装备计量基础知识讲座

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一、计量的起源及其发展历程

（一）计量的起源

人类为了生存和发展，必须认识自然、利用自然、改造自然，而自然界的一切事物都是由一定的“量”组成的，并且是通过“量”来体现的。或者说，“量”是一切现象、物体或物质可定性区别与定量确定的一种属性。因此，要认识五光十色的大千世界，为人类造福，就必须对各种“量”进行分析和确认，既要分清“量”的性质，又要确定其具体量值。通过长期的实践，人们采用了比较的方法来定量地确定客观事物现象或特性的大小，这就是测量的起源。

随着生产力的发展，人们在进行商品交换及建筑、水利、农耕等改造自然的活动中，不仅发展了“测量器具”，而且要求对同一物体在不同地点或由不同的人进行测量能得到一致的测量结果，也就是要求建立统一规定的“标准”，来实现测量的统一。这就是“计量”的起源。

计量，过去在我国称为“度量衡”，其原始含义是关于长度、容积和质量的测量，主要器具为尺、斗和秤，其主要的作用是商品交换。尽管随着时代的前进，为了适应科技、经济和社会发展的需要，从50年代开始，便逐渐以“计

量”取代了“度量衡”。可以说，“计量”是“度量衡”的发展，也有人称“计量”为“现代度量衡”。相传春秋战国时期，由于诸候割据，各行其是，导致量值不统一，阻碍了商品的等价交换和流通。秦始皇兼并六国后，为了发展经济，颁布了统一度量衡的诏书，并监制了大量的度量衡标准器，在我国开始了计量的法制管理，为中国几千年的文明史做出了重大的贡献。

（二）计量的发展历程

根据计量的发展，大体上可分为3个阶段：

第一阶段：古典计量阶段—是以权力和经验为主的初级阶段，没有科学依据或者没有充分的科学依据的阶段。具体表现在以下四个方面：

1.以人体的某一部分作为基准

比如：英国的“码”，是英国国王亨利一世将其手臂向前平伸，从其鼻尖到指尖的距离；英尺是英王查理曼大帝的脚长；英寸是英王埃德加的手拇指关节的长度。

2.以动物的丝毛或某些能力为基准

比如：我国史书中关于“蚕所吐丝为忽”、“十忽为秒，十秒为豪，十豪为厘，十厘为分”以及“十马尾为一分”的记载，都说明当时确曾以动物的丝毛等物作为计量基准。

3.以植物果实为基准

比如：衡量宝石的质量单位“克拉”，是以生长在地中海岸的一种名叫“角豆树”的籽的质量为依据的。

4.以乐器、物品为基准

比如:相传在西晋初年，所出现的黄钟律（黄钟音是我国古乐的标准音相当于今天五线谱中的C调基本音）第二阶段：经典计量阶段—是以宏观实物为基准的阶段。

1875年“米制公约”的签订后各类标准实物原器的相继出台就是一个标志，例：根据地球子午线的长度的四分之一的一千万分之一，用铂铱合金制造的米原器；根据1dm3的水在密度最大时有温度下的质量；用铂铱合金制造的千克原器。

第三阶段：现代计量阶段—由经典理论转向量子理论，由宏观实物基准转向微观量子基准作为具体标志的阶段。

我们可以从对米定义的发展中，体会到经典计量阶段到现代计量阶段的发展变化。

在经典计量阶段米的定义：根据地球子午线的长度的四分之一的一千万分之一，为1米；在现代计量阶段，米的定义：光在真空中与1/299792458秒的时间间隔内所经路径的长度，为1米。

（三）计量的定义

刚才，简要讲述了计量的起源及其发展历程，如何给计量一个正确的定义呢？从广义上说：计量就是对“量”的定性分析和定量确认的过程。当然，计量的目的是为了保证“测量统一”，所以从狭义上说计量就是实现单位统一、量值准确可靠的活动。简单的说，计量就是通过统一测量单位、测量方法、测量手段、测量标准等措施，使无论何时、何地、何人进行测量所得到的结果达到准确一致的目的。

二、计量的研究对象与内容及计量的特点、作用

（一）计量研究的对象与内容

在相当长的历史时期内，计量研究的对象主要是物理量。随着科技、经济和社会的发展，计量的对象涉及非常广泛的科技、生产、商贸和生活领域，已经突破了传统的物理测量的范畴，逐渐扩展到工程量、化学量、生理量，甚至心理量的测量。与此同时，其内容也在不断充实，通常可概括为六个方面：

1.计量单位与单位制；

2.计量器具（或测量器具），包括实现或复现计量单位的计量基准、计量标准与工作用计量器具；

3.量值传递与溯源，包括检定、校准、测试、检验与检测；

4.物理常量、材料与物质特性的测定；

5.测量不确定度、数据处理与测量理论及其方法；

6.计量管理，包括计量保证与计量监督等。

计量涉及社会的各个领域。根据作用与地位，可分为科学计量、工程计量、法制计量，分别代表计量的基础性、应用性和公益性。

（二）计量的特点

计量与其他学科相比，有自身的特点。计量的特点可以归纳为准确性、一致性、溯源性及法制性四个方面。

1.准确性

准确性是指测得值与被测量的真值的接近程度。只有量值，而没有测量误差范围的结果，不是计量结果。准确性是指测量结果与被测真值的一致程度（真值是得不到的，就象我们哲学中所说的真理一样，它是受人们的认识社会等诸多因素影响，具有相对性和局限的绝对性）。当然因为实际上不存在完全准确无误的测量，因此在给出量值的同时，必须给出适应实际需要的不确定度或误差范围。所谓量值的准确性就是在一定的测量不确定度或误差范围内，测量结果的准确性

2.一致性

是指在统一计量单位的基础上，无论在任何时间、任

何地点采用任何方法，使用任何器具以及任何人进行计量，只要符合有关计量的要求，所得结果应在误差范围内一致。即测量结果是可重复、可再现（复现）、可比较的

3.溯源性

是指任何一个计量结果或测量标准的值，都能通过一条具有不确定度的不间断的连续的比较链，与测量基准联系起来的特性。这种特性使所有的同种量值，都可以按这条比较链通过校准/检定向测量的源头追溯，溯源到同一个测量基准（国家基准或国际基准），使准确性和一致性得到保证。

4.法制性

是指计量必需的法制保障方面的特性。计量本身的社会性就要求有一定的法制保障。也就是说，量值的精确一致，不仅要有一定的技术手段，而且还要有相应的法律、法规和行政管理，特别是对于国计民生有影响的计量。（例：国家强制检定项目的实施）

（三）计量的作用与意义

随着科学技术和经济的不断发展和社会的进步，计量的作用与意义已日益明显，主要体现在以下几方面：

1．计量与科学技术

众所周知，科学技术是人类生存和发展的一个重要基