計量單位

一、概 述

在測量中，人們總是用數(shù)值和測量單位(在我國，又稱為計量單位)的乘積來表示被測量的量值。所謂計量單位，是指為定量表示同種量的大小而約定地定義和采用的特定量。為給定量值按給定規(guī)則確定的一組基本單位和導(dǎo)出單位，稱為計量單位制。

法定計量單位是指由國家法律承認(rèn)、具有法定地位的計量單位。實行法定計量單位是統(tǒng)一我國計量制度的重要決策。它將徹底結(jié)束多種計量單位制在我國并存的現(xiàn)象，并與國際主流相一致。

我國《計量法》規(guī)定:“國家采用國際單位制。國際單位制計量單位和國家選定的其他計量單位，為國家法定計量單位?！?/p>

國際單位制是我國法定計量單位的主體，所有國際單位制單位都是我國的法定計量單位。國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 1000規(guī)定了國際單位制的構(gòu)成及其使用方法。我國規(guī)定的法定計量單位的使用方法，包括量及單位的名稱，符號及其使用、書寫規(guī)則，與國際標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定一致。

國家選定的作為法定計量單位的非國際單位制單位，是我國法定計量單位的重要組成部分，具有與國際單位制單位相同的法定地位。

國際標(biāo)準(zhǔn)或有關(guān)國際組織的出版物中列出的非國際單位制單位(選人我國法定計量單位的除外)，一般不得使用。若某些特殊領(lǐng)域或特殊場合下有特殊需要，可以使用某些非法定計量單位，但應(yīng)遵守相關(guān)的規(guī)定。

二、法定計量單位的構(gòu)成

國際單位制是在米制的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種一貫單位制，其國際通用符號為“SI”。它由SI單位(包括SI基本單位、SI導(dǎo)出單位)，以及SI單位的倍數(shù)單位(包括SI單位的十進(jìn)倍數(shù)單位和十進(jìn)分?jǐn)?shù)單位)組成，具有統(tǒng)一性、簡明性、實用性，合理性和繼承性等特點。SI單位是我國法定計量單位的主體，所有SI單位都是我國的法定計量單位。此外，我國還選用了一些非SI的單位，作為國家法定計量單位。

我國法定計量單位的構(gòu)成如下:

(1)SI基本單位共7個。

(2)包括SI輔助單位在內(nèi)的具有專門名稱的SI導(dǎo)出單位共21個。

(3)由SI基本單位和具有專門名稱的SI導(dǎo)出單位構(gòu)成的組合形式的SI導(dǎo)出單位;

(4)SI單位的倍數(shù)單位包括SI單位的十進(jìn)倍數(shù)單位和十進(jìn)分?jǐn)?shù)單位，構(gòu)成倍數(shù)單位的SI詞頭共20個。

(5)國家選定的作為法定計量單位的非SI單位共16個。

(6)由以上單位構(gòu)成的組合形式的單位。

(一)Sl基本單位

米、秒、千克、安培、坎的拉、開爾文、摩爾、7個SI基本量的基本單位，它們是構(gòu)成SI的基礎(chǔ)。

(二)SI導(dǎo)出單位

SI導(dǎo)出單位是用SI基本單位以代數(shù)形式表示的單位。這種單位符號中的乘和除采用數(shù)學(xué)符號。它由兩部分構(gòu)成:一部分是包括SI輔助單位在內(nèi)的具有專門名稱的SI導(dǎo)出單位;另一部分是組合形式的SI導(dǎo)出單位，即用SI基本單位和具有專門名稱的SI導(dǎo)出單位(含輔助單位)以代數(shù)形式表示的單位。

某些SI單位，例如力的SI單位，在用sI基本單位表示時，應(yīng)寫成kg m/s2。這種表示方法顯然比較繁瑣，不便使用。為了簡化單位的表示式，經(jīng)國際計量大會討論通過，給它以專門的名稱——牛[頓]，符號為N。類似地，熱和能的單位通常用焦[耳](J)代替牛頓米(N m)和kg m2/S2。這些導(dǎo)出單位，稱為具有專門名稱的SI導(dǎo)出單位。

電離輻射、醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域中的某些量，涉及人類健康和安全防護(hù)。這些量的量綱相同，或具有與其他量相同的量綱，因此，用SI基本單位表示這些量的SI導(dǎo)出單位時，也具有相同的形式。為了便于區(qū)分不同的物理量，避免使用時混淆而造成事故，這些量的SI導(dǎo)出單位也被賦予專門的名稱。例如:吸收劑量、比授[予]能及比釋動能的單位，通常用戈[瑞](Gy)代替焦耳每千克(J/kg)，劑量當(dāng)量單位則用希[沃特]代替焦耳每千克(J/kg)。

SI單位弧度(rad)和球面度(sr)，稱為SI輔助單位，它們是具有專門名稱和符號的量綱為一的量的導(dǎo)出單位。例如:角速度的SI單位可寫成弧度每秒(rad/s)。

電阻率的單位通常用歐姆米(Ω m)代替伏特米每安培(v m/A)，它是組合形式的SI導(dǎo)出單位之一。

(三)SI單位的倍數(shù)單位

在SI中，用以表示倍數(shù)單位的詞頭，稱為SI詞頭。它們是構(gòu)詞成分，用于附加在SI單位之前構(gòu)成倍數(shù)單位(十進(jìn)倍數(shù)單位和分?jǐn)?shù)單位)，而不能單獨使用。

表5，2-3共列出20個SI詞頭，所代表的因數(shù)的覆蓋范圍為10-24-1024。

詞頭符號與所緊接著的單個單位符號(這里僅指SI基本單位和SI導(dǎo)出單位)應(yīng)視作一個整體對待，共同組成一個新單位，并具有相同的冪次，而且還可以和其他單位構(gòu)成組合單位。例如:Icm3=(10-2m)3=0-6m3。1μs-1=(10-6s)-1=106s-1，1mm2/s=(10-3m)2/s=10-6m2/s。

由于歷史原因，質(zhì)量的SI基本單位名稱“千克”中已包含SI詞頭，所以，“千克”的十進(jìn)倍數(shù)單位由詞頭加在”克”之前構(gòu)成。例如:應(yīng)使用毫克(mg)，而不得用微千克(μkg)。

(四)可與SI單位并用的我國法定計量單位

由于實用上的廣泛性和重要性，在我國法定計量單位中，為11個物理量選定了16個與SI單位并用的非SI單位，如表5.2-4所示。其中10個是國際計量大會同意并用的非sI單位，它們是:時間單位——分、[小]時，日(天)，[平面]角單位——度、[角]分、[角]秒;體積單位——升;質(zhì)量單位——噸和原子質(zhì)量單位，能量單位一一電子伏。另外6個，即海里、節(jié)、公頃、轉(zhuǎn)每分、分貝、特[克斯]，則是根據(jù)國內(nèi)外的實際情況選用的。