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常用计量术语
发布时间:2009-08-23 阅读:3077
 
       测量仪器在我国有关计量法律、法规或人们习惯上通常称为计量器具,计量器具是测量仪器的同义语,实际上一般统称为测量仪器。测量仪器在计量工作中具有相当重要的作用,全国量值的统一首先反映在测仪器的准确和一致上,所以测量仪器是确保全国量值统一的重要手段,是计量部门加强监督管理的主要对象,也是计量部门提供计量保证的技术基础。   
  一、测量仪器
  按定义测量仪器是指“单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具”(见JJF1001-1998《通用计量术语及定义》6.1条,以下只简称条款)。测量仪器是用来测量并能得到被测对象确切量值的一种技术工具或装置。为了达到测量的预定要求,测量仪器必须是具有符合规范要求的计量学特性,能以规定的准确度复现、保存并传递计量单位量值。测量仪器的特点是:
      (1)用于测量;
      (2)目的是为了确定被测对象的量值;
      (3)本身是可以单独地或连同辅助设备一起的一种技术工具或装置。如体温计、水表、煤气表、直尺、度盘秤等均可以单独地用来完成某项测量,获得被测对象的量值;另一些测量仪器,如砝码、热电偶、标准电阻等,则需与其它测量仪器和(或)辅助设备一起使用才能完成测量,从而确定被测对象的量值。正确的理解测量仪器的概念,有利于科学合理地确定计量管理所包含的范围。任何物体和现象都可以反映其量值的大小,但并不都是测量仪器,判定主要是看其是否用于测量目的,是否能得到其被测量值的大小。如一台恒愠油槽或一台烘箱,它可以反映温度的量值,但它并不是测量仪器,因为它只是一种获得一定温度场的装置,它并不用于测量目的,而在恒温油槽和烘箱上控制用的温度计才是测量仪器。又如一组砝码,一个带有刻度的量杯,某一定值的标准物质,它们都反映了确切的量值,因为它们均用于测量目的,通过测量从而获得被测对象量值的大小,所以它们均为测量仪器。
  测量仪器即计量器具是一个统称。如测量仪器按其计量学用途或在统一单位量值中的作用,可分为计量基准、计量标准和工作用计量器具;按其结构和功能特点,测量仪器包括实物量具、测量用仪器仪表、
标准物质和测量系统(或装置)。也可以按输出形式、测量原理和方法、特定用途、准确度等级等特性进行分类。
  目前与测量仪器类同的名词术语很多,必须正确区分其概念。如GB/T19001—1994(ISO9001:1994)质量体系——设计/开发、生产、安装和服务的质量保证模式标准中,就提出了检验、测量和试验设备;在
GB/T19022.1—1994(idt ISO 10012—1:1992)测量设备的计量确认体系标准中提出了测量设备一词;而在2000版的ISO/DIS 9001标准中又提出了测量设备和测量和监控装置名词。我个人理解认为:检验、测量、试验设备是有区别的;检验设备主要用以判定是否合格;测量设备主要用于确定其被测对象值的大小,试验设备主要用以确定某特性值或其性能如何,检验、测量设备主要是指测量仪器,而试验设备有的可能不是测量仪器,如振动试验台就是,温度环境试验装置就不是。测量装置就是测量仪器,而监控装置是指生产过程中的监视控制设备,有的属测量仪器,有的控制设备则不属测量仪器。
  JJG1001—1998《通用计量术语及定义》规范中,列入了“测量设备”术语。测量设备是指“测量仪器、测量标准、参考物质、辅助设备以及进行测量所必须的资料的总称”(6.6条)。它是从推行ISO9000标
准中,从ISO10012—1标准中引用过来的,它不仅包含上述内容,同时还包括试验和检验过程中使用的,也包括校准(检定)中使用的测量设备。可见它并不是指某台或某类设备,而是对测量所包括的硬件和App
的统称。这一定义有以下几个特点:
    1.概念的广义性。测量设备不仅包含一般的测量仪器,而且包含了各等级的测量标准,各类标准物质和实物量具,还包含和测量设备连接的各种辅助设备,以及进行测量所必须的资料和App。从定义上看测量设备包括了检验设备和试验设备。定义的广义性是从ISO9000标准的生产全过程实施质量控制所决定的。
  2.内容的扩展性。测量设备不仅仅只指测量仪器本身,而又扩大到辅助设备,因为有关的辅助设备将直接影响测量的准确可靠性。这里主要指本身不能给出量值而没有它又不能进行测量的设备,也包括作为检验手段用的工具、工装、定位器、模具等试验硬件或App。可见作为测量设备的辅助设备对保证测量的统一和准确十分重要。
  3.测量设备不仅包括硬件、App,还包括“进行测量所必须料”。这是指设备使用说明书、作业引导书及有关测量程序文件等App,当然也包括一些测量仪器本身所属的测量软盘,没有这些资料也不能给出准确可靠的数据,同样应视为是测量设备的组成部分。
  测量设备是一个统称,提出测量设备这一术语,来源于ISO10012—1标准,是为了对测量设备进行控制,对测量过程控制对象确定了一个范围,是实施计量确认体系和质量管理的重要内容。从上可见,测量
设备的概念要大于测量仪器的范围,测量仪器主要指仪器本身而言。
  通常把“组装起来以进行特定测量的全套测量仪器和其它设备”(6.5条)称为测量系统。这里所指的全套测量仪器包括各种测量仪器、实物量具或标准物质,其它设备包括电源、稳压器、指示仪器、开关线
路及辅助设备。如测量半导体材料电导率装置、光学高温计检定装置、磁性材料磁特性测量装置,建立测量系统(或装备)的目的是为了便于操作,提高可靠性和工作效率,减少其影响量的影响和提高测量的准确
度。测量系统可以组装,也可以随时拆卸,形成固定安装的测量系统则通常称为测量装备。结合我国情况,通常对小型的测量装备称为测量装置,大型的称为测量装备。要注意这里所指的测量装置和2000版ISO
9001标准所指的测量装置是有差异的,这里所指的是组装起来固定安装的小型测量系统,而ISO 9001标准所指的测量装置就是指广义的测量仪器或测量设备而言。   
  二、实物量具
  实物量具是指“使用时以固定形态复现或提供给定量的一个或多个已知值的器具”(6.2条)。
  实物量具的主要特性是能复现或提供某个量的已知量值。这里所说的固定形态应理解为量具是一种实物,它应具有恒定的物理化学状态,以保证在使用时量具能确定地复现并保持已知量值,获得已知量值的
方式可以是复现的也可以是提供的,如砝码是量具,它本身的已知值就是复现了一个质量单位量值的实物,如信号发生器它是一种量具,但它本身只是一种提供多个已知量值作为供给量的输出。定义中的已知值应理解为其测量单位、数值及其不确定度均为已知。可见实物量具的特点是:
        (1)本身直接复现或提供了单位量值,即实物量具的示值就是单位量值的实际大小,如量块、线纹尺它本身就复现了长度量的单位;
        (2)在结构上一般没有测量机构,如砝码、标准电阻只是复现单位量值的一个实物;
        (3)由于没有测量机构,在一般情况下,如不依赖其它配用的测量仪器,就不能直接测量出被测量值,如砝码要用天平,如量块要配用干涉仪、光学计。因此实物量具往往是一种被动式测量仪器。
  量具按其复现或提供的量值看,可以分为单值量具,如量块、标准电池、砝码等不带标尺;多值量具,如线纹尺、电阻箱等带有标尺;多值量具也包含成套量具,如砝码组、量块组等。量具从工作方式可分
为从属量具和独立量具,必须借助其它测量仪器才能进行测量的量具,称为从属量具,如砝码,只有借助天平或质量比较仪才能进行质量的测量;不必借助其他测量仪器即可进行测量的称为独立量具,如尺子、
量器等。
         必须注意实物量具和一般测量仪器的区别,量具本身复现或提供的是已知量值即给定量就是其量值的实际大小,而一般测量仪器所指示的量值往往是一种等效信息,如体温计所指示的温度自身并不能提供一个实际温度值,而只是一种等效信息。可见千分尺、游标卡尺、百分表,虽然社会上习惯称之为“通用量具”,但按定义它们并不是量具。标准物质即参考物质按定义均属于测量仪器中的实物量具。   
  三、测量传感器、敏感器、检测器
  测量传感器是指“提供与输入量有确定关系的输出量的器件”(6.3条)。
  测量传感器的作用就是将输入量按照确定的对应关系变换成易测量或处理的另一种量,或大小适当的同一种量再进行输出。有的量直接同它们的标准量比较是相当困难的,则可以将被测量即输入量变换成其
它量,如电流、电压、电阻等易测的电学量,或大小不同的同种量,如大电流变换成小电流,从而输出得到被测量值,以得到准确的测量,这种器件就是测量传感器。通常传感器的特点,应是器件直接作用于被
测量,即器件的输入量就是被测量值。如热电偶、电流互感器、应变计中的应变片、酸度计中的pH电极等,热电偶输入量值为温度,但它转变为热电动势即毫伏值,利用温度与其热电动势的对应关系,从而从温
度指示仪或电子电位差计上得到被测量的温度值,热电偶就是一种测温的传感器。
  敏感器通常称为敏感元件,它是指“测量仪器或测量链中直接受被测量作用的元件”(6.15条)。敏感
        元件是直接受被测量作用,能接受被测量信息的一个元件。例如热电高温计中热电偶的测量结(热端),涡轮流量计的转子,压力表的波登管,液面测量仪的浮子,光谱光度计的光电池,双金属温度计的双金属片等。其特点是,它不仅能直接受被测量作用,同时又是一个元器件,能接受其信息的大小。它是测量仪器或测量链中输入信号的直接接受者,可以是一种元件也可以是一种器件。
  检测器是指“用于指示某个现象的存在而不必提供有关量值的器件或物质”(6.17条)。
  检测器的用途是为了指示某个现象是否存在,即反映该现象的某特定量是否存在,或者是为了确定该特定量是否达到了某一规定的阈值的测量仪器。检测器并不是与被测量值无关,其测量的信息结果是由被
测量值决定的,并且具有一定的准确度,其特点是不必提供具体量值的大小。例如检测制冷装置其制冷剂是否泄漏的卤素检漏仪,在化学反应中应用的化学试纸,为了检测是否有测量讯号而使用的示波器,为了
检测信号接近零值程度的零位检测器或指零仪,在电离辐射中为了确定辐射水平阈值用的给出声和光讯号的个人剂量计等。
  这里必须要注意测量传感器、敏感器、检测器的区别,这三者的概念是不同的。
  传感器是提供与输入量有确定关系的输出量的器件;敏感器是测量仪器或测量链中直接受被测量作用的元件;检测器是用于指示某个现象的存在而不必提供有关量值的器件或物质。例如热电偶是测量传感器
,但它并不是敏感器,因为只有热电偶的测量结(热端)直接处于被测量温度中,测量结才是敏感器。又如电阻温度计中的工业热电阻,它是测量传感器,但实际测温中虽然把热电阻的感温元件均处于被测量温度
中,此时热电阻的感温元件就是敏感器,而不是测量传感器,因为它还有导线连接,可以进行输出,所以敏感器只能说是传感器直接受被测量作用的那一部分,这二者是有区别的。另外相对于检测器而言,也具
有不同的概念。检测器是用以确定被测量值阈值的测量仪器,如卤素检漏仪,当然它不是一个敏感元件。
           但有的检测器直接作用于被测量,又能够随着输入量而达到输出,这时就是一种测量传感器。有的检测器它本身就是直接作用于被测量从而确定其阈值,如化学试纸,即这种检测器当然就属于一种敏感器了,故该术语定义注中说明,“在某些领域中,用术语检测器来表示此概念”,即有的敏感器,它能够直接确定其被测量阈值,则也可以称为检测器。    转自三坐标专业生产厂家
 
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