你用對(duì)了嗎？計(jì)量單位范式提高你的技術(shù)報(bào)告質(zhì)量

當(dāng)你編寫實(shí)驗(yàn)室技術(shù)文件、測(cè)量結(jié)果說明或者引入新的測(cè)量體系最佳實(shí)踐方法時(shí)，難免會(huì)遇到大大小小的問題。實(shí)驗(yàn)室常用文件比如校準(zhǔn)報(bào)告、控制圖、不確定度表格或標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行程序中測(cè)量單位和符號(hào)的恰當(dāng)使用，是有效傳遞技術(shù)信息的關(guān)鍵。

美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST) ?負(fù)責(zé)全國有關(guān)國際單位制(SI)的解釋和修正事宜。為了完成這項(xiàng)要?jiǎng)?wù)，NIST提供了許多與SI相關(guān)的資源，為科研、技術(shù)、貿(mào)易和商務(wù)活動(dòng)提供支持。NIST也是在國際計(jì)量局(BIPM，SI的制定機(jī)構(gòu))代表美國的技術(shù)單位。NIST出版的下列文件是計(jì)量單位范式在技術(shù)文件中標(biāo)準(zhǔn)用法的指南。

NIST 特別出版物SP330 和SP811為國際單位制在美國的使用提供法律解釋和指南。SP881還提供了SI書寫方式的詳細(xì)規(guī)范，包括一個(gè)非常有用的編輯性檢查單。

一

努力實(shí)現(xiàn)零錯(cuò)誤

NIST SP811是為工程師、科學(xué)家、學(xué)術(shù)研究人員等技術(shù)讀者編寫的文件，其附錄B提供了涵蓋眾多領(lǐng)域的測(cè)量單位修約指南及單位換算系數(shù)。NIST還出版了許多類似的技術(shù)書籍，如《新聞媒體SI單位范式指南》，它是一部簡明的以常見國際單位測(cè)量信息為主的指南。在NIST ?SI計(jì)量項(xiàng)目網(wǎng)頁上， 還可以找到國際單位制指南的相關(guān)信息匯總。

1.小數(shù)前勿忘標(biāo)零：對(duì)于小于1的數(shù)值，小數(shù)點(diǎn)之前應(yīng)寫零，這樣能確保數(shù)值不被誤讀，避免小數(shù)點(diǎn)標(biāo)錯(cuò)引起問題。如果不標(biāo)零，像.25這樣的數(shù)值，很可能被看成25，造成數(shù)值放大100倍的錯(cuò)誤; 如果這個(gè)數(shù)值代表藥品劑量的話，就會(huì)給患者的身體帶來嚴(yán)重影響。

2.避免單位換算錯(cuò)誤：使用SI單位可以減少美國傳統(tǒng)單位與SI單位之間頻繁換算發(fā)生錯(cuò)誤的數(shù)量。在徹底消除換算的需要之后，也就沒有必要再記錄換算系數(shù)及其來源了。由于轉(zhuǎn)換計(jì)算的存在，需要進(jìn)行嚴(yán)格的軟件驗(yàn)證，這個(gè)過程耗費(fèi)大量時(shí)間。由于換算計(jì)算失誤帶來的問題代價(jià)高昂，輕則耗費(fèi)錢財(cái)，重則生死攸關(guān)。

二

地面控制準(zhǔn)確度

1999 年，美國航空航天局(NASA)一顆價(jià)值1.25億美元的火星氣候軌道航天器發(fā)生了墜毀事故，這個(gè)事故暴露了同時(shí)使用多種測(cè)量體系存在的問題，使大家警醒。經(jīng)過調(diào)查，這次事故的主要原因是航天器進(jìn)入火星大氣層的切入角度過低。

NASA在事后調(diào)查中發(fā)現(xiàn)了切入角度和速度計(jì)算發(fā)生錯(cuò)誤的根本原因： 一個(gè)承包商在進(jìn)行有關(guān)切入角度模型的地面控制軟件編程時(shí)，未按NASA規(guī)定使用力的SI單位(牛頓，符號(hào)N)。這個(gè)事故之后，NASA提出了一系列的糾正措施，其中一項(xiàng)是開啟對(duì)軟件的審核， 以評(píng)估NASA與其承包商之間傳輸?shù)乃袛?shù)據(jù)是否符合規(guī)格。

三

用字要“講究”

NIST SI項(xiàng)目網(wǎng)頁上公布了許多資源， 包括一些有用的轉(zhuǎn)換系數(shù)資源， ?并為希望開發(fā)單位轉(zhuǎn)換軟件或使用在線計(jì)算器為技術(shù)手段的機(jī)構(gòu)提供了注意事項(xiàng)清單。在使用單位轉(zhuǎn)換軟件之前進(jìn)行嚴(yán)格的核查與驗(yàn)證是非常重要的。

1.測(cè)量單位的書寫和讀法。

測(cè)量單位的書寫和讀法并不是那么簡單，SI相比其他幾種歷史悠久或習(xí)慣使用的測(cè)量單位有著許多優(yōu)點(diǎn)，主要是SI提供了一系列清晰明了的并被國際通用的單位符號(hào)，可用于各種跨語言的交流。表1提供了一個(gè)例子，單位名稱在幾種語言中的譯名。

 

在NIST SP811文件中， 文字是按照《美國政府印刷辦公室書寫手冊(cè)》(美國政府出版署2008版)的規(guī)定拼寫的，與第三版韋伯國際英文詞典(梅里亞姆·韋伯1993年版)保持一致。比如使用了meter、liter和deka來表示“米”、“升”、“十進(jìn)制”，而未使用BIPM的SI手冊(cè)英文版中的拼寫方式(metre/litre/deca)。

BIPM的SI手冊(cè)是確定無疑的國際單位制國際通用的參考文件。這個(gè)文件以法文和英文雙語出版，并被翻譯成多種語言。

2.大寫單位、符號(hào)與前綴。

除了用在句首和標(biāo)題中，單位名稱以小寫開頭的有“帕斯卡(pascal)”、“貝可(becquerel)”、“牛頓(newton)”或“特斯拉(tesla)”。至于攝氏溫度的表示(符號(hào)℃)，單位“度(degree)”應(yīng)小寫，但“攝氏(Celsius)”的首字母是大寫的，因?yàn)樗鼇碜匀嗣Ｔ跍囟葦?shù)字和單位符號(hào)之間有一個(gè)空格，且不使用連字符。例如，20℃和10kg的寫法是正確的，而20℃、10-kg或10kg則是錯(cuò)誤的。如果單位名稱在使用時(shí)是完整拼寫出的，應(yīng)適用常規(guī)的語法要求。

單位名稱符號(hào)一般是用小寫字母表示的，比如m代表米(meter)，s代表秒(second)，kg 代表公斤(kilo-gram)，但是來自人名的單位符號(hào)是大寫表示的，比如W代表瓦特(watt)，V表示伏特(volt)，Pa表示帕斯卡(pascal)，K表示開爾文(kelvin)。在美國，表示升(liter)的符號(hào)也是用大寫的“L”表示的，主要是為了避免“L”小寫時(shí)和數(shù)字“1”混淆不清。在單位符號(hào)或單位縮寫后不應(yīng)標(biāo)圓點(diǎn)。比如，克(gram)的表示方法是“g”而不是“g.”。前綴的符號(hào)代表百萬以上的是大寫的，百萬以內(nèi)的則是小寫的，比如“M”大寫時(shí)代表mega，表示百萬(millions)，而“m”小寫時(shí)代表milli，表示千分的/一千的(thousandths)。

3.美國傳統(tǒng)單位。

在國際單位在國際單位制建立發(fā)展之后，許多范式要求在非國際單位制的測(cè)量系統(tǒng)也得到應(yīng)用，包括美國傳統(tǒng)單位，如英寸(inch)、英尺(foot)、碼(yard)、英里(mile)、盎司(ounce)、磅(pound)、及耳(gill，容量單位，相當(dāng)于1/4品脫)或加侖(gallon)等。盡管NIST未專門出版過美國傳統(tǒng)單位范式方面的參考資料，在NIST的第44號(hào)手冊(cè)《測(cè)量單位通用表格》中，提供了在貿(mào)易和商務(wù)活動(dòng)中使用的美國傳統(tǒng)單位及其相互關(guān)系、單位換算系數(shù)等信息。

由于SI是一個(gè)重要的國際標(biāo)準(zhǔn)，因此，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、營銷和標(biāo)識(shí)等各環(huán)節(jié)中應(yīng)用SI對(duì)美國制造產(chǎn)品在國際市場(chǎng)的成功意義重大。NIST的SI項(xiàng)目鼓勵(lì)在教育中全方位引入和使用SI，包括對(duì)產(chǎn)業(yè)工人的技能進(jìn)行提升。為了取得經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭力，美國產(chǎn)業(yè)界向國際單位制的自愿轉(zhuǎn)換是一個(gè)關(guān)鍵要素。

術(shù)語使用的準(zhǔn)確度、測(cè)量結(jié)果和測(cè)量單位的正確使用，有助于避免令人尷尬的“黑點(diǎn)”(在科研信息溝通中影響測(cè)量結(jié)果解讀的錯(cuò)誤)。讓我們最好地學(xué)習(xí)利用SI相關(guān)的資源，全面提高測(cè)量報(bào)告的準(zhǔn)確性吧。

中國合格評(píng)定國家認(rèn)可中心---劉健/編譯

來源：計(jì)量測(cè)控

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