,具体到企业中可以称之为“企业计量”。企业计量是企业为了获得准确可靠的测量数据,为企业生产经营提供计量保证所开展的各项活动。对于企业计量管理来说,日本对“企业计量管理”定义为:“为了科学、合理地进行企业的各项活动,有效而切实地采用计量检测手段,并将计量检测手段形成体系”,日本首先提出计量体系的思想。为了使企业计量管理被更加深刻地得到认识,日本计量管理协会正在大力宣传,积极推行“计量保证”的特定名词。“计量保证”是企业计量管理的核心部分。原苏联将全面实现“计量保证”的思想也运用到企业中,它不仅限于测量技术,而且包括对所有产品质量参数的检验、分析、试验技术;不仅限于测量、试验与检验的器具,而且包括所进行的方法。“计量保证”即计量管理的方法之一,它贯穿于影响产品质量的全过程,就是说从原料、材料的验收到成品出厂,都有计量保证的任务。在美国,也广泛提出了“计量保证”的思想,并提出“计量保证方案”及“计量保证方法”的概念,“计量保证方案”侧重于 量值溯源 。“计量保证方法”侧重于企业计量的测量过程控制。综上所述,计量管理的范围比以前扩大了,计量管理的职能也比以前加强了,计量管理的内容比以前丰富了,计量管理的概念已经广泛渗入到工业计量测试的各个领域,渗透到控制工艺过程的各个环节。这就是70到80年代计量管理的新发展。在90年代,世界各国对计量管理又提出了更加深入和广泛的新发展,其特点是将测量设备的管理发展到测量数据的管理,从狭义的计量管理发展到广义的计量管理,它不但强调对测量设备本身的管理,还强调对测量过程的控制。工业计量的对象主要是除了商贸企业之外的企业,它包括工业企业,交通企业,建筑企业,其它服务性企业。因此,工业计量范围也是指在上述领域中的计量工作。计量工作又包括计量管理工作和计量技术工作。也可以认为工业计量在上述领域中包括以计量技术为核心的计量管理工作。工业计量与法制计量和科学计量密不可分。在企业计量工作中有一部分工作是属于法制计量的内容,也就是说,凡是《计量法》规定的应该属于法制计量的内容;企业计量中也有大量的科学计量工作,包括计量学的范畴都属于科学计量的内容。因此,工业计量是一个广义的概念,它与企业计量也有区别。工业计量一般是为了区别法制计量和科学计量而提出来的,它不包括法制计量,它只包括一部分科学计量;而企业计量是指除了商贸企业之外的企业计量,它既含有法制计量和科学计量的内容,只不过比例有所不同。在企业计量中,工业计量的内容占主导,法制计量的内容占的较少,科学计量也有一部分内容。企业计量工作应以企业自身的需要为主,它只涉及很少的外部利益关系。因此,我们对企业计量是采用指导、帮助、服务的方式,只对其中的法制计量工作采取监督的方式,就是这个道理。

计量学 参考物质、标准物质

具有一种或多种足够均匀和很好地确定了的特性,用以校准测量装置、评价测量方法或给材料 赋值 的一种材料或物质。参考物质可以是纯的或混合的气体、液体或固体,例如校准粘度计用的水、量热计法中作为热容量 校准物 的兰宝石, 化学分析 校准溶液 。(JJF)

计量学 有证参考物质、有证标准物质

附有证书的参考物质,其一种或多种特性值用建立了溯源性的程序确定,使之可溯源到准确复现的表示该特性值的 测量单位 ,每一种出证的特性值都附有给定 置信水平 不确定度 有证参考物质 一般成批制备,其特性是通过对代表整批物质的 样品 进行测量而确定,并具有规定的不确定度。当物质与特制的器件结合时,例如已知 三相点 的物质装入三相点瓶、已知光密度的玻璃组装成透射 滤光片 、尺寸均匀的球状颗粒安放在显微镜载片上,有证参考物质的特性有时可方便和可靠地确定。上述这些器件也可以认为是有证参考物质。所有有证参考物质均应符合本规范中测量标准的定义。有些参考物质和有证参考物质,由于不能和已确定的化学结构相关联或出于其它原因,其特性不能按严格规定的物理和化学测量方法确定。这类物质包括某些生物物质,如疫苗、 世界卫生组织 已经规定了它的国际单位。 (JJF)

计量学 测量误差

测量误差 定义为:“测量结果减去被测量的真值。”由于 真值 不能确定,实际上用的是 约定真值 ;当有必要与 相对误差 相区别时,误差有时称为测量的 绝对误差 。但不应与误差的绝对值相混淆,后者为误差的模。其中测量结果定义为:“由测量所得到的而赋予被测量的值。”在给出测量结果时,应说明它是示值、未修正测量结果或已修正测量结果;还应表明它是否为若干个值的 平均值 。在测量结果的完整表述中,应包括 测量不确定度 ,必要时还应给出自由度及影响量的取值范围。由误差的定义可知,误差表示的是一个量,而不是一个区间。误差按其性质,可以分为 随机误差 系统误差 两类。系统误差的定义为:“在重复性条件下,对同一补测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。”如真值一样,系统误差及其原因不能完全获知。对 测量仪器 而言,其系统误差也称为测旦仪器的偏移。随机误差的定义为:“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差。”随机误差等于误差减去系统误差。因为测量只能进行有限次数,故可能确定的只是随机误差的 估计值 。这是1993年国际上对“ 随机误差 ”一词的定义作了 原则性 修改后的新定义。它表明测量结果是真值、系统误差和随机误差三者的代数和。而测量结果与无限多次测量所得结果的 平均值 (即总体均值)之差,则是这一测量结果的随机误差分量。1993年前,随机误差被定义为“在同一量的多次测量过程中,以不可预知方式变化的 测量误差 分量”。按该定义,随机误差是误差的一个分量,即它表示的是一个区间。而根据新定义,随机误差是一个量,它是对应于无限多次测量的理想概念,可以确定的只是随机误差的估计值。