【正文】 基礎(chǔ) 國際單位制 中國石油大學(xué)（華東）工業(yè)訓(xùn)練中心 （ 4） 先進(jìn)性 國際單位制體現(xiàn)了當(dāng)前世界科學(xué)技術(shù)的最新水平 。） 1” ＝ π /648000rad (π 為圓周率 ) 1‘ ＝ 60“= π /10800rad 1186。 符號中乘號沒有對應(yīng)的名稱 ， 除號的對應(yīng)名稱為 “ 每 ” 字 ， 無論分母有幾個單位 ， “ 每 ” 字都只出現(xiàn)一次 。 例如：體積單位的國際符號為 “ m3” ， 這個單位的中文名稱是“ 立方米 ” ， 而截面系數(shù)單位的國際符號也是 “ m3” ， 但它不是指體積 ，因此 ， 這個單位的中文名稱為 “ 三次方米 ” 。 ② 非來源于人名的單位符號要正體小寫 。 例如：力矩單位“ 牛頓米 ” 的國際符號應(yīng)寫成 “ Nm” ， 而不應(yīng)寫成 “ mN” 。K)” ， 而不應(yīng)是“ W/m2/K” 。 8） 攝氏溫度的單位 “ 攝氏度 ” 的符號 ℃ ， 可做為中文符號使用 ，可與其它中文符號構(gòu)成組合形式的單位 。 秒 ”， 而不應(yīng)寫成 “帕秒 ”、 “（ 帕 ][秒 ]” 、 “帕（ 秒 ]” 、 “帕一秒 ”或 “（ 帕 ） （ 秒 ） ”等 。 如：力的單位是牛頓 （ N） ，使用詞頭組成單位時 ， 則有： MN， kN， mN， μ N（ 兆牛 、 千牛 、 毫牛 、 微牛 ） 。 如萬公里可記為 “ 萬 km或 “ 104km；萬噸公里可記為 “ 萬 t178。 計量測試基礎(chǔ) 國家法定單位制 中國石油大學(xué)（華東）工業(yè)訓(xùn)練中心 7） 有些國際單位制以外的單位 ， 可以按習(xí)慣用 SI詞頭構(gòu)成倍數(shù)單位 ， 但它們不屬于國際單位制單位 。 計量測試基礎(chǔ) 國家法定單位制 中國石油大學(xué)（華東）工業(yè)訓(xùn)練中心 11） 只是應(yīng)優(yōu)先采用符號通過相乘構(gòu)成的組合單位在加詞頭時 ，詞頭通常加在整個組合單位中的第一個單位之前 。 計量測試基礎(chǔ) 國家法定單位制 中國石油大學(xué)（華東）工業(yè)訓(xùn)練中心 13） 在計算中 ， 建議所有量值都應(yīng)該用 SI單位表示 ， 詞頭應(yīng)以相應(yīng)的10的冪代替 。 例如：大慶 130鉆機(jī)大鉤的額定承載能力： Q= (130t) （ ） 式 （ ） 中 ， Q— 該鉆機(jī)承載能力的量值； — 以 MN為單位表達(dá)量 Q的數(shù)值； MN— 所選取的單位 。 107m＝ 179。 1） 基本量綱 （ Fundamental Dimension） 在考慮一個量制時 ， 必須在所研究的全部物理量中確立一組一定數(shù)量的彼此獨(dú)立的量作為基本量 。 除了基本量綱外 ， 導(dǎo)出量綱是以代數(shù)關(guān)系由基本量綱導(dǎo)出 （ 乘與除 ） 。 因此 ， dimP=ML1T2。 在這一表達(dá)式中 ， 量 Q也可以是若干項(xiàng)之和 。 無論其余文字的字體情況如何 ，量綱符號的這種字體不得改變 。 計量測試基礎(chǔ) 量綱分析 中國石油大學(xué)（華東）工業(yè)訓(xùn)練中心 5． 量綱和諧原理 （ Theory of Dimensional Homogeneity） 凡是正確反映客觀規(guī)律的物理方程 ， 其各項(xiàng)的量綱都必須是一致的 ， 即只有方程兩邊量綱相同 ， 方程才能成立 。 計量測試基礎(chǔ) 量綱分析 中國石油大學(xué)（華東）工業(yè)訓(xùn)練中心 2） 布金漢 （ Buckingham） π定理 定理：對于某個物理現(xiàn)象 ， 如果存在 n個變量互為函數(shù) ， 即 F(x1，x2,…… ,xn)=0。 即若基本量綱 (M， L， T)為三個 ， 那么基本變量也選擇三個；倘若基本量綱只出現(xiàn)兩個 ， 則基本變量同樣只須選擇兩個 。 所以 ， 我們說：一切測量結(jié)果都帶有誤差 ， 誤差存在于測試的全過程之中 ， 這個結(jié)論 ， 在誤差理論中 ， 被稱之為誤差公理 。 在測量過程中 ，把 測量結(jié)果與被測量的真值之差 稱為測量誤差 。 測試的過程 ，就是以 （ 標(biāo)準(zhǔn) ） 儀器對某一物理量實(shí)施測量的過程 。 π 參數(shù)分子分母可以相互交換 ， 也可以開方或乘方 ， 而不改變其無因次的性質(zhì) 。 [解 ] 假定 ??? ?? dkV c ??? 式中 k為無量綱常數(shù)。 這些導(dǎo)出量與其他導(dǎo)出量一樣 ， 也是由基本量組合而成 ，與基本量之間存在著一定的相互關(guān)系 。 因此 ， 量Q的量綱一般表達(dá)式為 中國石油大學(xué)（華東）工業(yè)訓(xùn)練中心 ??? ， dimQ＝ ???? CBA （ ） 式（ 5）中， A， B， C， … —為基本量 A， B， C， … 的量綱； ??? ， ??????? ? JNITMLQ ?dim （ ） 由于選定了七個基本量，其中大多數(shù)的導(dǎo)出量，其量綱指數(shù)都是整數(shù)。 但是 ， 量綱之間的相等關(guān)系只表示屬性 ， 不包括量的大小 。因此， dimF=MLT2。直徑為 2m的圓周長 l＝ 2π m， 在這個物理量中 ， 其數(shù)值為 2π,m為單位 ，就量綱而言也是長度 。 如速度量綱為 [LT－ 1]。 例如：鈉的某一條譜線波長為： λ ＝ 179。 對物理量的定量表達(dá) ，既可以使用符號 （ 物理符號 ） ， 也可以使用數(shù)值與單位之積 。 12） 當(dāng)組合單位分母是長度 、 面積和體積單位時 ， 按習(xí)慣與方便分母中可以選用詞頭構(gòu)成倍數(shù)單位或分?jǐn)?shù)單位 。 10） 單位和 SI詞頭的中文名稱 ， 一般只宜在敘述性文字中使用 。 例如大部分機(jī)械制圖使用的單位可以用毫米 ， 導(dǎo)線截面積使用的單位可以用平方毫米 （ mm2） 。 4） 億 （ 108） 、 萬 （ 104） 等是我國習(xí)慣用的數(shù)詞 ， 仍可使用 。 5． SI詞頭使用規(guī)則 1） 按詞頭定義 ， SI詞頭不能單獨(dú)使用 ， 必須加在單位之前才有意義 。 2） 由兩個以上單位相乘所構(gòu)成的組合單位 ， 其中文符號只用一種形式 ， 即用居中圓點(diǎn)代表乘號 。 例如：波數(shù)單位的符號是m1， 一般不用 1/m。 當(dāng)分母中包含兩個以上單位符號時 ， 整個分母一般應(yīng)加圓括號；在 j個組合單位的符號中 ， 除加括號避免混淆外 ， 斜線不得多于一條 。s 或 Pas。 ① 來源于人名的單位符號要正體大寫 。m 2/s， 該單位的中文名稱是 “ 千克二次方米每秒 ” 。米 1 千克 /米 電壓 千克二次方米每三次方秒安 W/A＝ w 伏特 伏 中國石油大學(xué)（華東）工業(yè)訓(xùn)練中心 1） 凡 SI單位名稱來源于人名者 ， 原則上都給予音譯的中文名稱 ，如力的單位的中文名稱為 “ 牛頓 ” ， 壓力單位的中文名稱為 “ 帕斯卡 ” ， 電流單位的中文名稱為 “ 安培 ” 等 。 1． 我國法定計量單位的構(gòu)成 我國的法定計量單位包括： 1） 國際單位制的基本單位 （ 見表 ， 共 7個 ） ； 2） 國際單位制的輔助單位 （ 見表 ， 共 2個 ） ； 3） 國際單位制中具有專門名稱的導(dǎo)出單位 （ 見表 ， 共 19個 ） ； 4） 國家選定的非國際單位制單位 （ 見表 ， 共 10個 ） ； 5） 由以上單位構(gòu)成的組合形式的單位； 6） 由詞頭和以上單位所構(gòu)成的十進(jìn)倍數(shù)和分?jǐn)?shù)單位 （ 詞頭見表 ） 。 （ 2） 繼承了米制大部分常用單位 國際單位制的基本單位和導(dǎo)出單位 ， 大部分是在米制中得到廣泛應(yīng)用的單位 。 計量測試基礎(chǔ) 國際單位制 中國石油大學(xué)（華東）工業(yè)訓(xùn)練中心 3） 繼承性 國際單位制是在米制基礎(chǔ)上發(fā)展起來的 。 例如：用米 、 千克 、 秒可構(gòu)成幾何學(xué) 、運(yùn)動學(xué) 、 力學(xué) 、 聲學(xué)單位 ， 開爾文可構(gòu)成熱力學(xué)單位；安培可構(gòu)成電學(xué) 、 電磁學(xué)的單位 ， 坎德拉可構(gòu)成光學(xué)單位 ， 摩爾可構(gòu)成化學(xué) 、物理化學(xué)單位 。 1023 （ 阿伏加德羅常數(shù) ） 。 5） 熱力學(xué)溫度 ：開 [爾文 ]（ K） 以絕對零度 （ 0K） 為最低溫度 ， 規(guī)定水的三相點(diǎn)的溫度為 ， 1K等于水三相點(diǎn)溫度的 1／ 。 特別是七個基本單位的復(fù)現(xiàn) 、 保存和 量值傳遞 是計量學(xué)最根本的研究課題 。 電就是用這個單位出售給用戶的 。 即在導(dǎo)出量的定義方程中 ， 當(dāng)各基本量以 SI基本單位代入時 ， 定義方程的系數(shù)為 1的導(dǎo)出單位就叫 SI導(dǎo)出單位 。 例如：長度的 SI基本單位是米 ， 而長度的國際單位制的單位不僅包括米 ， 而且也包括米的倍數(shù)單位：千米（ km） 、 厘米 （ cm） 、 毫米 （ mm） 、 微米 （ μ m） 、 納米 （ rim） 、皮米 （ pm） 、 飛米 （ fm） 等 。 對天文學(xué)來說 ， 米的單位就顯得太小；而對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的微觀世界來說 ， 米的單位又太大了 。 1954年第十屆國際計量大會決定采用 米 (m)、 千克 (kg)、 秒 (s)、 安培 (A)、 開爾文 (K)和 坎德拉 (cd)作為基本單位 。 例 2． （時間）（距離）速度）＝TA(v則， ? ? ? ?][TAv ?速度的單位 距離屬于長度的量，其 SI基本單位是米（ m），而時間的 SI基本單位是秒（ s），所以 [υ ]＝ m/s（米每秒） 我們把“米每秒”稱之為 SI導(dǎo)出單位。 計量測試基礎(chǔ) 基本概念 中國石油大學(xué)（華東）工業(yè)訓(xùn)練中心 5． 輔助量及輔助單位 除基本量外 ， 還具有獨(dú)立意義的量和單位為輔助量及輔助單位 。 同類量的量綱必然相同 ， 但相同量綱的量未必同類 。 此外 ， 物理量也可以用數(shù)值和單位的乘積表示 。 ” 中國石油大學(xué)（華東）工業(yè)訓(xùn)練中心 1． [可測的 ]量 (Measurable Quantity) 量是可以定性區(qū)別并能定量確定的現(xiàn)象 、 物體或物質(zhì)的屬性 。 自動測量不但替代了人的感官功能 ,而且在靈敏度 、 量程以及忍受的環(huán)境條件方面早已超出了人類感官的范圍 ,有些人類尚無法感覺到的物質(zhì)和現(xiàn)象可以靠傳感器探測出來 。 如果測量涉及實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確可靠則被稱為計量 ，因此研究測量 、 保證測量統(tǒng)一和準(zhǔn)確的科學(xué)被稱為計量學(xué) 。 ”沒有測量就沒有科學(xué) ， 計量科學(xué)是準(zhǔn)確測量的基礎(chǔ) 。 顯然生產(chǎn)過程的自動化是當(dāng)前提高生產(chǎn)勞動效率的主要途徑 ,而節(jié)約原材料和能源除了有賴于設(shè)計和工藝方法的改進(jìn)外 ,還與生產(chǎn)過程的控制有關(guān) 。 美國必須繼續(xù)保證國家的標(biāo)準(zhǔn)研究 、 測量和測試能力跟上技術(shù)創(chuàng)新的實(shí)踐 。 如功率： tWP ?量在特定情況下總是可測知的 。 在國際單位制中 ， 長度選定米為基本單位 。 基本單位的選擇應(yīng)符合下述幾項(xiàng)原則： （ 1） 基本單位的定義應(yīng)該是科學(xué)的 、 嚴(yán)格的和明確的； （ 2） 基本單位必須能以很高的精度復(fù)現(xiàn)和保持長期穩(wěn)定不變； （ 3） 基本單位應(yīng)便于和導(dǎo)出單位建立聯(lián)系 ， 也就是便于用它來檢驗(yàn)導(dǎo)出單位的準(zhǔn)確度 。 計量測試基礎(chǔ) 基本概念 中國石油大學(xué)（華東）工業(yè)訓(xùn)練中心 2） 導(dǎo)出單位 （ Derived Unit） 由基本單位和輔助單位以相乘 、 相除形式構(gòu)成的單位叫導(dǎo)出單位 。 1948年 召開的第九屆 國際計量大會 作出了決定 ， 要求 國際計量委員會 創(chuàng)立一種簡單而 科學(xué)的 、 供所有 米制公約組織 成員國均能使用的實(shí)用 單位制 。如長度的 SI基本單位為米 。 SI單位包括 SI基本單位 、SI輔助單位和 SI導(dǎo)出單位 ， 而國際單位制的單位是指 SI單位和 SI單位的十進(jìn)倍數(shù)單位的總和 。 計量測試基礎(chǔ) 國際單位制 量的名稱 單位名稱 單位符號 [平面 ]角 立體角 radian 弧度 steradian 球面度 rad sr 表 － 4 SI 輔助單位 中國石油大學(xué)（華東）工業(yè)訓(xùn)練中心 3） SI導(dǎo)出量及 SI導(dǎo)出單位 SI導(dǎo)出單位是指一貫性導(dǎo)出單位 。 計量測試基礎(chǔ) 國際單位制 中國石油大學(xué)（華東）工業(yè)訓(xùn)練中心