1、量的概念
量是阐述物质及其运动规律的一个最主要的基本概念。我们经常遇到的量包括货币量、计数量和可测量。可测量简称为量,它是指现象、物体或物质可定性区别和定量确定的一种属性。它绝大部分是物理量(也简称为量),也包括一些非物理量。可测的非物理量有①计数参量(如:核子数A、质子数Z等);②对数量(如:声压级等);③工程技术量(如pH等);④生物量(生理量和心理量)等。
名词“量”可指广义量,如:长度、时间、质量、温度、电阻、物质的量浓度等;也可指特定量,如某根导线的电阻,一根杆的长度等。
可以相互比较的量(可比量)称为同种量。某些同种量可以组合在一起成为同类量,例如功、热、能就属于同类量。
2、量制与量值
量制是指各量之间存在明确关系的一组广义的量。
基本量:在量制中,约定地被认为是相互独立的量,称为基本量。
导出量:由量制中基本量的函数所定义的量称为导出量。
例如:在国际单位制所对应的量制中,长度、质量、时间、温度、电流、发光强度和物质的量为基本量;而速度则为导出量,其函数所定义的表达式为长度除以时间。
量值一般指由一个数乘计量单位所表示的特定量的大小。即特定量的大小可由数值和单位两部分的组合来表示。量值中的数字部分称为数值。量值与单位的选择无关。便如:1m=100cm=1000mm。
3、[计量]单位
计量的定义:计量是实现单位统一和量值准确可*的测量。它源于测量,而又严于一般测量,是测量的一种特定形式。计量不同于测试。测试是具有试验性质的测量,也可理解为测量和试验的结合,它具有探索、分析、研究和试验的特征。一切可测量的量,皆属于计量的对象。
计量的分类:根据计量的对象,可分为物理计量、化学计量、工程计量、生物计量等。其中主要是以各种物理量作为计量对象的物理计量。
计量的特点:①准确性:计量结果包括量值和准确程度。②一致性:计量单位统一和量值统一。③溯源性:能通过连续的比较链与计量基准联系起来,即任何量值都必须由同一基准(国家基准或国际基准)传递而来。④法制性:以法律法规的形式对计量作出相应的规定。其中包括单位的统一、量值得统一。由此可见,量的计量必须选择法定计量单位。
[计量]单位:所谓[计量]单位是指用以定量表示同种量量值而约定采用的特定量。这个特定量具有名称、符号和定义,其数值为1。
例如:1m,1kg,1s,1℃
[计量]单位的名称:它是指对[计量]单位的称谓。有些[计量]单位不仅有全称,而且还有简称。例如:物质的量单位“摩尔”简称为“摩”。
[计量]单位的符号:它是指[计量]单位的约定记号。例如:长度单位米的符号为m,物质的量单位摩尔的符号为mol。
4、单位制
[计量]单位制是指为给定量制建立的一组单位。它是由一组选定的基本单位和由定义公式与比例因数确定的导出单位所构成的全部单位的总体和一套完善的规则。其中,基本单位是指给定量制中基本量的计量单位;导出单位是指导出量的计量单位。
一贯[计量]单位是指在定义公式中比例因数为1的用基本单位表示的导出单位。例如在国际单位制中,1Pa=1N/m2,Pa(帕斯卡)就是压力的一贯单位。
一贯[计量]单位制是指由一组基本单位和一贯导出单位组成的单位制。
二、国际单位制
国际单位制是国际计量大会(CGPM)在1960年第11届国际计量大会上获得通过并推荐采用的一种一贯单位制,简称SI。它是法文国际单位制的缩写,不应称为“SI制”或“国际制”。
1、国际单位制的组成内容
国际单位制(SI)包括SI单位和SI单位的倍数单位。SI单位又分为SI基本单位和SI导出单位。SI导出单位包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位、组合形式的SI导出单位。只有一贯单位制的[计量]单位才是SI单位。因此,尽管国际单位制简称SI,但决不能将国际单位制简称为SI单位。
2、SI基本单位
SI基本单位是指7个基本量的基本单位,它是构成国际单位制的基础。按量的名称、单位名称及单位符号,列出7个SI基本单位(除千克、秒是意译外,其余5个都按音译):
①长:米,(m);②质量:千克或公斤,(kg);③时间:秒,(s);④电流:安[培],(A);⑤热力学温度:开[尔文],(K);⑥物质的量:摩[尔],mol;⑦发光强度:坎[德拉];cd。
3、SI导出的单位
SI导出单位是用SI基本单位以代数形式表示的单位。
SI导出单位由两部分组成,一部分是包括SI辅助单位在内的具有专门名称的导出单位,共21个;另一部分是组合形式的SI导出单位。
在21个SI导出单位中,与室内环境监测工作直接相关的,按量的名称、SI单位的名称、符号及“用SI基本单位和SI导出单位表示式”分列如下(其单位的名称都是以科学家的名字命名,且全部为音译):
①力:牛[顿],N;1N=1kg.m/s2;②压力:帕[斯卡],Pa=1N/m2;③摄氏温度:摄氏度,℃,
1℃=1K;④[光]照度:勒[克斯],1x;11x=1lm/m2;⑤频率:赫[兹],Hz;1Hz=1s-1;⑥[放射性]活度:贝可[勒尔],Bq;1Bq=1s-1。
4、SI单位的倍数单位
在国际单位制中,用以表示倍数单位的词头,称为SI词头。词头用于附加在SI单位之前构成SI单位的倍数单位(十进倍数单位和分数单位)。它有独特的含义,但不能单独使用。
SI词头现在共有20个,所代表的因数覆盖范围从10-24~1024。在20个SI词头中有8个词头的中文名称(兆、千、百、十、分、厘、毫、微)用的是我国古数词,其余12个词头均采用音译名称。常用的SI词头按因数(倍数)、词头名称、符号等内容分别列出:106:兆(M);103:千(k);102:百(h);101:十(da);10-1:分(d);10-2厘(c):10-3:毫(m);10-6:微(μ);10-9:纳(n);10-12:皮(p);10-15:飞(f)。
三、法定计量单位
1、法定计量单位的定义
法定[计量]单位是指由国家法律承认、具有法定地位的计量单位。凡属国家法定计量单位,在全国的任何地区、任何部门、任何机构和任何个人都必须采用。
我国现行的法定计量单位,即以国际单位制为基础,又结合我国实际情况,具有结构简单、科学性强、使用方便、易于推广等优点。
2、法定计量单位的构成
我国1984年2月27日颁布的《中华人民共和国法定计量单位》,是在国际单位制的基础上根据我国的实际情况,适当的选用了一些非国际单位制单位构成的。
我国的法定计量单位包括以下内容:
(1) 国际单位制中的SI基本单位(7个基本单位);
(2)国际单位制中包括辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位(共21个导出单位);
(3)我国选定的可与国际单位制单位并用的非国际单位制单位(共11个物理量,选用16个与国际单位制单位并用的非国际单位制单位);
(4) 由以上单位构成的组合形式的单位;
(5) 由SI词头和以上单位构成的倍数单位(十进倍数和分数单位)。
3、我国法定计量单位中的21个SI导出单位
按量的名称、SI导出单位的名称及符号分列以下:
[平面]角:弧度(rad); 立体角:球面度(sr); 频率:赫[兹](Hz); 力:牛[顿](N);压力,压强,应力:帕[斯卡](Pa); 能[量],功,热量:焦[耳](J); 功率, 辐[射能 ]通量:瓦[特](W);电荷[量]:库(仑)(C); 电压,电动势,电位(电势):伏[特] (V);电容:法[拉](F);电阻:欧[姆](Ω);电导:西[门子](S);磁通[ 量]:--韦 [伯](Wb);磁通[量]密度,磁感度强度:特[斯拉](T); 电感:亨[利](H);摄氏温度 :摄氏度(℃);光通量:流[明](lm);[光]照度:勒[克斯](lx);[放射性]活度:贝可[勒尔](Bq);吸收剂量,比授[予]能:戈[瑞](Gy); 剂量当量:希[沃特]( Sv)。
4、可与国际单位制并用的我国法定计量单位
按量的名称、单位名称、单位符号分别列出:
时间:分(min)、[小]时(h)、日,[天]d);[平面]角:度(0)、[角]分(’)、[角]秒("); 体积:升(1,L); 质量:吨(t)、原子质量单位(u);旋转速度:转每分 ( r/min);长度:海里(nmile),只用于航行:速度:节(Kn),只用于航行; 能:电子 伏(eV);级差:分贝(dB);线密度:特[克斯](tex);面积:公项(hm2)。
我国还把周、月、年(符号为a)作为一般常用时间单位,保留使用。