科学,技术,工程和数学领域的师生
什么是校正和测量标准?
何谓「校正」?
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「校正」的正式定义,由计量学指南联合委员会在《国际计量学词汇—基础和通用概念及相关术语》(第三版)(JCGM 200:2012号文件)中订定并载于下文。该委员会包括国际计量局等八个成员机构,全部都是计量学领域内举足轻重的国际组织。
「校正是一个作业。在指定条件下,第一步首先建立由测量标准提供的量值与相关示值之间的关系,而该测量标准量值及示值都具有测量不确定度。然后第二步采用该资料建立关系,以从示值取得测量结果。」.
以声级计为例,我们可利用参考声校准器(测量标准)产生具已知数量级和频率(具有测量不确定度的量值)的声学讯号,藉此校正声级计。声级计接收到该声学讯号后的读数(示值),会按照国际标准订定的程序(作业)与参考声校准器的数值进行比对(建立关系)。比对结果会在校正报告中列为具有测量不确定度的误差或修正值。
声级计的使用者可把校正报告所载的误差或修正值(资料)套用于其读数(示值),以取得更准确的测量结果。测量结果一般包括测量量值和测量不确定度,两者均可透过采用校正报告的资料及其他因素(如声级计的解析度)进行评估。
何谓测量标准?
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计量学指南联合委员会在JCGM 200:2012号文件中,对测量标准正式定义为「具有确定的量值和相关的测量不确定度,作为参照以复现某定量的定义。」
测量标准可以是实物、测量仪器或参考物料,用以定义、实现、保存或复现某一测量单位。
测量标准的其中一个例子,是利用确定量值为1.000,000,100千克而相关的标准测量不确定度为20 μg的一千克质量标准,作为校正电子天秤的参考标准。
原级标准与次级标准
原级标准
获指定或公认为计量质量的最高标准
无需参考其他标准而获接纳的数值
例子:
(a) 用于复现「伏特」的约瑟夫森装置
(b) 用于复现「长度」并与干涉仪一并使用的稳频激光
(a) 用于复现「伏特」的约瑟夫森装置
(b) 用于复现「长度」并与干涉仪一并使用的稳频激光
次级标准
与原级标准比对后获得的赋值
通常利用原级标准校正次级标准
例子:
直流电压参考标准是「伏特」的次级标准,其数值是与约瑟夫森装置比对后获得的赋值
直流电压参考标准是「伏特」的次级标准,其数值是与约瑟夫森装置比对后获得的赋值
参考标准与工作标准
参考标准
在某一位置或机构内可供使用的最高计量质量标准
例子:
校正实验所为校正工作标准而设的参考标准
校正实验所为校正工作标准而设的参考标准
工作标准
校正或检查实物量具、测量仪器或参考物料例行使用的标准
例子:
可作为「检查标准」,用以确保例行测量工作正确地进行
可作为「检查标准」,用以确保例行测量工作正确地进行
传递标准与搬运式标准
传递标准
用以比对不同标准的中介标准
可运输标准
可运输到不同地方使用的标准,有时会有特别构造。
测量标准的等级
国际单位制(SI)
基准实验所的原级标准
基准实验所的次级/工作标准
获认可校正实验所的参考标准
最终用户的测量仪器