04-EFT.WP.Core.Metrology v1.0 | 前言

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前言

I. 卷宗定位与目标

1. 本卷确立 EFT 体系中的计量基线，统一维度集合、单位体系、无量纲化与参考条件 RefCond，并给出不确定度评定与报告规则，保证跨卷（Equations/Parameters/Terms）的一致性与可追溯性。
2. 输出聚焦四类可执行资产：
   • 量纲与单位：register_unit、check_dim(expr)、convert(·) 的统一口径；
   • 参考条件与修正：set_refcond、corr_env(·; RefCond) 的选择与适用域；
   • 不确定度预算：u(x)、u_c(y)、U = k * u_c 的计算与呈现；
   • 无量纲化：nondim/re_dim 与默认规范 t0 def= L0 / c_ref。
3. 本卷不新增物理定律；涉及方程与推导统一指向《Core.Equations》，参数治理指向《Core.Parameters》。

II. 适用范围与边界

1. 适用范围：测量模型注册、单位与量纲校验、环境修正、A/B 类不确定度评定、无量纲化与还原、结果报告与判定。
2. 非目标内容：实验设计细节、数据采集硬件规范、数值求解算法（见实现卷 I40-* 的接口与调用约束即可）。
3. 基线假设：
   • 必须显式声明量纲与单位，任何表达式满足 dim(lhs) = dim(rhs)；
   • 参考条件以 RefCond = { p_ref, Temp_ref, humidity_ref } 给定，环境修正以 corr_env(·; RefCond) 形式出现；
   • 默认无量纲化采用 t0 def= L0 / c_ref。

III. 读者画像与前置要求

1. 面向读者：模型与算法工程师、计量与测试工程师、数据与不确定度分析人员、标准化与合规负责人。
2. 前置要求：
   • 基础微积分与线性代数，熟悉雅可比与 Hessian 的量纲含义；
   • 概率统计基础，理解方差传播与协方差；
   • 能够阅读与编写基于 I40-* 的实现接口。

IV. 跨卷关系与引用规范

1. 统一编号：公设 Pxx-?，最小方程 Sxx-?，计量流程 Mx-?，实现绑定 Ixx-?。跨卷引用固定写法：“见 配套白皮书《能量丝》 第x章 S/P/M/I…”。
2. 到达时两口径（统一示例，需显式路径与测度）：
   • 常量外提：T_arr = ( 1 / c_ref ) * ( ∫_gamma n_eff d ell )
   • 一般口径：T_arr = ( ∫_gamma ( n_eff / c_ref ) d ell )
3. 路径长度与无量纲化基线：L_gamma = ∫_gamma 1 d ell；在 t0 = L0 / c_ref 规范下，被积项 ( n_eff / c_ref ) * d ell 等价写作 bar_n_eff * d bar_ell 并视为无量纲，其中 d bar_ell = d ell / L0。
4. 冲突名强制沿用系统口径：T_fil（张力）与 T_trans（透射系数）不可混用；n 与 n_eff 严格区分；所有内联符号用反引号。

V. 关键术语与符号最小表（前言版）

• 维度与单位：[L]、[T]、[M]、[Qe]、[Temp]；量纲串 "[L]^a [T]^b [M]^c [Qe]^d [Temp]^e"。
• 参考尺度与无量纲化：L0、t0、T0；bar_x = x / L0，bar_t = t / t0。
• 核心函数：unit(x)、dim(x)、dimstr(x)、convert(v, U_from, U_to)、check_dim(expr)。
• 参考条件与修正：RefCond、corr_env(x; RefCond)。
• 不确定度：u(x)、u_c(y)、k、U = k * u_c。
• 跨卷锚点（名录）：c_ref、gamma(ell)、d ell、n_eff(x,t)、T_arr。

VI. 写作与排版遵循

• 小节标题使用罗马数字并加粗；项目符号用 - ；编号列表用 1. 。
• 公式、符号、定义一律使用英文与纯文本；任何带除号、积分或复合算符的表达一律加括号并声明路径 gamma(ell) 与测度 d ell。
• 量纲与单位禁止省略；报告遵循“先合成不确定度，后舍入”的顺序。

VII. 结构导读与产出物

• 第1–2章建立维度/单位与量纲代数，并提供 Mx-? 量纲校验流程与用例。
• 第3章规范 RefCond 与无量纲化映射，并固定 t0 = L0 / c_ref。
• 第4章定义测量模型注册与溯源链模板，支持追溯性审计。
• 第5章给出 A/B 类不确定度、雅可比传播与覆盖因子计算的统一实现锚点。
• 第6章规定结果呈现、舍入与合格判定（含 guard_band）。
• 第7–8章完成与实现层 I40-* 的对接以及跨卷一致性与回归基线。

VIII. 版本与合规声明

• 本版本标识为 v1.0，作为 EFT 计量体系的首个稳定基线。后续变更以附录 C 的“变更记录”维护；涉及编号与口径变更时，遵循语义化版本策略并提供向后兼容映射表。
• 所有度量、单位与不确定度结果需可复现并可追溯到注册的测量模型与参考条件；未通过 check_dim(expr) 的表达一律拒绝进入主干。