POWERPOINT TEMPLATE黄河水利委员会基本建设工程质量检测.ppt
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1、质量检测工作基础知识,黄河水利委员会基本建设工程质量检测中心黄河水利科学研究院,2009.4,冷元宝,博士,教授级高级工程师。水利部堤防工程安全与病害防治工程技术研究中心副主任,黄委会质检中心常务副主任,黄科院工程力学研究所所长、华北水利水电学院硕士生导师。注册中华人民共和国计量认证(组长资格)国家级评审员,中国地球物理学会工程地球物理专业委员会副主任委员,中国水利学会水利量测技术专业委员会副主任委员。,主要从事工程地球物理、质量检测等工作。曾主持南水北调中线(河南段)工程地球物理勘探,西线综合地球物理勘探及小浪底水电站堆石体密实度、坝基固结灌浆及砼防渗墙质量检测等20余项生产和检测项目;主持
2、国家水利行业公益专项、国家“948”、水利部“988”等国家、省部级项目9项;主编堤防隐患探测规程,是水利水电工程物探规程、锚杆锚固质量无损检测技术规程的主要编写者。先后出版教材专著5部,发表论文30余篇,被EI收录3篇。冷元宝 13703718342王世忠副处长 http:/13633858861,1.绪论,2.计量与数据处理,3.实验室管理,目 录,4.计量认证工作体会,1.绪论,水利水电工程质量管理水利水电工程质量检测,1.绪论,水利水电工程质量管理的主要要求为:水利水电工程建设各单位要积极推行全面质量管理,加强质量意识和质量管理知识的教育,提高劳动者的素质,采用先进的质量管理模式和管理
3、手段,推广先进的科学技术和施工工艺,依靠科技进步和加强管理,不断提高工程质量,努力创建优质工程。,1.绪论,检测与检验 水利水电工程质量检测的依据 质量检测的步骤 对水利水电工程质量检测单位和检测人员的要求,水利水电工程质量检测,1.绪论,检测与检验,检测:对实体一种或多种性能进行检查、度量、测量和试验的活动。检测的目的是希望了解检测对象某一性能或某些性能的状况。,检验:对实体的一种或多种性能进行检查、度量、测量和试验,并将结果与规定要求进行比较,以确定每项特性合格情况所进行的活动。其目的是要求判定检测的对象是否合格。检验应包括以下内容:,确定检测对象的质量标准;采用规定的方法对检测对象进行检
4、测;将检测结果与标准指标进行比较;做出检测对象是否合格的判断。,1.绪论,水利水电工程质量检测的依据,法律、法规、规章的规定;国家标准、水利水电行业标准;工程承包合同认定的其他标准和文件;批准的设计文件,金属结构、机电设备安装等技术说明书;其他特定要求。,2008.11 颁布水利工程质量检测管理规定(36号令)的目的是为加强水利工程质量检测管理,规范水利工程质量检测行为。水利工程质量检测单位资质分为岩土工程、混凝土工程、金属结构、机械电气和量测共5个类别,每个类别分为甲级、乙级2个等级。,1.绪论,质量检测的步骤,1.绪论,水利工程质量检测员资格证书有效期一般为3年。质量检测员在证书有效期内,
5、应按有关规定参加教育培训,保持其资格的有效性。,对水利水电工程质量检测单位和检测人员的要求,1.绪论,对水利水电工程质量检测单位和检测人员的要求,水利工程质量检测员有下列情形之一的,验证为不合格,中国水利工程协会将注销其资格。在质量检测活动中有不良记录,情节较严重的;超过65周岁的;超出资格专业范围从事质量检测活动的。,水利工程质量检测员在从事质量检测活动中,有下列行为之一,情节严重的,撤销其资格证书。不如实记录,随意取舍检测数据的;弄虚作假、伪造数据;未执行法律、法规和强制性标准的。,2.计量与数据处理,术语 计量基础 数据处理 数据表达方式 测量误差 数据统计分析 抽样,术语,量与量值 测
6、量与计量 计量器具 测量系统与测量设备 计量器具的计量性能 标准物质 测量传感器,2.计量与数据处理,实物量具和测量器具实际值 计量器具的检定 测量不确定度 标准与标准测量能力 计量单位、法定计量单位、国际 单位制 溯源等级图与国家溯源等级图,量与量值,量值一般由一个数乘以测量单位所表示的特定量的大小。例:5.34m或534cm,15kg,10s,-40。,2.计量与数据处理,量是现象、物体或物质的可定性区别和定量确定的一种属性。它具有两个特性:一是可测;二是可用数学形式表明其物理含义。只能定性区别,但不能定量测定的现象,不能称为量,只能叫“性质”。,厚度、周长、波长属于同类量。,任意一个量,
7、其大小是不变的,是客观存在的,但其量值将随单位的不同而不同。,量程是指测量范围上限值和下限值之差。,测量与计量,测量是以确定量值为目的的一组操作。测量本身是一个实验过程,是利用一个已知的单位量与被测的同类量进行比较的过程。结果可以在一定准确度内重复实现,操作可以是自动地进行的。计量是实现单位统一、量值准确可靠的活动。计量即为用公认的标准来校准测量器具,并用法律形式将其固定下来形成的区别于测量的新概念。计量的目的就是保证“测量统一”,保证量值的准确可靠和一致。,2.计量与数据处理,在允许误差限内,计量器具的被测量值的范围称为测量范围,计量必须具备准确性、一致性、溯源性和法制性等特点。,计量器具,
8、2.计量与数据处理,测量系统与测量设备,测量系统就是组装起来进行特定测量的全套仪器和其他设备。测量系统有时又称计量装置或测量装置。测量装置一般由测量仪器和一些辅助设备共同组成,如温度测量装置、应力测量装置等。固定安装的测量系统也称为测量装备。测量设备它是测量仪器、测量标准、参考物质、辅助设备以及进行测量所必需的资源的总称。,2.计量与数据处理,计量器具的计量性能,2.计量与数据处理,标准物质,2.计量与数据处理,具有一种或多种足够均匀和很好地确定了的特性,用以校准测量装置、评价测量方法或给材料赋值的一种材料或物质,叫做标准物质或参考物质。,测量传感器,2.计量与数据处理,实物器具和测量器具实际
9、值,实物量具是使用时以固定形态复现或提供给定量的一个或多个已知值的器具。有时也简称“量具”。习惯上说的“通用量具”(即千分尺、百分表、游标卡尺)实质上并不同于这里所说的实物量具,而是属于测量仪器。,2.计量与数据处理,测量器具实际值即为满足准确度的用来代替真值使用的量值。在计量检定中一般是将上一个等级标准计量器具提供的测量值作为下一个等级计量器具的实际值。,校准与校准测量能力,2.计量与数据处理,校准测量能力是指通常提供给用户的最高校准与检测水平,它用置信概率为95%的扩展不确定度表示。有时称为最佳测量能力。,校准是指在规定的条件下,为确定测量仪器或测量系统的示值或实物量具或参考物质所代表的量
10、值,与对应的由标准所复现的量值之间关系 的一组操作。,计量器具的检定,计量检定是为评定或证实计量器具的计量性能(准确度、稳定度、灵敏度等)是否完全满足计量检定规程的要求,确定其是否合格所进行的全部工作。计量检定必须执行计量检定规程,包括国家规程、地方规程和部门规程。,2.计量与数据处理,国家计量检定系统是由国务院计量行政部门组织制定并批准发布。其中用图表结合文字的形式明确地规定由国家计量基准到各级计量标准直到普通计量器具的量值传递程序,包括名称、计量范围、准确度、不确定度、允许误差和传递方法等。,校准与检定的主要区别,校准不具法制性,是企业自愿溯源行为;检定具有法制性,属计量管理范畴的执法行为
11、。校准主要确定测量器具的示值误差;检定是对测量器具的计量特性及技术要求的全面评定。校准的依据是校准规范、校准方法,可做统一规定也可自行制定;检定的依据是检定规程。校准不判断测量器具合格与否,但当需要时,可确定测量器具的某一性能是否符合预期的要求;检定要对所检的测量器具做出合格与否的结论。校准结果通常是发校准证书或校准报告;检定结果合格的发检定证书,不合格的发不合格通知书。,2.计量与数据处理,测量不确定度,不确定度是表示由于测量误差的存在而对被测量值不能肯定的程度。是指测量结果不能肯定的误差范围,是对某一被测量值而言,即对测量结果而言。测量中总存在着误差,当系统误差作了修正,但还有随机误差和未
12、定系统误差存在,每个测量结果中存在不确定度。如人的体温测量结果为36.50.15,说明实际体温在36.3536.65范围之间,则0.15这一不能肯定的误差范围即为不确定度。作为一个测量结果,不仅要表示其量值大小,而且要标出其测量的不确定度,才能叫一个完整的测量结果,才能使人们知道其测量结果的准确可靠程度。,2.计量与数据处理,测量不确定度,测量不确定度是表证合理赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。从词义上可理解为是对测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度,是定量说明测量结果质量的一个参数。用标准差表示的测量不确定度,就是标准不确定度。当测量结果是由若干个其他量的值求得时,按其
13、他各量的方差和协方差算得的标准不确定度,就是合成不确定度。扩展不确定度是确定测量结果区间的量,合理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。,2.计量与数据处理,计量单位、法定计量单位、国际单位制,计量单位是指为定量表示同种量的大小而约定的定义和采用的特定量。计量单位应具有明确的名称、定义和符号。国际单位制(SI)是由国际计量大会(CGPM)采纳和推荐的一种一贯单位制。SI是国际单位制的国际通用符号。,2.计量与数据处理,法定计量单位是指由国家法律确认、具有法定地位的计量单位。,按国际上的规定,国际单位制的具有专门名称的导出单位、辅助单位、基本单位直接由以上单位构成的组合形式的单位都称之为 S
14、I单位。,溯源等级图与国家溯源等级图,2.计量与数据处理,溯源等级图是指种代表等级顺序的框图,用以表明计量器具的计量特性与给定量的基准之间的关系。,计量基础,计量的内容 计量的发展 计量单位制,2.计量与数据处理,计量的内容,2.计量与数据处理,计量的发展,根据JJG-1001-91通用计量名词及定义,计量是实现单位统一和量值准确可靠的测量。从定义中可以看出,它属于测量,源于测量,而又严于一般测量,是测量的一种特定形式。计量的发展大体可分为3个阶段。,2.计量与数据处理,古典阶段经典阶段现代阶段,计量单位制,SI基本单位,2.计量与数据处理,计量单位制,部分SI导出单位,2.计量与数据处理,如
15、比热的单位:J(kgK)焦耳每千克开尔文,计量单位制,国家选定的非国际单位制单位,2.计量与数据处理,数据处理,算术平均值与最小二乘法原理 有效数字及其运算规则 数字修约规则,2.计量与数据处理,算术平均值与最小二乘法原理,2.计量与数据处理,1.算术平均值算术平均值表示为:,2.最小二乘法的基本原理在一系列等精度计量的计量值中最佳值,是使所有计量值的误差的平方和最小的值。对于等精度计量的一系列计量值来说,它们的算术平均值即为最佳值。,有效数字及其运算规则,2.计量与数据处理,为了取得准确的分析结果,不仅要准确测量,而且还要正确记录与计算。所谓正确记录是指记录数字的位数。因为数字的位数不仅表示
16、数字的大小,也反映测量的准确程度。所谓有效数字,就是实际能测得的数字。有效数字保留的位数,应根据分析方法与仪器的准确度来决定,一般使测得的数值中只有最后一位是可疑的。,有效数字及其运算规则,2.计量与数据处理,数字修约规则,2.计量与数据处理,当计算或其它原因需要减少数字位数时,须采用如下数字修约规则凑整。数字修约规则为:,(1)若舍去部分的数值大于0.5 则末位加1,(2)若舍去部分的数值小于0.5 则末位不变,(3)若舍去部分的数值等于0.5 则末位应凑成偶数(即当末位为偶数时,则末位不变;当末位为奇数时则加1),当舍去部分的数值等于0.5后不为0时则末尾加1。,如:将数字20.449修约
17、为3位有效数字的结果是20.4。,数据表达式,数值表示法 图形表示法 列表表示法,2.计量与数据处理,数值表示法,2.计量与数据处理,图形表示法,2.计量与数据处理,图形表示法是根据笛卡儿解析几何原理,用几何图形如线的长度、表面的面积、立体的体积等将实验数据表示。,根据数据作图,通常包括以下七个步骤:(1)图纸的选择;(2)坐标的分度;(3)坐标分度值的标记;(4)根据数据描点;(5)根据图上各点作曲线;(6)注解和说明;(7)数据和来源。,列表表示法,2.计量与数据处理,所有计量至少包括两个变数,一个叫独立变数,另一个叫从变数或因变数,列表法就是将一组实验数据中的自变数、因变数的各个数值依一
18、定的形式和顺序一一对应列出来。,(1)简单易作,不需特殊纸质和仪 器;(2)数据易于参考比较;(3)形式紧凑;(4)同一表内可以同时表示几个变 数间的变化而不混乱;(5)如表中所列和的函数关系,则 不必知道函数的形式就可对求 微分或积分。,其优点为:,测量误差,测量误差的概念 测量不确定度的评定,2.计量与数据处理,测量误差的概念,2.计量与数据处理,测量结果减去被测量的真值所得的差,称为测量误差。,真值是一个理想的概念,真值常用实际值(通常用高一等级的计量标准出具所计量的量值)或一系列计量结果的平均值来代替。对某一量进行计量后,用被计量的量的计量结果X减去其真值X0而得到的差值就是人们通常理
19、解的绝对误差(简称误差)。相对误差是测量结果的绝对误差X与真值Xo之比,即:X/Xo。,以公式可表示为:测量误差=测量结果-真值。,测量误差的概念,2.计量与数据处理,正确度反映了系统误差 的大小,表明计量值与真值的接近程度。精密度反映计量值偏移真值大小的程度。,从计量测量数据处理需要,按其性质一般将误差分为:随机误差:是指在可变条件下,对同一量进行无限多次计量时,保持固定不变的误差,或在条件改变时按某一确定规 律变化的计量误差分量。系统误差:是指测量结果与在重复条件下,对同一被测量进行无 限多次测量所得结果的平均值之差。,测量不确定度的评定,2.计量与数据处理,测量不确定度是表征计量的真值所
20、处的量值范围的评定,即表示计量结果附近的一个范围,而被计量的真值以一定的概率落于其中。不确定度是一个描述尚未确定的误差特征的量。评定不确定度的评定方法包括:A 类不确定度(由统计学方法评定的不确定度)的评定 B 类不确定度(由非统计学方法评定的不确定度)的评定 合成不确定度 的评定,对同一个被测量不论其测量程序、条件如何,测量结果相同的,其误差相同;而在重复性条件下,则不同结果可有相同的不确定度。,测量不确定度的评定,2.计量与数据处理,在测量过程中,各项误差合成后得到的总极限误差称为测量的不确定度,它是表示由于测量过程中各项误差影响而使测量结果不能肯定的误差范围。测量误差=测量值-真值,测量
21、值真值,为正差;测量值真值,为负差。由于我们习惯了测量误差这个概念,现在提出测量不确定度,确实理解起来比较困难。测量不确定度目前在各种资料上给出的解释不尽相同,但本质都是相同的。我们可以这样简单的理解:测量误差为一个确定值(尽管被测量真值是一个未知量),而不确定度是被测量真值所处一个范围的评定或由于测量误差致使测量结果不能肯定的程度。国家计量技术规范测量不确定度评定与表示(JJF1059-1999)中,对测量不确定度定义为:表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。此参数可以是标准差或其倍数,或说明了置信水准的区间的半宽度,其值恒为正值。,测量不确定度的评定,2.计量与数据处理
22、,测量误差与测量不确定度的区别,数据统计分析,有限数据的统计处理 显著性检验 离群值的取舍,2.计量与数据处理,有限数据的统计处理,2.计量与数据处理,有限数据的统计处理,2.计量与数据处理,有限数据的统计处理,2.计量与数据处理,有限数据的统计处理,2.计量与数据处理,显著性检验,2.计量与数据处理,常用的方法有两种:t 检验法和F 检验法。,离群值的取舍,在一组平行测定数据中,有时会出现个别值与其他值相差较远,这种值叫离群值。Q检验法。,抽样,总体、个体和样本 统计量 抽样方法,2.计量与数据处理,总体、个体和样本,2.计量与数据处理,统计量,2.计量与数据处理,抽样方法,2.计量与数据处
23、理,实验室质量管理基础 实验室技术管理 计量认证基础知识 能力验证,3.实验室管理,实验室质量管理基础,质量与质量管理 质量策划、控制、保证与改进 管理体系及其文件 管理体系的特性 纠正措施,3.实验室管理,质量与质量管理,3.实验室管理,实验室的质量管理是实验室确定质量方针和质量目标、质量策划(检测规程规范的确定)、质量控制(检测的实施与监督)、质量保证(制度、人员、仪器设备、检测环境)和质量改进(内审、管理评审、其他有效的检查方法)促使其实施全部管理职能的所有活动。,质量管理的步骤,建立实验室的管理体系,实施管理体系,维持、改进管理体系,质量策划、控制、保证与改进,3.实验室管理,质量策划
24、是质量管理的一部分,致力于制定质量目标并规定必要的运行过程和相关资源以实现质量目标。编制质量计划是质量策划的一部分。实验室管理体系建立过程可视为质量管理和作业的策划。,质量控制是指为达到质量要求所采取的作业技术和活动,其目的在于监视过程并排除质量环中所有阶段中导致不满意的原因,以取得经济效益。质量控制和质量保证的某些活动是相互关联的。,质量策划、控制、保证与改进,3.实验室管理,管理体系及其文件,3.实验室管理,实验室管理体系是实验室为了实现管理目的或效能,由组织机构、职责、过程和资源构成的,且具有一定活动规律的一个有机整体。也即是把影响检测/校准质量的所有要素综合在一起,在质量方针的指引下,
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