计量的发展历史省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第二章第二章 计量基础知识计量基础知识第1页第一节第一节 世界计量发展阶段世界计量发展阶段一、古典阶段一、古典阶段二、经典阶段二、经典阶段三、当代阶段三、当代阶段第2页一、古典阶段一、古典阶段1、社会背景：农牧业和手工业时代、社会背景：农牧业和手工业时代2、特特点点：古古典典阶阶段段是是以以权权力力和和经经验验为为主主初初级级阶阶段段，没没有有或或者者没没有有充充分分科科学学依依据据。作作为为最最高高依依据据计计量量基基准准，多多用用人人体体某某一一部部分分、动动物物丝丝毛毛或或某某种种能能力力、植植物物果果实、乐器以及物品等实、乐器以及物品等。案例：案例：a)我国古代我国古代“布手知尺布手知尺”、“掬手为升掬手为升”等；等；b)英英国国“码码”，是是英英王王亨亨利利一一世世将将其其手手臂臂向向前前平平伸伸，从从其其鼻鼻尖尖到到指指尖尖距距离离；英英尺尺是是查查理理曼曼大大帝帝脚脚长长；英英亩是二牛同扼，一日翻耕土地之面积，等等。亩是二牛同扼，一日翻耕土地之面积，等等。第3页二、经典阶段二、经典阶段1、社会背景：资产阶级革命和工业革命。、社会背景：资产阶级革命和工业革命。2、标标志志：1875年年“米米制制条条约约”签签定定，可可认认为为是是经经典阶段开始；典阶段开始；3、特特点点：计计量量基基准准已已开开始始摆摆脱脱利利用用人人体体、自自然然物物体体等等原原始始状状态态，进进入入了了以以科科学学为为基基础础发发展展阶阶段段。但但受受到到科科技技水水平平限限制制，这这个个时时期期计计量量基基准准都都是是在在经典理论指导下宏观器具或现象。经典理论指导下宏观器具或现象。经典案例：经典案例：米制条约确实立。米制条约确实立。第4页1775年年，法法国国创创建建了了一一个个新新计计量量单单位位制制，它它以以地地球球子子午午线线长长度度四四千千万万分分之之一一作作为为长长度度单单位位，定定名名为为“米米突突”；以以1立立方方分分米米纯纯水水在在4时时重重量量（质质量量）作作为为重重量量（质质量量）单单位位，定定名名为为“千千克克”；以以米米十十分分之之一一长长度度立立方方作作为为容容量量单单位位，定定名名为为“立立特特”。这这种种制制度度是是十十进进位位制制，完完全全以以“米米”为基础，所以得名为为基础，所以得名为“米制米制”1799年年，法法国国政政府府依依据据科科学学家家实实地地测测定定敦敦刻刻尔尔克克到到巴巴塞塞罗罗那那之之间间地地球球子子午午线线弧弧长长和和给给定定体体积积纯纯水水重重量量结结果果，制制成成了了铂铂基基准准米米尺尺和和铂铂基基准准千千克克，我我们们称称之之为为“档档案案米米”和和“档档案案千克千克”，保留在法国巴黎档案局。，保留在法国巴黎档案局。米制条约米制条约第5页1875年年法法国国政政府府召召开开了了“米米制制外外交交会会议议”，有有20个个国国家家派派了了政政府府代代表表和和科科学学家家出出席席。5月月20日日正正式式签签署署了了“米制条约米制条约”，公认，公认米制为国际通用计量单位制米制为国际通用计量单位制。1889年年，国国际际计计量量局局完完成成了了“米米”和和“千千克克”原原器器制制造造，同同年年在在巴巴黎黎召召开开了了第第一一届届国国际际计计量量大大会会，从从所所制制米米尺尺和和砝砝码码中中，选选出出了了作作为为统统一一国国际际长长度度和和质质量量单单位位量量值值米米尺尺和和砝砝码码，称称为为“国国际际原原器器”，由由国国际际计计量量局局保保留留。大大会会还还同同意意将将其其余余米米尺尺和和砝砝码码发发给给米米制制条条约约签签字字国国，作作为为各各国国最最高高计计量量基基准准。各各国国基基准准器器具具定定时时与与国国际际计计量量局局国国际际原原器器比比对对，以确保其量值一致。以确保其量值一致。米制条约米制条约第6页1875年年法法国国政政府府召召开开了了“米米制制外外交交会会议议”，有有20个个国国家家派派了了政政府府代代表表和和科科学学家家出出席席。5月月20日日正正式式签签署署了了“米米制制条条约约”，公公认认米米制制为为国国际际通通用用计计量量单位制单位制。1889年年，国国际际计计量量局局完完成成了了“米米”和和“千千克克”原原器器制制造造，同同年年在在巴巴黎黎召召开开了了第第一一届届国国际际计计量量大大会会，从从所所制制米米尺尺和和砝砝码码中中，选选出出了了作作为为统统一一国国际际长长度度和和质质量量单单位位量量值值米米尺尺和和砝砝码码，称称为为“国国际际原原器器”，由由国国际际计计量量局局保保留留。大大会会还还同同意意将将其其余余米米尺尺和和砝砝码码发发给给米米制制条条约约签签字字国国，作作为为各各国国最最高高计计量量基基准准。各各国国基基准准器器具具定定时时与与国国际际计计量量局局国国际际原原器器比对，以确保其量值一致。比对，以确保其量值一致。米制条约米制条约第7页米米制制单单位位扩扩充充。依依据据两两通通电电导导线线之之间间产产生生作作用用力力而而定定义义电电流流单单位位安安培培；依依据据地地球球围围绕绕太太阳阳转转动动周周期期而而确确定定时时间间单单位位秒秒。它它们们形形成成了了一一个个基基于于所所谓谓自自然然不不变变米米制制，并并成成为国际单位制基础为国际单位制基础。米米制制单单位位改改进进。1892年年，美美籍籍德德裔裔科科学学家家阿阿尔尔伯伯特特迈迈克克尔尔逊逊第第一一次次用用镉镉红红外外波波长长以以干干涉涉法法测测量量了了国国际际米米原原器器，它它精精度度比比法法国国档档案案米米原原器器精精度度提提升升了了一一百百倍倍，干干涉涉仪仪使使用用使使长长度度计计量量得得到到了了一一大大突突破破，大大大大促促进进了了计计量量科科学学发发展展，从从而而结结束束了了国国际际间间使使用用了了70多年多年长度实物基准长度实物基准。米米制制单单位位制制延延伸伸。伴伴随随科科学学技技术术和和工工业业发发展展，人人们们在在各各个个领领域域又又先先后后制制订订了了一一些些以以米米制制为为基基础础单单位位制制，比比如如：物物理理学学中中厘厘米米克克秒秒制制；工工程程技技术术米米千千克克秒秒制制和和米米千千克克力力秒秒制制；电电磁磁学学中中静静电电制制，高斯制高斯制等。等。米制条约米制条约第8页三、当代阶段三、当代阶段1、社社会会背背景景：二二次次世世界界大大战战后后，全全球球经经济济快快速速发发展，技术改变日新月异。展，技术改变日新月异。2、标标志志：由由经经典典理理论论为为基基础础转转为为量量子子理理论论为为基基础础，由宏观实物基准转为微观量子基准；由宏观实物基准转为微观量子基准；3、特特点点：参参量量之之间间相相互互渗渗透透，检检测测方方法法与与设设备备光光、机、电结合。机、电结合。4、经典案例、经典案例 国际单位制形成。国际单位制形成。第9页1948年年，第第九九届届国国际际计计量量大大会会责责成成国国际际计计量量委委员员会会制制订订一一个个全全部部“米米制制条条约约”签签署署国国都都能能接接收收实实用计量单位制。未来安培列入。用计量单位制。未来安培列入。1954年年，第第十十届届国国际际计计量量大大会会依依据据决决定定采采取取米米(m)、千千克克(kg)，秒秒(s)，安安培培(A)，开开尔尔文文(K)和和坎坎德德拉拉(cd)六六个个单单位位为为建建立立新新单位制基本单位。单位制基本单位。1956年年，国国际际计计量量委委员员会会把把上上述述六六个个基基本本单单位位作作为为基基础础单单位位制制称称为为“国国际际单单位位制制”。1960年年第第十十一一届届国国际际计计量量大大会会正正式式定定名名为为“国际单位制国际单位制”，符号为，符号为“SI”。国际单位制国际单位制SI形成形成第10页1971年年，第第十十四四届届国国际际计计量量大大会会将将物物质质量量单单位位摩摩尔尔(mol)增增列列为为国国际际单单位位制制第第七个基本单位。七个基本单位。随随即即几几次次计计量量大大会会陆陆续续给给21个个导导出出单单位位予予专专门门名名称称，将将十十进进倍倍数数词词头头表表示示原原因因从从10-181018扩扩展展到到10-241024 1978年年国国际际标标准准化化组组织织先先后后了了与与SI相相关关国国家家标标准准，使使得得SI能能够在国际上广泛应用。够在国际上广泛应用。国际单位制国际单位制国际单位制国际单位制SISI形成形成形成形成第11页第二节第二节 我国计量发展阶段我国计量发展阶段第12页一、古代时期一、古代时期 计计量量在在我我国国早早期期称称为为度度量量衡衡，依依据据我我国国史史书书记记载载，在在古古代代，人人们们最最初初判判断断长长短短、大大小小、轻轻重重时时，是是靠靠自自己己眼眼、手手等等感感觉觉器器官官，然然后后发发展展到到以身体某一部分作为标准。以身体某一部分作为标准。伴伴随随手手工工业业与与农农业业分分离离，商商品品生生产产和和交交换换深深入入发发展展，商商品品品品种种和和数数量量越越来来越越多多，质质量量也也发发生生了了很很大大改改变变，人人们们对对交交换换商商品品用用计计量量器器具具准准确确度度越越来来越越高高，于于是是，早早期期度度量量衡衡器器具具就就伴伴随随人人类类需需要要而而产产生生了了。在在奴奴隶隶社社会会和和封封建建社社会会时时期期，度度量衡有了较快发展。量衡有了较快发展。第13页最早发觉商代象牙尺最早发觉商代象牙尺 豆豆 1、商代时期、商代时期第14页2、春秋战国时期、春秋战国时期 1）春春秋秋战战国国时时期期，各各国国度度量量衡衡器器具具都都有有发发展展，但量值不统一，单位大小和名称不一致，比如：但量值不统一，单位大小和名称不一致，比如：u秦国量器名称为升、斗、桶，秦国量器名称为升、斗、桶，u齐国叫豆、区、斧、钟等；齐国叫豆、区、斧、钟等；u秦秦国国1升升合合今今200毫毫升升，楚楚国国1升升合合今今220毫毫升升；2）单位量值标准器）单位量值标准器-黄钟律管黄钟律管第15页 我我国国古古代代未未曾曾把把度度量量衡衡列列为为专专门门学学科科，而而多多随随音音律律、历历算算学学并并存存，尤尤其其与与音音律律学学互互为为参参证证，成为中国古代度量衡史一大特点。成为中国古代度量衡史一大特点。依依据据汉汉书书律律历历志志上上，黄黄钟钟律律管管假假如如以以大大小小适适中中且且相相等等黍黍子子进进行行测测量量，其其长长度度应应该该等等于于九九十十粒粒黍黍子子并并列列长长度度，官官内内应应该该恰恰好好容容纳纳黍黍子子一一千千二二 百百 粒粒。古古 代代 度度 量量 衡衡 标标 准准 即即 由由 此此 产产 生生。度度标标准准：每每粒粒黍黍子子长长度度为为一一分分，十十分分为为一一寸寸，十十 寸寸 为为 一一 尺尺，十十 尺尺 为为 一一 丈丈，十十 丈丈 为为 一一 引引。量量标标准准：以以井井水水注注满满黄黄钟钟管管。井井水水容容量量为为一一龠龠，十十龠龠为为一一合合，十十合合为为一一升升，十十升升为为一一斗斗，十十斗斗为为一斛。一斛。衡衡标标准准：一一千千二二百百粒粒黍黍子子，其其重重量量要要求求为为十十二二铢铢，二二十十四四铢铢为为一一两两，十十六六两两为为一一斤斤，三三十十斤斤为为一钧，四钧为一石。一钧，四钧为一石。特点：特点：用频率进行校准；用频率进行校准；一一个个实实物物，可可实实现现长长度度、容容量量和和质质量量3个个量单位量值。量单位量值。黄钟律管黄钟律管第16页3、秦始皇时代、秦始皇时代 u在在中中国国首首次次实实现现了了统统一一文文字字、统统一一货货币币、统统一一度度量衡；量衡；u以以40字字诏诏书书形形式式公公布布了了最最高高法法令令，是是我我国国计计量量管管理理史史上上一一件件大大事事，标标志志着着计计量量管管理理开开始始了了法法制制管管理；理；u首次明确了检定制度首次明确了检定制度 1）周期：周期：1年；年；2）环境温度：春分、秋分（温度改变小）；环境温度：春分、秋分（温度改变小）；3）要求了误差和等级划分；）要求了误差和等级划分；4）违反法令处罚办法。违反法令处罚办法。第17页3、汉代、汉代 汉承秦制，刘邦令张仓汉承秦制，刘邦令张仓“定度量衡程式定度量衡程式”：度制：度制：1引引=10丈，丈，1丈丈=10尺，尺，1尺尺=10寸，寸，1寸寸=10分；分；量制：量制：1斛斛=10斗，斗，1斗斗=10升，升，1升升=10合；合；衡制：衡制：1石石=4钧，钧，1钧钧=30斤，斤，1斤斤=16两。两。汉代是度量衡发展兴盛时期，有许多成就：汉代是度量衡发展兴盛时期，有许多成就：创创造造了了活活动动卡卡尺尺，是是历历史史上上最最早早卡卡尺尺，能能够够测测量量外外径和凹孔深度。径和凹孔深度。历历史史上上著著名名新新莽莽铜铜嘉嘉量量就就是是西西汉汉末末年年王王莽莽称称帝帝时时制制作。作。（下列图）（下列图）第18页新莽铜嘉量包含了五个容量单位，将斛、斗、升、合、龠；上为斛，新莽铜嘉量包含了五个容量单位，将斛、斗、升、合、龠；上为斛，下为斗，左耳为升，右耳上为合，下为龠。一器能够计量五量。下为斗，左耳为升，右耳上为合，下为龠。一器能够计量五量。新莽铜嘉量既可作容量标准，也可作衡重标准，还可导出尺度标准，新莽铜嘉量既可作容量标准，也可作衡重标准，还可导出尺度标准，度、量、衡三项统一于一器，誉为旷世瑰宝。度、量、衡三项统一于一器，誉为旷世瑰宝。现藏台湾省博物馆。现藏台湾省博物馆。新莽铜嘉量新莽铜嘉量第19页4、三国东汉时代、三国东汉时代 u三国出现了最早使用提系杆秤，一直使用至今。三国出现了最早使用提系杆秤，一直使用至今。第20页记里鼓车是利用车轮带动大小不一样一组齿轮，使车轮走记里鼓车是利用车轮带动大小不一样一组齿轮，使车轮走满一里时，其中一个齿轮刚好转动一圈，该轮轴拨动车上满一里时，其中一个齿轮刚好转动一圈，该轮轴拨动车上木人打鼓或击钟，汇报行程。木人打鼓或击钟，汇报行程。记里鼓车记里鼓车 第21页5、隋唐时代、隋唐时代 公元公元653年颁布年颁布唐律疏仪唐律疏仪首次明确了以下：首次明确了以下：1）度量衡）度量衡国家行政管理部门：大府寺国家行政管理部门：大府寺 2）检定人员不按照规则操作处罚；检定人员不按照规则操作处罚；3）私自制作度量衡在市场上使用处罚；）私自制作度量衡在市场上使用处罚；4）违章使用度量衡称量国家财物处罚；）违章使用度量衡称量国家财物处罚；5）使用未经过官方认可合格度量衡处罚；）使用未经过官方认可合格度量衡处罚；6）度量衡监督人员渎职处罚。度量衡监督人员渎职处罚。第22页6、宋朝、宋朝 1）称称量量小小、分分度度精精、称量准确称量准确戥称戥称。2）地地方方官官吏吏（如如宁宁国国府府）开开始始自自置置地地方方量量器器有有四四种种，均均比比国国家家要要求求标标准准量量器器大大。经经过过使使用用这这些些大大斛斛大大斗斗，一一年年就就多多征征农农民民地地租租粮食粮食29.9万石之多。万石之多。第23页7、明朝 明朝对度量衡器具管理非常严格，全部器具由中央统一制造，然后由各省、府、州逐层依样制造，校准合格，印烙后颁发使用。禁止私人制造度量衡器。据统计，明朝从洪武元年到嘉靖近2中，共颁布相关度量衡法令17次。第24页8、清朝、清朝1）制作了规范标准器。制作了规范标准器。清清朝朝前前期期，康康熙熙亲亲自自制制作作了了营营造造尺尺，又又以以营营造造尺尺尺尺度度导导出出容容量量标标准准“漕漕斛斛”，营营造造尺尺立立方方寸寸金金属属个个为衡重基准为衡重基准“库平库平”2）制订了一套严格度量衡管理制度。）制订了一套严格度量衡管理制度。第25页二、近代时期 1840年鸦片战争后，伴随帝国主义入侵中国，外国度量衡制纷纷传入，如英制、法制、德制等，各国所附通商章程要求，以本国度量衡制度为标准折合中国制，或为相互换算标准，即所谓海关权度制，是我国计量事业发展遭受严重打击。清朝末年，因祖器丢失，复制营造尺很困难，清朝政府请国际计量局制造营造尺原器及副原器作为国内营造尺最高基准。宣统元年（19）营造尺铂铱合金原器和镍铜合金副原器由国际计量局制成，校准后发该证书，并送到我国，这么才与国际计量局有了正式联络。第26页 191月，中华民国北洋政府大总统公布权度法，同时决定推行“米制”和“营造尺库平两制”两制，把米制叫做乙制，汉字名称用“公”冠在旧名上。即公尺、千克、公升等。1930年10月，南京国民政府成立了全国度量衡局（1947年改为中央标准局），统一管理全国度量衡工作，局内设置了度量衡检定人员养成所和度量衡制造所。随即又相继公布了度量衡法、度量衡法实施细则等三十多个法规。第27页三、当代时期三、当代时期1、统一计量单位制工作取得了很大成绩、统一计量单位制工作取得了很大成绩1955年年1月国务院设置了国家计量局，负责主管全国计月国务院设置了国家计量局，负责主管全国计量工作；量工作；1959年年6月，国务院公布了月，国务院公布了关于统一我国计量单位制关于统一我国计量单位制命令命令，确定以，确定以“米制米制”为我国基本计量制度，在全国范围为我国基本计量制度，在全国范围内推广米制；内推广米制；1977年年5月，国务院颁布了月，国务院颁布了中华人民共和国计量管理条中华人民共和国计量管理条例（试行）例（试行），逐步采取世界通用逐步采取世界通用“国际单位制国际单位制”；1984年年2月，国务院颁布月，国务院颁布关于在我国统一实施法定计量关于在我国统一实施法定计量单位命令单位命令，正式确定了以国际单位制为基础制订我国法，正式确定了以国际单位制为基础制订我国法定计量单位；定计量单位；1985年正式颁布年正式颁布中华人民共和国计量法中华人民共和国计量法要求了在我国要求了在我国实施我国法定计量单位。实施我国法定计量单位。第28页2、建立完善全国量值传递体系、建立完善全国量值传递体系法法定定计计量量检检定定机机构构：当当前前，全全国国共共有有法法定定计计量量检检定定机机构构个个、省省级级个个、地地级级个个、县县级级个，政府授权专业计量站个；个，政府授权专业计量站个；国国家家计计量量基基、标标准准器器具具：当当前前全全国国共共有有计计量量基基准准177项，社会公用计量标准项，社会公用计量标准39606项项;主主动动组组织织开开展展国国际际间间比比对对工工作作，提提升升我我国国技技术术水水平平：当当前前，我我国国已已与与多多个个国国家家和和地地域域开开展展了了交交流流与与合合作作，与与个个国国家家或或地地域域签签署署了了合合作作协协议。议。第29页3、基本形成了适应市场发展计量法规体系、基本形成了适应市场发展计量法规体系法法律律法法规规：已已形形成成一一套套以以计计量量法法为为关关键键法法律律、法法规规体体系系，主主要要包包含含一一部部计计量量法法、8个个国国家家计计量量法法规规、个个国国家家计计量量规规章章、个个地地方方计计量法规和量法规和7个地方计量规章；个地方计量规章；技技术术法法规规：93个个国国家家计计量量检检定定系系统统表表，848个个国国家家计计量量检检定定规规程程，158个个国国家家计计量量技技术术规规范范，1549个部门、地方计量检定规程。个部门、地方计量检定规程。第30页4、指导、帮助企业建立计量检测体系 在计划经济体制下，国家先后制订下发加强企业计量工作若干意见和关于加强中小企业计量工作意见，对企业计量工作提出明确要求；伴随市场经济不停推进，以企业自愿为标准，为了帮助、引导企业完善计量检测体系，提升产品质量，12月26日，国家质检总局同意了计量检测体系确认规范；第31页加加强强计计量量器器具具生生产产企企业业监监督督、管管理理。国国家家先先后后颁颁布布了了制制造造、修修理理计计量量器器具具许许可可证证监监督督管管理理方方法法、制制造造、修修理理计计量量器器具具许许可可证证考考评评规规范范、制制造造、修修理理计计量量器器具具许许可可证证考考评评员员培培训训、考考评评、聘用要求聘用要求等；等；为为了了确确保保人人民民群群众众日日常常消消费费，年年下下发发定定量量包包装装商商品品生生产产企企业业计计量量确确保保能能力力评评价价要要求求，决决定定在在三三大大类类种种定定量量包包装装商商品品中中开开展展推推行行“”标志。标志。第32页