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现代计量基准将日趋精确
武汉电气设备有限公司
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   当前,中央提出我国要建设“创新型国家”“节约型社会”,要千方百计节约资源消耗。节约和创新都与计量有着非常密切的关系,开展创新、节约,必须要准确地测量数据,各种可能方案的比较,也要以准确的测试数据为依据。
  计量是可以溯源到标准量的测量,从而保证了测量数据的准确性。
  20世纪下半叶以来,人类开始进入了信息化社会。信息化的三要素是:信息的获取(计量测试)、信息的传输(通信技术)、信息的处理(计算技术)。信息获取是最基础的也是最重要的环节,它决定着后续环节的准确性,三个环节互相支撑、互相包容。
  在社会的发展过程中,计量工作经历了以下阶段:第一阶段是农业社会,计量工作主要是为了适合农业社会中农产品和生活用品贸易的需要;第二阶段是工业社会,工业生产中的互换性要求,对工作的加工精度提出了更高要求;第三阶段是全方位计量测试阶段,进入21世纪,除了计量测试准确度外,基本计量测试工作几乎渗透到各个领域,例如生物医疗、环境保护、国防和社会安全、安全检测等方面,都需要准确度更高的精密测量设备。
  19世纪下半叶到20世纪上半叶,各国建立起了经典的计量基准,20世纪50年代以前,基本单位的量值大多由实物基准保存及复现。这些计量基准一般是根据经典物理学原理,用实物来表现。比如按X型截面的铂铱合金米尺上的刻线间距离定义长度单位“米”,用一组饱和式韦斯顿标准电池的端电压的平均值保持电压单位“伏特”等等。
  随着科技的不断发展,在长度、质量、电流、温度、光度、物质量7个基本国际单位中,其他6个基准都发生了变化,只有质量单位“千克”仍沿用实物基准。
  随着科技及工农业的发展,实物基准传统计量量值传递检定系统开始反映出许多不足之处。实物基准一旦制成后,总会有一些不易控制的物理、化学过程使其特性发生缓慢的变化,因而它们所保存的量值也会有所改变。从20世纪下半叶开始,计量标准逐渐更新换代。现代,世界上主要应用的计量标准是量子标准,其准确性极高。
  量子计量基准的准确度一般要比实物计量基准高几个数量级。量子计量基准是一种物理实验装置,可以多处建立,不会有一旦损坏不能准确复现的问题。按照相同原理建立的量子计量基准所复现的量值也相同,避免了计量基准的量值多次逐级传递而造成的问题。
  目前,量子计量基准的研究作为国际计量科学的最前沿、尖端课题受到了广泛的关注,中国计量科学研究院也作出了积极响应。相信不久的将来,质量实物基准会被很快取代,计量基准会越来越精确。
 

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