计量学概论郭天太孔明刘维计量概论_郭天太孔明刘维_9787111790716

本书系统介绍了计量学方面的基础知识、国际单位制（SI）的发展历程及其最新进展。主要内容包括：计量的概念及其作用、计量的法制与管理保障（包括我国的计量法规体系、我国的法定计量单位、计量技术规范、计量技术机构质量管理体系、实验室认可、国际计量组织与国际计量规范）、国际单位制（SI）、量值的传递与溯源、国际单位制（SI）七个基本单位的发展历程、导出单位及其应用等。本书每章均附有思考题与习题。　　本书可作为高等学校测控技术与仪器、智能感知工程等专业的教材，也可作为信息类、管理类和其他有关专业的教材，同时可供新进入计量测试、质检、标准行业的科技人员使用。对于想了解计量为何物的社会人士，本书也是比较合适的入门读物。　　本书配有电子课件等教学资源，欢迎选本书作教材的教师登录www.cmpedu.com注册后下载，或发邮件至jinacmp@163.com索取。

前言　　计量学概论根据JJF 1001—2011《通用计量术语及定义》，计量是指实现单位统一、量值准确可靠的活动，而计量学则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。　　就其发展历史来说，计量学堪称“源远流长”；就其覆盖范围来说，计量学可谓“包罗万象”。因此，计量学的内容当之无愧地称得上 “博大精深”。　　计量在我国古代被称作度量衡。我国古人对于计量（度量衡）的重要作用是有很真切的认识的。《论语》中说:“谨权量，审法度，修废官，四方之政行焉。”把度量衡放在了法制和吏治的前面。《战国策》里面，继范雎任秦相的蔡泽在论及商鞅辅佐秦孝公变法的历史功绩时是这样说的:“夫商君为孝公平权衡，正度量，调轻重，决裂阡陌，教民耕战，是以兵动而地广，兵休而国富，故秦无敌于天下，立威诸侯。”其中，放在最前面的就是统一度量衡，而且一连用了九个字，足可见计量之重要。在我们所处的现代社会，不管是商品交换也好，科学研究也罢，还是工业制造、环境保护，甚至家用电器、衣食住行，离了计量都是寸步难行的。虽然我国近年来在计量方面的成就有目共睹，对于计量的宣传也是不遗余力，但是面向大众的计量学方面的读物还是不够丰富。　　为了给计量教育和普及尽一份绵薄之力，我们组织编写了本书。虽然已有施昌彦老师的《现代计量学概论》专美于前，但该书内容详尽，篇幅较长，不适合作为面向初入计量之门的学子的基础性读物。按司马贞《史记索隐》中的说法：“概是梗概，谓略也。”考虑到许多人缺乏对于计量的基本了解，概而论之也无不可。概论只要介绍计量学的梗概和大略，也就不能说太名不副实了。只要能够小小地有助于让计量深入人心，让更多的人知道什么是计量，于愿足矣。　　本书由中国计量大学现代科技学院郭天太、孔明、刘维任主编，禹静、罗哉、张凯、李相臣参与编写。本书各章的编写人员和分工：孔明编写第十二章第二节、第三节，刘维编写第二章第三节、第四节，禹静编写第四章第三至五节，罗哉编写第四章第一节、第二节，张凯编写第四章第六至八节，李相臣编写第十二章第一节，其余部分均由郭天太编写。　　李东升教授和赵军教授对于本书的编写提出了中肯的修改意见，学生王祉欣、李姝仪、余梦媛、王驰勋等绘制了部分插图。中国计量大学计量测试与仪器学院、现代科技学院对本书的编写工作给予了大力支持。在此一并表示感谢。　　由于编者的水平和学识有限，书中难免存在缺点和不足之处，恳请广大读者予以批评指正。　　编者

目录前言第一章计量的概念及其作用1第一节测量与计量1一、测量的概念及其作用1二、什么是计量2三、计量与测量3四、计量的分类4五、计量学的研究内容5第二节计量与民生7一、计量与环境保护8二、计量与工农业生产8三、计量与商业贸易8第三节计量与科学技术9一、科技要发展，计量须先行9二、两个科学史上的例子9三、计量与科学技术相辅相成、共同发展11思考题与习题11第二章计量的法制与管理保障12第一节我国的计量法规体系12一、计量法规体系的概念与作用12二、我国计量法规体系的组成12第二节我国的法定计量单位13一、法定计量单位的概念13二、我国法定计量单位的构成与特点13三、怎样正确使用计量单位15第三节计量技术规范17一、计量技术规范的概念与编号规则17二、计量技术规范的分类及应用18第四节计量技术机构质量管理体系23一、计量技术机构质量管理体系的建立23二、计量技术机构质量管理体系的运行25第五节实验室认可26一、检测和校准实验室及其能力要求26二、实验室认可的概念及其益处27三、实验室认可的产生和发展27四、我国的实验室国家认可体系28五、实验室认可的实施30第六节国际计量组织与国际计量规范34一、国际计量组织34二、国际计量规范37思考题与习题38第三章国际单位制40第一节计量的基石——单位40一、我们现在使用的计量单位的来历40二、计量单位的概念40三、基本单位和导出单位41四、计量单位的重要性41第二节量制和量纲42一、量42二、量制43三、量纲44四、量纲为一的量45第三节国际单位制的组成及其特点45一、国际单位制的组成45二、国际单位制的特点46第四节来之不易的国际单位制47一、古代计量——米制出现之前的计量47二、近代计量——“米制公约”出现之后的计量49三、现代计量——国际单位制出现之后的计量50第五节国际单位制的基本单位50一、基本量的概念50二、基本单位的概念51三、基本单位的选择原则51四、基本单位的确定过程52五、国际单位制的基本量是7个的原因52六、国际单位制7个基本单位的来历54第六节国际单位制的其他单位56一、SI导出单位的形式57二、一贯导出单位的概念57三、SI导出单位的内容57四、用科学家名字命名的SI导出单位59五、SI单位的倍数单位和分数单位61思考题与习题65第四章量值的传递与溯源66第一节量值与真值66一、量值66二、量的真值66三、约定量值67第二节被测量与影响量67一、被测量67二、影响量68第三节误差与不确定度68一、测量误差68二、测量不确定度70第四节测量仪器与测量结果72一、测量仪器的概念及作用72二、测量仪器的计量特性73三、测量仪器的使用条件76四、测量结果及其表示77五、测量准确度、测量正确度和测量精密度79六、测量重复性和测量复现性79第五节计量基准与计量标准80一、测量标准的概念及其作用80二、计量基准80三、计量标准83四、标准物质85第六节量值传递与量值溯源86一、量值传递与量值溯源的含义86二、量值传递与量值溯源的关系86三、量值传递与量值溯源的必要性88四、量值传递与溯源体系88五、量值传递与溯源的方式89第七节检定与校准94一、检定与校准的概念94二、检定与校准的联系与区别96第八节比对与期间核查98一、比对98二、期间核查101思考题与习题105第五章基本单位米的发展历程106第一节最初的米定义与第一代米原器106一、古代计量时期的长度单位106二、米制的发端107三、米制的初步实现108第二节基本单位米定义的变迁108一、“档案局米”的缺点108二、国际米原器109三、精益求精的“米”定义109四、“米”定义的六个阶段110第三节光速测量的历史111一、光速是有限的吗111二、光速测量的科学接力赛111三、无法用“米”测光速，就用光速定义“米”113第四节为什么可以用光速定义“米”114一、为什么要用光速来定义“米”114二、为什么可以用光速定义“米”114思考题与习题115第六章基本单位千克的发展历程116第一节从最早的千克定义到国际千克原器116一、古代计量阶段的质量单位116二、米制发端阶段的质量基准——档案局千克116三、“米制公约”出现之后的质量基准——国际千克原器117四、“重量”和“质量”的区分118第二节走下神坛的国际千克原器118一、国际千克原器作为质量基准稳定可靠吗118二、国际千克原器质量变化的影响119三、基本单位“千克”的最新定义120思考题与习题120第七章基本单位秒的发展历程122第一节适用于全世界的时间标准——世界时122一、怎样量化时间122二、真太阳日与真太阳秒123三、平太阳日与平太阳秒123四、世界时（UT）123第二节时间的起点——时区与国际日期变更线124一、地方时及其造成的不便124二、时区124三、国际日期变更线125第三节纸面上的时间标准——历书时126一、平太阳日与平太阳秒是变化的126二、历书时（ET）与历书秒126第四节原子时代的时间标准——国际原子时127一、原子时（AT）127二、国际原子时（TAI）128三、基本单位“秒”的最新定义128第五节我们现在使用的时间——协调世界时128一、协调世界时（UTC）128二、协调世界时（UT）与原子时（AT）的方法——闰秒129思考题与习题130第八章基本单位安培的发展历程131第一节电流单位安培的来历131一、电学单位的起源131二、电流单位安培的定义131第二节电流单位安培的最新进展133一、安培的原定义存在的问题133二、约瑟夫森电压标准及量子化霍尔电阻标准的启用133三、基本单位“安培”的最新定义134第三节量子三角形135一、量子三角形的概念135二、量子电压基准与量子电阻基准135三、量子电流基准136四、量子三角形闭合的意义137思考题与习题138第九章基本单位开尔文的发展历程139第一节温标的概念与经验温标139一、温标的概念139二、三种历史上最有名的温标139第二节温标的发展历程140一、热力学温标的提出140二、热力学温度单位的问世141三、国际温标及其演变141四、临时低温温标PLTS-2000142五、基本单位“开尔文”的最新定义143思考题与习题143第十章基本单位摩尔的发展历程144第一节摩尔概念的来历与变迁144一、为什么需要有“摩尔”这个单位144二、“摩尔”的问世145三、基本单位“摩尔”的最新定义146第二节阿伏伽德罗与阿伏伽德罗常量147一、阿伏伽德罗其人147二、阿伏伽德罗假说147三、阿伏伽德罗的假说终获认可148第三节阿伏伽德罗常量的测量148一、阿伏伽德罗常量的重要性148二、测量阿伏伽德罗常量的科学接力赛149思考题与习题150第十一章基本单位坎德拉的发展历程151第一节最早的发光强度单位——烛光151一、发光强度单位的物理概念151二、早期发光强度单位“烛光”的变迁152第二节基于铂凝固点黑体基准的发光强度单位坎德拉的定义153一、小数烛光153二、从“新烛光”到“坎德拉”153第三节基于辐射功率测量的坎德拉定义154一、坎德拉新定义的提出154二、坎德拉新定义的优点及实施状况155第四节坎德拉定义的最新发展155一、基本单位“坎德拉”的最新定义155二、光视效能156三、发光强度单位发展的意义及趋势157思考题与习题157第十二章导出单位及其应用158第一节容量计量158一、容量计量的概念及内容158二、容量计量的作用160三、容量计量的基本方法160第二节流量计量161一、流量的概念161二、流量计量的概念与作用161三、流量计量的方法与仪器设备及流量计的分类162四、流量标准和流量计的检定163第三节酸度计量166一、酸度的概念166二、酸碱度测量的基本原理166三、酸度测量方法167四、酸度的量值传递与溯源167思考题与习题169参考文献170

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