计量单位

§2    法定计量单位 一、什么是法定计量单位   法定计量单位是国家以法令的形式规定允许使用的计量单位。凡属于法定计量单位，在一个国家的任何地区、部门、机构和任何人，都必须毫无例外地采用。 二、实施法定计量单位的重要意义   计量单位的统一是经济发展的必然规律。目前，世界各国已经广泛采用先进的国际单位制。我国应顺应形势，使我国的计量单位和国际单位制统一起来。实行统一的计量单位，是我国发展国民经济的需要，是贯彻对外实行开放政策，对内搞活经济的方针的需要；是适应我国国民经济，文化教育事业的发展，推进科学技术进步和扩大国际经济、文化交流的需要。   实施法定计量单位是全国人民生活中的一件大事，它对我国经济建设，国际交流等都具有重要的意义， 三、法定计量单位的构成：   我国的法定计量单位包括以下三部分内容： 1 国际单位制单位； 2 国家选定的非国际单位制单位； 3 由以上两种单位构成的组合形式的单位。 1． 国际单位制单位 国际单位制单位的构成如图3-1所示。                     SI基本单位（7个）             SI单位              包括SI辅助单位在内的具有专                   SI导出单位        门名称的SI导出单位（21个） 国际单位制                            组合形成的SI导出单位               SI单位的倍数单位 图 3-1  国际单位制的构成 1 SI基本单位       在国际单位制中，选择了彼此独立的长度、质量、电流、热力学温度、物质的量和发光强度等七个量值作为基本量，对每个量分别定义了一个单位，这些基本量的单位称为SI基本单位。SI基本单位见3-1。说明： a． 圆括号的名称是它前面的名称的同义词； b．无方括号的量的名称与单位名称均为全称。方括号中的字，在不致引起混淆、误解的情况下可以省略。去掉方括号的字为其名称的简称。 c． 除特殊指明外，所称的符号均指法定计量单位中所规定的符号及国际符号； d．质量在人民生活和贸易中习惯称为重量。 表3-1  SI基本单位 量的名称 单位名称 单位符号 备注 长度 米 m 小写 质量 千克（公斤） kg 二字均小写 时间 秒 s 小写 电流 安[培] A 大写 热力学温度 开[尔文] K 大写 物质的量 摩[尔] mol 三字母均小写 发光强度 坎[德拉] cd 二字母均小写       SI基本单位都有其严格的定义，并经国际计量大会通过，目前，除质量单位千克外，其他单位都是根据自然规律定义的。如长度单位—米（m），是光在真空中于1/299  792  458秒时间间隔内所经路径的长度。又如秒为铯—133原子基态的两个超精细能级间跃迁相对应的辐射的9 192 631 770个周期的持续时间。 2 SI导出单位   导出单位是用基本单位的代数式表示的单位。这种单位的符号中的乘和除采用数学符号。共有21个。其中SI单位弧度和球面度称为SI辅助单位。弧度(rad)的定义为：“圆内两条半径之间的平面角，这两条半径在圆周上所截取的弧长与半径相等。”球面度（sr）是一立体角，其顶点位于球心，而它在球面上所截取的面积等于以球半径为边长的正方形的面积。 SI导出单位是具有专门名称和符号。从定义和导出单位的构成原则,国际单位制可以由SI基本单位来表示很多的SI导出单位。但这样，会造成有的量的单位名称太长，读写不方便；有的量虽不同而单位表达式却完全一样。如频率和放射性活度均用s-1表示。因而，为了更方便，准确表达，国际计量大会选择了包括SI辅助单位在内的21个导出单位给以专门名称。这些单位绝大多数是以科学家的名字命名。21个导出单位见表3-2、3-3。       表3-2  包括SI辅助单位在内的具有专门名称的SI导出单位 量的名称 SI导出单位 名称 符号 用SI基本单位和SI导出单位表示 [平面]角 弧度 rad 1rad=1m/m=1 立体角 球面度 sr 1sr=1m2/m2=1 频率 赫[兹] Hz 1Hz=1s-1 力 牛[顿] N 1N=1kg.m/s2 压力、压强、应力 帕[斯卡] Pa 1Pa=1N/m2 能[量]，功，热量 焦[耳] J 1J=1N.m 功率，辐[射能]通量 瓦[特] W 1W=1J/s 电菏[量] 库[仑] C 1C=1A.s 电压，电动势，电位，（电势） 伏[特] V 1V=1W/A 电容 法[拉] F 1F=1C/V 电阻 欧[姆] Ω 1Ω=1V/A 电导 西[门子] S 1S=1Ω-1 磁通[量] 韦[伯] Wb 1Wb=1V.s 磁通[量]密度，磁感应强度 特[斯拉] T 1T=1Wb/m2 电感 亨[利] H 1H=1Wb/A 摄氏温度 摄氏度 ℃ 1℃=1K 光通量 流[明] lm 1lm=1cd.sr [光]照度 勒[克司] lx 1lx=1m/m2 表3-3  用于人类健康安全防护上的需要而确定的具有专门名称的SI导出单位 量的名称 SI导出单位 名称 符号 用SI基本单位和SI导出单位表示 [放射性]活度 贝可[勒尔] Bq 1Bq=1s-1 吸收剂量 戈[瑞] Gy 1Gy=1J/kg 比授[予]能 比释动能 剂量当量 希[沃特] Sv Sv=1J/kg     用SI基本单位和具有专门名称的SI导出单位或（和）SI辅助单位的代数形式表示的单位称为组合形式的SI导出单位，如力矩单位N.m。 3 SI词头 国际单位制中的28个SI单位，在实际使用时，由于会有各种不同的情况，它们的大小往往未必合适。例如，长度单位是米，但在机械制造中一般用毫米，而在路程中，一般用千米作为单位。前者说明计量单位米太大，而后者又说明米太小。因此，除米之外，还需要有米的倍数单位和分数单位。SI词头就是用来加在SI单位之前构成SI单位的十进倍数和分数单位，大大简化了单位的名称。 目前，SI词头共20个，其中4个是十进位的，即百（102）、十（101）、分（10-1）、厘（10-2）。这些词头通常只限于加在某些长度、面积、体积单位之前。例如，可以用分米、厘米，而不能用于其他单位，如分秒、厘秒。其他16个SI词头是千进位的。SI词类见表3-4。 表3-4    SI词头 因数 词头名称 符号 英文 中文 1024 yotta 尧[它] Y 1021 zetta 泽[它] Z 1018 exa 艾[可萨] E 1015 peta 拍[它] P 1012 tera 太[拉] T 109 giga 吉[咖] G 106 mega 兆 M 103 kilo 千 k 102 hecto 百 h 101 deca 十 da 10-1 deci 分 d 10-2 centi 厘 c 10-3 milli 毫 m 10-6 micro 微 μ 10-9 nano 纳[诺] n 10-12 pico 皮[可] p 10-15 femto 飞[母托] f 10-18 atto 阿[托] a 10-21 zepto 仄[普托] z 10-24 yocto 幺[科托] y 4 SI单位的倍数单位     由SI词头加在SI单位之前构成的单位叫做SI单位倍数单位。由于国际单位制规定了20个SI词头。可组成大大小小不同的SI单位的十进倍数和分数单位，以满足不同场合对单位大小的不同需要。如倍数单位千米（km），分数单位微米（μm）。 但是，千克（kg），在构成其十进倍数和分数单位是例外的。因该单位本身包含词头千（k），所以，根据词头的使用规则，千克的十进倍数和分数单位是由词头加在克（g）前构成。千克的一千倍单位不能称千千克（kkg），而要用兆克（Mg）。 2． 国家选定的非国际单位制单位 在我国的法定计量单位中，共有16个非国际单位制单位被选为我国的法定计量单位。这16个单位，在国际上使用十分广泛，有些是专门领域的需要，而经国际计量大会同意与国际单位制单位并用的单位，它们也被大多数国家列入法定单位。 16个单位如表3-5。 说明： 1 周、月、年这些时间单位，可视为法定计量单位，照旧使用。 2 平面角单位度、[角]分、[角]秒的符号不处于数字后时，用括弧以免引起混  淆。 3 海里（n mile）、“节”（kn）只用于航海中，前者用于航海上的航程计算。节通常用来表示船舶航海的速度单位。 4 符号中，有些常用错误的写法，如： 转每分（r/min），不能用rpm  ；吨（t），不能写成1kkg 升有两个符号L（l），优先使用大写字母L，毫升写为ml，不能记为cc 表3-5  国家选定的非国际单位制单位 量的名称 单位名称 单位符号 换算关系和说明 时间 分 [小]时 天（日） min h d 1min=60s 1h=60min=3600s 1d=24h=86,400s 平面角 [角]秒 [角]分 度 " ' ° 1"=(π/648000)rad(π为圆周率)   1'=60"=(π/10,800)rad   1°=60'=(π/180)rad 旋转速度 转每分 r/min 1r/min=(1/60)s-1 长度 海里 n  mile 1n mile=1852m(只用于航程) 速度 节 kn 1kn=1 n mile/h=(1,852/3,600)m/s 质量 吨 原子质量单位 t u 1t=103kg 1u=1.6605655×10-27kg 体积 升 L,(l) 1L=1dm3=10-3m3 能 电子伏 eV 1eV=1.6021892×10-19J 级差 分贝 dB 线密度 特[克斯] tex 1tex=1g/km 土地面积 公顷 hm2 1hm2=10000m2 3． 组合形式的单位 组合单位是指两个或两个以上的单位用乘、除的形式组合而成的新单位。有如下几种组合形式：     ①由基本单位构成，如加速度单位，“米每二次方秒（m/s2）”     ②由辅助单位和基本单位构成，如角速度单位“弧度每秒（rad/s）”     ③由专门名称的导出单位和基本单位构成，如压力单位“牛顿每平方米（N/m2）”     ④由一个单位作分母，而分子为1构成；如线膨胀系数单位“每摄氏度（1/℃）”     ⑤由国际单位制单位和国家选定的非国际单位制单位构成，如电能单位“千瓦小时（kW.h） §3  法定计量单位的 一、读写规则 1．法定计量单位名称指单位前的中文名称，有全称和简称。简称除在不致混淆时等效于它的全称的作用，而且简称被规定作为单位的中文符号。单个单位的名称读写按给出的中文字读写。 2．组合单位读写的顺序与该单位的国际符号表示的顺序一致。但乘方形式的单位名称，要把指数名称读在指数所表示的单位名称之前。如密度单位kg/m3，其中文名称为“千克每立方米”。 3．组合单位的国际符号中的数学符号“.”、“/”、“Xn”的读写。 ① 乘号“.”。无对应名称，即不再读出。如kW.h称为“千瓦小时”。 ② 除号“/”对应读写“每”字，不管分母中有几个单位，“每”只在有除号的地方出现一次。如光出射度lm/m2，读流（明）每平方米。又如比热单位J/（kg.℃），中文名称为“焦耳每千克摄氏度”，不该读成“焦耳每千克每摄氏度”。 ③ 乘方“Xn”中的指数的相应名称一般是数字加“次方”两字。但在长度单位的2次或3次幂且用来表示面积或体积时，则相应的指数名称应读写成“平方”或“立方”。指数是-1的单位，名称以“每”字开头。 4．相乘形式构成的组合单位符号的写，国际符号有两种形式。如力矩： ①N.m            ②Nm 而中文符号只有一种形式，牛.米。 若单位符号同时又是词头符号，以防混淆，该单位不能放在最前面，如力矩单位应为Nm，不宜写成mN，以免误为“毫牛顿”。 5．相除形式构成的组合单位书写形式     国际符号有三种形式，如密度单位kg/m3，kg.m-3，  ，而其中文符号有两种形式：千克/米3、千克.米-3。 6．在书写国际符号时，要注意大写和小写；并所用字母一律为正体；不用复数形式，分子和分母处在同一水平行内，分母有两个以上单位相乘时，整个分母一般应加圆括号。 二、法定计量单位使用规则： 1．单位名称，一般使用在叙述性文字中，单位的符号则在公式、数据表，曲线图、产品铭牌、技术、检定、使用说明等需要简单明了表示的地方使用，也可用于叙述性文字中。单位的国际符号优先采用，但国际符号不能当文字使用。如“每公斤肉17元”，不能写成每kg肉17元。 2．相乘形式的组合单位加词头，词头一般加在组合单位中的第一个单位之前，相除形式的组合单位加词头，词头一般加在分子中的第一个单位之前，分母中一般不加词头，但kg和长度单位例外。 3．单位的名称或符号要作为整个使用。在书写和读音时，不能把一个单位的名称随意拆开，更不能在其中插入数值。如“20℃”应读成“20摄氏度”，而不能读成“摄氏20度”。十进位倍数和分数单位的指数，是对包括词头在内的整个单位起作用。例如， 1cm2=1（cm）2=1(10-2m)2=10-4m2,而不是10-2m2 4．不能单独或重迭使用词头。如10μF不能写成10μ，10pF不能写成10μμF。 5．限制使用SI词头 词头不能加在非十进制的单位，如[角]分、[角]秒、“时”、“天”等。 16个由国家选定的非国际单位制单位中，只有：“吨”、“升”、“电子伏”、“分贝”“特克斯”五个单位，有时可加词头，其他11个单位和“摄氏度”不能加词头。 6．避免单位名称与符号、单位的国际符号与中文符号的混用。 ① 单位的中文名称和中文符号不应混用。 凡是单位名称则不应出现任何数学符号“.”、“/”、“Xn”等，如力矩单位的名称是“牛顿米”，不应写成“牛顿.米”。 凡是单位中文符号，则其中所用到的单位要全用该单位的简称，当没有简称时才能用全称，乘、除和指数都要用数学符号。如力矩单位的中文符号是“牛.米”，不应写成“牛顿米”。 ②单位的国际符号和中文符号不能混用。但“℃”例外，其既是摄氏度的国际符号，又可作为中文符号。 7．量值应正确表述 ① 单位的名称或符号要置于整个数值之后。 例如，1.75m不应写成1m75；20.5″不应写成20″.5 如果所表示的量为量的和或差，则应加圆括号将数值组合，置共同的单位符号于全部数值之后或写成各个量的和或差。 例如，l=12m-7m=(12-7)m=5m, 不应写成12-7m             t=28.4℃±0.5℃ =(28.4±0.5) ℃, 不应写成28.4±0.5℃ ② 十进制单位一般在一个量值中只应使用一个单位。   例如：1.81m 不应写成1m81cm。   对于非十进制的单位，允许在一个量值中使用几个单位。   例如：25°37′11″  3h45min15s 1 选用倍数或分数单位时，一般应使数值处于0.1~1000范围内，   例如0.00394m应写成3.94mm。 2 当数值位数较多时，由小数点起向左或右，每三位数空1/4字位，以便读数。      例如，2764532m/s应写成2 764 532m/s。 三、 计量单位使用中常见错误：       用“公升”表示容积单位升       用“公吨”表示质量单位“吨”，“公两”表示质量单位100克       用“公分”表示长度单位“厘米”，“公尺”表示“米”       用“度”表示电能单位千瓦时；       用“C.C”表示容积单位ml       用“T”表示“t”       用“kgS”表示质量单位kg 用“″”表示时间单位s