2013年初級質(zhì)量工程師基礎(chǔ)理論與實務(wù)：計量術(shù)語與重點提煉

2013年初級質(zhì)量工程師基礎(chǔ)理論與實務(wù)：計量術(shù)語與重點提煉為了幫助考生順當通過2013年質(zhì)量工程師考試，小編特編輯整理了2013年質(zhì)量工程師考試科目《初級基礎(chǔ)理論與實務(wù)》學(xué)問點，希望在2013年初級級質(zhì)量工程師考試中，助您一臂之力！什么是計量?其基本特征是什么?答：計量是實現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值精確牢靠的活動?；蛘哒f是以實現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值精確牢靠為目的的測量。計量的概念是隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展逐步形成的。當生產(chǎn)的發(fā)展和商品的交換變成社會性活動時，客觀上就須要測量單位的統(tǒng)一，并要求在肯定精確度內(nèi)對同一物體在不同地點，用不同的測量手段，達到其測量結(jié)果一樣。為此，就要求以法定的形式建立統(tǒng)一的單位制，建立計量基準、標準，并以這種計量基準、標準檢定其他計量器具，保證量值精確牢靠，從而形成了區(qū)分于測量的新概念——計量，也可以說，統(tǒng)一精確的測量就是計量。應(yīng)當說計量的本質(zhì)就是測量，但它又不等于一般的測量，而是在特定的條件下，具有特定含義、特定目的和特殊形式的測量。從狹義上講，計量屬于測量的范疇。它是一種為使被測量的單位量值在允許誤差范圍內(nèi)溯源到基本單位的測量。但從廣義上講，計量是指實現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值精確牢靠的測量，即包含為達到測量單位統(tǒng)一、量值精確牢靠測量的全部活動。如確定計量單位制，探討建立計量基準、標準，進行量值傳遞、計量監(jiān)督管理等。因此計量是一種內(nèi)容特殊的測量，而且根據(jù)法制管理的要求，計量有實現(xiàn)對全國測量業(yè)務(wù)進行國家監(jiān)督的任務(wù)。計量涉及到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防建設(shè)、科學(xué)試驗。國內(nèi)外貿(mào)易及人民生活、健康、平安等各方面，是國民經(jīng)濟的一項重要技術(shù)基礎(chǔ)。隨著社會經(jīng)濟快速發(fā)展，計量在以往度量衡的基礎(chǔ)上，逐步發(fā)展為長度、溫度、力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)、化學(xué)、無線電、時間頻率、電離輻射等各種專業(yè)，形成了有關(guān)測量學(xué)問領(lǐng)域的一門獨立的學(xué)科——計量學(xué)。可以說凡是為實現(xiàn)單位統(tǒng)一，保障量值精確牢靠的一切活動，均屬于計量的范圍。計量工作包括哪些內(nèi)容?答：貫徹執(zhí)行國家計量法律、法規(guī)、規(guī)章和方針政策;執(zhí)行國家法定計量單位;規(guī)劃、協(xié)調(diào)和指導(dǎo)全國計量事業(yè)的發(fā)展;探討建立各項計量基準、標準;組織開展量值傳遞;對制造、修理、銷售。進口、運用的計量器具實施監(jiān)督管理;開展產(chǎn)品質(zhì)量檢驗機構(gòu)的計量認證;組織仲裁檢定和計量調(diào)整，處理計量糾紛;對違法行為追究法律責(zé)任;探討計量學(xué)理論和計量測試技術(shù);開展國際間的計量技術(shù)合作與溝通等。計量工作的基本特征是什么?答：計量是一項特別困難的社會活動，是技術(shù)與管理的結(jié)合體。計量的技術(shù)行為通過精確的測量來體現(xiàn);計量的監(jiān)督行為通過實施法制管理來體現(xiàn)。其基本特征是：(1)統(tǒng)一性。這是計量最本質(zhì)的特征。計量失去了統(tǒng)一性，也就失去了存在的意義?，F(xiàn)在計量的統(tǒng)一性不僅限于一國，而且遍及國際。國際米制公約組織和國際法制計量組織的使命，就是使計量工作在更廣的范圍內(nèi)實現(xiàn)統(tǒng)一。(2)精確性?！皽省笔怯嬃康暮诵?，也是計量權(quán)威性的象征。一切數(shù)據(jù)只有建立在精確測量的基礎(chǔ)上才具有利用的價值，計量保證的作用就體現(xiàn)于此。(3)社會性。計量涉及到社會經(jīng)濟生活的各方面，國民經(jīng)濟的各部門。社會生活的各個領(lǐng)域，國際交往直至千家萬戶的衣食住行等，無不與計量有著親密的關(guān)系。(4)法制性。對一個確定的計量范圍實行法制管理，是計量的另一特征。計量的社會性也確定計量的法制性。計量如失去法制性，不通過立法來予以保障，所謂計量的統(tǒng)一性和精確性就成了一句空話。什么是計量學(xué)?答：關(guān)于測量的科學(xué)。注：(1)計量學(xué)涵蓋有關(guān)測量的理論與實踐的各個方面，而不論測量的不確定度如何，也不論測量是在科學(xué)技術(shù)的哪個領(lǐng)域中進行的。(2)詳細地說計量學(xué)探討可測的量，計量單位，計量基準、標準的建立、復(fù)現(xiàn)、保存及量值傳遞，測量原理、方法及其精確度，觀測者進行測量的實力，以及計量的法制和管理等。計量學(xué)也探討物理常量、常數(shù)和標準物質(zhì)、材料特性的精確確定。(3)計量學(xué)有時簡稱為計量，如計量特性。什么是法制計量學(xué)?答：探討與計量單位、計量器具和測量方法有關(guān)的法制、技術(shù)和行政管理要求的計量學(xué)部分。注：法制計量學(xué)主要探討法定計量單位、法定計量機構(gòu)，建立法定計量基準和標準，制定和貫徹計量法律和法規(guī)，進行計量檢定，對制造、修理、銷售、進口和運用中的計量器具實行依法管理，以及愛護國家、集體和公民免受不精確和不誠懇測量的危害而進行的計量監(jiān)督等。什么是量?答：現(xiàn)象、物體或物質(zhì)可定性區(qū)分和定量確定的一種屬性叫[可測的]量。注：(1)術(shù)語“量”可指一般意義的量或特定量。一般意義的量如長度、時間、質(zhì)量、溫度、電阻、物質(zhì)的量等;特定量如某一根桿的長度，某根導(dǎo)線的電阻等，某份酒樣中乙醇的濃度。(2)可相互比較并按大小排序的量稱為同種量。若干同種量合在一起可稱之為同類量，如功、熱、能;厚度、周長、波長。什么是量值?答：一般由一個數(shù)乘以測量單位所表示的特定量的大小。例：5.34m或534cm，15kg，10s，-40℃。什么是[量的]數(shù)值?答：在量值表示中與單位相乘的數(shù)。例：第7條例中的數(shù)值為5.34，534，15，10和-40。什么是[量的]真值?答：與給定的特定量的定義一樣的值。注：(1)量的真值只有通過完善的測量才有可能獲得。(2)真值按其本性是不確定的。(3)與給定的特定量定義一樣的值不肯定只有一個。什么是[量的]約定真值?答：對于給定目的具有適當不確定度的、給予特定量的值，有時該值是約定采納的。注：(1)約定真值有時稱為指定值、最佳估計值、約定值或參考值。(2)經(jīng)常用某量的多次測量結(jié)果來確定約定真值。我國采納什么計量單位?它是怎樣構(gòu)成的?答：我國一律采納《中華人民共和國法定計量單位》(以下簡稱法定計量單位)。法定計量單位是國家以法令的形式規(guī)定允許運用的計量單位。法定計量單位由兩部分內(nèi)容構(gòu)成：(1)國際單位制計量單位;(2)國家選定的非國際單位制單位。詞頭的名稱是怎樣規(guī)定的?詞頭即詞冠，又稱前綴。詞頭名稱分為兩部分，一部分是由法文音譯的，它們是表示1024-109護和109-10-24因數(shù)的詞頭，共14個;另一部分是譯意的，它們表示106-10-6因數(shù)的詞頭，是6個。這后一部分也是漢語中的數(shù)詞，因此運用時要特別留意。如：體積的單位符號為m3，“1千立方米”是指1000m3，其中“千”字是數(shù)詞;而“1立方千米”則表示1Km3，即109m3，其中“千”為詞頭。書寫詞頭應(yīng)留意什么?答：(1)詞頭一律用正體書寫(羅馬體)。在20個詞頭中只有一個詞頭(微)是希臘字母，余者為拉丁字母。(2)詞頭中有7個為大寫字母。它們是Y(堯[它])，Z(澤[它])，E(艾[可薩])，P(拍[它])，T(太[拉])，G(吉[伽])，M(兆)，其余為小寫字母。(3)詞頭中有四對大、小字母，要留意分清，&考試大&它們是兆(M)和毫(m)、拍[它](P)、皮[可](p)、澤[它](Z)和仄[普托](Z)、堯[它](Y)和么[科托](y)組合單位的單位符號和中文符號有幾種寫法?答：(1)單位符號相乘方式構(gòu)成的組合單位的符號只有兩種寫法，即單位間加居中圓點和不加居中圓點兩種。如：W·h;Wh(瓦·時)。相除方式構(gòu)成的組合單位的符號有三種寫法。(2)中文符號相乘構(gòu)成的組合單位只有一種形式，即單位間必需加居中圓點。如：瓦·時;?！っ?。相除構(gòu)成的組合單位有兩種形式，即用斜錢表示相除或用負指數(shù)冪的相乘形式兩種。如：千克/米3;千克·米-3計量的內(nèi)容自然界的一切現(xiàn)象或物質(zhì)，都是通過肯定的"量"來描述和體現(xiàn)的。也就是說，"量是現(xiàn)象、物體或物質(zhì)可定性區(qū)分與定量確定的一種屬性"。因此，要相識大千世界和造福人類，就必需對各種"量"進行分析和確認，既要區(qū)重量的性質(zhì)，又要確定其量值。計量正是達到這種目的的重要手段之一。從廣義上說，計量是對"量"的定性分析和定量確認的過程。計量是實現(xiàn)單位統(tǒng)一、保障量值精確牢靠的活動。計量學(xué)是關(guān)于測量的科學(xué)，它涵蓋測量理論和實踐的各個方面，而不論測量的不確定度如何，也不論測量是在哪個領(lǐng)域中進行的。為了經(jīng)濟而有效地滿意社會對測量的須要，應(yīng)從法制、技術(shù)和管理等方面開展計量管理工作。在相當長的歷史時期內(nèi)，計量的對象主要是物理量。在歷史上，計量被稱為度量衡，即指長度、容積、質(zhì)量的測量，所用的器具主要是尺、斗、秤。隨著科技、經(jīng)濟和社會的發(fā)展，計量的對象漸漸擴展到工程量、化學(xué)量、生理量，甚至心理量。與此同時，計量的內(nèi)容也在不斷地擴展和充溢，通常可概括為六個方面:(1)計量單位與單位制;(2)計量器具(或測量儀器)，包括實現(xiàn)或復(fù)現(xiàn)計量單位的計量基準、計量標準與工作計量器具;(3)量值傳遞與溯源，包括檢定、校準、測試、檢驗與檢測;(4)物理常量、材料與物質(zhì)特性的測定;(5)測量不確定度、數(shù)據(jù)處理與測量理論及其方法;(6)計量管理，包括計量保證與計量監(jiān)督等。計量及其特點計量，過去在我國稱為“度量衡”，其原始含義是關(guān)于長度、容積和質(zhì)量的測量，主要器具是尺、斗和秤。盡管隨著時代的前進,“度量衡”的概念和內(nèi)容在不斷地變更和充溢，但仍難以擺脫歷史遺留的局限性，不能適應(yīng)科技、經(jīng)濟和社會發(fā)展的須要。于是，我國從50年頭起先，便漸漸以“計量”取代了“度量衡”?？梢哉f，“計量”是度量衡的發(fā)展;也有人稱計量為“現(xiàn)代度量衡”。為了相識計量，首先了解一下“量”。量是現(xiàn)象、物體或物質(zhì)可定性區(qū)分和定量確定的一種屬性。這是當前國際公認的說法。換句話說，自然界的一切事物都是由肯定的“量”組成的，而且是通過“量”來體現(xiàn)的。因此，要相識自然、利用自然、改造自然為人類造福，就必需對各種量進行分析和確認，既要分清量的性質(zhì)，又要確定其詳細量值;而計量正是達到這種目的的重要手段。所以，可以說，計量是對“量”的定性分析和定量確定的過程。計量的特點，可包括如下：1、精確性(精確性)精確性是計量的基本特點。它表征的是計量結(jié)果與被測量的真值的接近程度。嚴格地說，只有量值，而無精確程度的結(jié)果，不是計量結(jié)果。也就是說，計量不僅應(yīng)明確給出被測量的量值，而且還應(yīng)給出該量值的不確定度(或誤差范圍)，即精確性。更嚴格地說，還應(yīng)注明計量結(jié)果的影響量的值或范圍。否則，計量結(jié)果便不具備充分的社會好用價值。所謂量值的統(tǒng)一，也是指在肯定精確程度內(nèi)的統(tǒng)一。2、一樣性計量單位的統(tǒng)一是量值一樣的重要前提。無論在任何時間、任何地點，采納任何方法、運用任何器具以及任何人進行計量，只要符合有關(guān)計量的要求，計量結(jié)果就應(yīng)在給定的不確定度(或誤差范圍)內(nèi)一樣。否則，計量將失去其社會意義。計量的一樣性，不僅限于國內(nèi)，而且也適用于國際。3、溯源性在實際工作中，由于目的和條件的不同，對計算結(jié)果的要求亦各不相同。但是，為使計量結(jié)果精確一樣，全部的同種量值都必需由同一個計量基準(或原始標準)傳遞而來。換句話說，任何一個計量結(jié)果，都能通過連續(xù)的比較鏈溯源到計量基準。這就是溯源性?？梢哉f，“溯源性”是“精確性”和“一樣性”的技術(shù)歸宗。因為，任何精確、一樣，都是相對的，是與當代的科技水平和人們的相識實力親密相關(guān)的。也就是說，“溯源”可以使計量科技與人們的相識相對統(tǒng)一，從而使計量的“精確”和“一樣”得到技術(shù)保證。就一國而論，全部的量值都應(yīng)溯源于國家計量基準;就國際而論，則應(yīng)溯源于國際計量基準或約定的計量標準。否則，量值出于多源，不僅無精確一樣可言，而且勢必造成技術(shù)上和應(yīng)用上的混亂，以致釀成嚴峻的后果。4、法制性計量本身的社會性就要求有肯定的法制保障。也就是說，量值的精確一樣，不僅要有肯定的技術(shù)手段，而且還要有相應(yīng)的法律、法規(guī)的行政管理，特殊是那些對國計民生有明顯影響的計量，諸如社會平安、醫(yī)療保健、環(huán)境愛護以及貿(mào)易結(jié)算中的計量，更必需有法制保障。否則，量值的精確一樣便不能實現(xiàn)，計量的作用也就無法發(fā)揮?？梢?，計量于一般的測量不同。測量是為確定量值而進行的全部操作，通常不具備、也無需具備上述的計量特點。所以，計量屬于測量，而又嚴于一般測量;也可以說，計量是量值準確統(tǒng)一的測量。當然，在實際工作或文獻資料中，一般沒有必要去嚴格區(qū)分“計量”與“測量”。國內(nèi)如此，國際亦如此。順便提一下，在翻譯外文資料時，例如英文measurement，可譯為“測量”，也可譯為“計量”，視詳細狀況和慣例而定。至于“測試”，測試具有肯定試驗性(探究性)的測量。近年來，往往將不是嚴格依據(jù)約定規(guī)程或成熟方案進行的測量統(tǒng)稱為測試，甚至有時也可以將測試理解為測量和試驗的綜合。從學(xué)科發(fā)展來看，計量原本是物理學(xué)的一部分，或者說是物理學(xué)的一個分支。隨著科技、經(jīng)濟和社會的發(fā)展，計量的概念和內(nèi)容也在不斷地擴展和充溢，以致漸漸形成了一門探討測量理論與實踐的綜合性學(xué)科——計量學(xué)?；蛘哒f，計量學(xué)是關(guān)于測量理論與實踐的學(xué)問領(lǐng)域。就學(xué)科而論，計量學(xué)又可分為：(1)通用計量學(xué)——涉及計量的一切共性問題而不針對詳細的被測量的計量學(xué)部分。例如，關(guān)于計量單位的一般學(xué)問(單位制的結(jié)構(gòu)、計量單位的換算等)、測量誤差與數(shù)據(jù)處理、計量器具的基本特性等。(2)應(yīng)用計量學(xué)——涉及特定計量的計量學(xué)部分。通用計量學(xué)是泛指的，不針對詳細的被測量;而應(yīng)用計量學(xué)則是關(guān)于特定的詳細量的計量，如長度計量、頻率計量等。(3)技術(shù)計量學(xué)——涉及計量技術(shù)，包括工藝上的計量問題的計量學(xué)部分。例如，自動測量、在線測量等。(4)理論計量學(xué)——涉及計量理論的計量學(xué)部分。例如，關(guān)于量和計量單位的理論、測量誤差理論等。(5)品質(zhì)計量學(xué)——涉及品質(zhì)管理的計量學(xué)部分。例如，關(guān)于原料、材料、設(shè)備以及生產(chǎn)中用來檢查和保證有關(guān)品質(zhì)要求的計量器具、計量方法、計量結(jié)果等。(6)法制計量學(xué)——涉及法制管理的計量學(xué)部分。例如，為了保證公眾平安、國民經(jīng)濟和社會的發(fā)展，依據(jù)法律、技術(shù)和行政管理的須要而對計量單位、計量器具、計量方法和計量精確度(或不確定度)以及專業(yè)人員的技能等所進行的強制管理。(7)經(jīng)濟計量學(xué)——涉及計量的經(jīng)濟效益的計量學(xué)部分。這是近年來人們相當關(guān)注的一門邊緣學(xué)科，涉及面甚廣。例如，計量在社會生產(chǎn)體系中的經(jīng)濟作用和地位，計量對科技發(fā)展、生產(chǎn)率的增長、產(chǎn)品品質(zhì)的提高、物質(zhì)資源的節(jié)約、國民經(jīng)濟的管理、醫(yī)療保健以及環(huán)境愛護方面的作用等。當然，計量學(xué)的上述劃分不是肯定的，而是突出了某一方面的計量問題。計量的分類1.科學(xué)計量科學(xué)計量主要指的是基礎(chǔ)性、探究性、先行性的計量科學(xué)探討，例如關(guān)于計量單位與單位制、計量基準、標準、物理常數(shù)以及誤差理論與數(shù)據(jù)處理等?？茖W(xué)計量通常是國家計量科學(xué)探討單位的主要任務(wù)。2.工程計量工程計量亦稱工業(yè)計量，系指各種工程、工業(yè)企業(yè)中的好用計量。例如，關(guān)于能源、原材料的消耗，工藝流程的監(jiān)控以及產(chǎn)品品質(zhì)與性能的測試等。工程計量涉及面甚廣，是各行各業(yè)普遍開展的一種計量。3.法制計量法制計量，是為了保證公眾平安、國民經(jīng)濟和社會發(fā)展，依據(jù)法制、技術(shù)和行政管理的須要，由政府或官方授權(quán)進行強制管理的計量，包括對計量單位、計量器具(特殊是計量基準、標準)、計量方法和計量精確度(或不確定度)以及計量人員的專業(yè)技能等都有明確規(guī)定和詳細要求。來源:考試通從實際檢測來看，法制計量主要是涉及平安防護、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測和貿(mào)易結(jié)算等有利害沖突或須要特殊信任領(lǐng)域的強制計量。例如，關(guān)于衡器、壓力表、電表、水表、煤氣表、血壓計以及血液中酒精含量(司機和高空作業(yè)者上崗前不得飲酒)等的計量。計量的上述分類，是相對的。有人把科學(xué)計量稱為基礎(chǔ)計量，而將工程計量和法制計量統(tǒng)稱為應(yīng)用計量。這看來好像更加概括，但事實上卻造成了混淆。因為法制計量的特殊性是工程計量不能比擬的;兩者必需分別對待，不能同日而語。計量的精密度、正確度、精確度1.精密度計量的精密度(precisionofmeasurement)，系指在相同條件下，對被測量進行多次反復(fù)測量，測得值之間的一樣(符合)程度。從測量誤差的角度來說，精密度所反映的是測得值的隨機誤差。精密度高，不肯定正確度(見下)高。也就是說，測得值的隨機誤差小，不肯定其系統(tǒng)誤差亦小。2.正確度計量的正確度(correctnessofmeasurement)，系指被測量的測得值與其“真值”的接近程度。從測量誤差的角度來說，正確度所反映的是測得值的系統(tǒng)誤差。正確度高，不肯定精密度高。也就是說，測得值的系統(tǒng)誤差小，不肯定其隨機誤差亦小。3.精確度計量的精確度亦稱精確度(accuracyofmeasurement)，系指被測量的測得值之間的一樣程度以及與其“真值”的接近程度，即是精密度和正確度的綜合概念。從測量誤差的角度來說，精確度(精確度)是測得值的隨機誤差和系統(tǒng)誤差的綜合反映。圖1是關(guān)于計量的精密度1正確度和精確度的示意圖。設(shè)圖中的圓心O為被測量的“真值”，黑點為其測得值，則圖(a)：正確度較高、精密度較差;圖(b)：精密度較高、正確度較差;圖(c)：精確度(精確度)較高，即精密度和正確度都較高。通常所說的測量精度或計量器具的精度，一般即指精確度(精確度).，而并非精密度。也就是說，事實上“精度”已成為“精確度”(精確度)的習(xí)慣上的簡稱。至于精度是精密度的簡稱的主見，若僅針對精密度而言，是可以的;但若全面考慮，即針對精密度、正確度和精確度三者而言，則不如是精確度的簡稱或者本意即指精確度更為合適。因為，在實際工作中，對計量結(jié)果的評價，多系綜合性的，只有在某些特定的場合才對精密度和正確度單獨考慮。那么，為何不去簡化(如果說是“簡化”的話)一個常用術(shù)語，而偏要去簡化一個不常用的術(shù)語呢!再說，就大多數(shù)計量領(lǐng)域和計量工作者來說，已經(jīng)習(xí)慣于“精度”來表示“精確度”或準確度了，何不順其自然呢?順便說一下，本書中所用的“精度”，系指“精確度”(精確度)，即精密度和正確度的綜合概念。計量的發(fā)展階段計量的發(fā)展，大體上可分為三個階段。1.古典階段古典階段是以權(quán)力和閱歷為主的初級階段，沒有或者沒有充分的科學(xué)依據(jù)。作為最高依據(jù)的計量基準，多用人體的某一部分、動物的絲毛或某種實力、植物果實、樂器以及物品等。例如，我國古代的“布手知尺”、“掬手為升”、“十發(fā)為程”、“十程為分”;英國的“碼”，是英王亨利一世將其手臂向前平伸，從其鼻尖到指尖的距離;英尺是查理曼大帝的腳長;英畝是二牛同扼一日翻耕土地之面積，等等。2.經(jīng)典階段從世界范圍看，1875年“米制公約”的簽定，可認為是經(jīng)典階段的起先。隨著科學(xué)技術(shù)的進步和社會生產(chǎn)力的發(fā)展，計量基準已起先擺脫利用人體、自然物體等的原始狀態(tài)，進入了以科學(xué)為基礎(chǔ)的發(fā)展階段。由于科技水平的限制，這個時期的計量基準都是在經(jīng)典理論指導(dǎo)下的宏觀器具或現(xiàn)象。例如，依據(jù)地球子午線長度的1/4的1/10000000，用鉑銥合金制造的長度基準米原器;依據(jù)1立方分米的水在其密度最大時的溫度下的質(zhì)量，用鉑銥合金制造的質(zhì)量單位基準千克原器;依據(jù)兩通電導(dǎo)線之間產(chǎn)生的作用力而定義的電流單位安培;依據(jù)地球圍繞太陽的轉(zhuǎn)動周期而確定的時間單位秒;等等。這類宏觀實物基準，隨著時間的推移，由于物理的、化學(xué)的以及運用中的磨損等緣由，難免發(fā)生微小的變更。另外，由于原理和技術(shù)的限制，該類基準的精確度亦難以大幅度提高，以致不能滿意日益發(fā)展的社會須要。于是便提出了建立更穩(wěn)定、更精確的新型計量基準的課題。3.現(xiàn)代階段現(xiàn)代階段的基本標記是由經(jīng)典理論為基礎(chǔ)轉(zhuǎn)為量子理論為基礎(chǔ)，由宏觀實物基準轉(zhuǎn)為微觀量子基準。建立在量子理論基礎(chǔ)上的微觀自然基準，或稱量子基準，比宏觀實物基準優(yōu)越的多，更精確、更穩(wěn)定牢靠。因為，依據(jù)量子理論，微觀世界的量，只能是躍進式的變更，而不行能發(fā)生隨意的微小變更;同時，同一類物質(zhì)的原子和分子都是嚴格一樣的，不隨時間和地點而變更。這就是微觀世界的所謂穩(wěn)定性和齊一性。量子基準就是利用了微觀世界所固有的這種穩(wěn)定性和齊一性而建立的。迄今為止，國際上已正式確立的量子基準有長度單位米基準、時間單位秒基準、電壓單位伏特基準和電阻單位歐姆基準。計量的作用和意義隨著科技和經(jīng)濟的發(fā)展、社會的進步，計量的作用和意義已日益明顯。下面略舉幾例：1.計量與科學(xué)技術(shù)歷史上三次大的技術(shù)革命，都充分地依靠了計量，同時也促進了計量的發(fā)展。以蒸汽機的廣泛應(yīng)用為主軍標記的第一次技術(shù)革命，導(dǎo)致以機器為主的工廠取代了以手工為基礎(chǔ)的作坊，使生產(chǎn)力得以快速提高，進而確立了資本主義的生產(chǎn)方式。當時，經(jīng)典力學(xué)和熱力學(xué)是社會科技發(fā)展的重要理論基礎(chǔ)。在蒸汽機的研制和應(yīng)用的過程中，都須要對蒸汽壓力、熱膨脹系數(shù)、燃料的燃燒效率、能量的轉(zhuǎn)換等進行大量的計量測試。力學(xué)計量和熱工計量，就是在這種狀況下發(fā)展起來的。另外，機械工業(yè)的興起，使幾何量的計量得到了進一步的發(fā)展。以電的產(chǎn)生和應(yīng)用為基本標記的其次次技術(shù)革命，更加推動了社會的發(fā)展。歐姆定律、法拉第電磁感應(yīng)定律，以及麥克斯韋電磁波理論等，為電磁現(xiàn)象的深化探討和廣泛應(yīng)用、電磁計量和無線電計量的開展，供應(yīng)了重要的理論基礎(chǔ)。例如，1821年西貝克發(fā)覺的熱電效應(yīng)，為熱電偶的誕生奠定了理論基礎(chǔ);而各種熱電偶的研制勝利，則對溫度計量、電工計量、以及無線電計量等供應(yīng)了一種重要手段，促進了相應(yīng)科技的發(fā)展。為了實際測量地球運動的相對速率，邁克爾遜等人利用物理學(xué)的成就，研制出了邁克爾遜干涉儀，從而為長度計量供應(yīng)了一個重要方法。1892年，邁克爾遜用鎬光(單色紅光)作為干涉儀的光源，測量了保存于巴黎的鉑銥合金基準米尺的長度，獲得了相當精確的結(jié)果(等于1553163.5個紅光波長)。直至百余年后的今日，利用各種干涉儀精密測量長度，仍舊是幾何量計量的一種重要方法。普朗克關(guān)于能量狀態(tài)的量子化假說，指出物體在輻射和汲取能量時，其帶電的線性諧振子可以和四周的電磁場交換能量,以致能從一個能級躍遷到另一個能級狀態(tài)，并且能量子的能量為?E=hυ(式中h——普朗克常數(shù)，υ——頻率)。愛因斯坦在普朗克假說的基礎(chǔ)上，提出了光不僅具有波動性，而且還具有粒子性，即光是以速度c運動的粒子(光子)流，其單元(光子)的能量為?E=hυ，從而說明不同頻率的光子具有不同的能量。上述理論勝利地說明了光電效應(yīng)，成了熱輻射計量的理論基礎(chǔ)，同時也使計量起先從宏觀進入微觀領(lǐng)域。隨著量子力學(xué)、核物理學(xué)的創(chuàng)立與發(fā)展，電離輻射計量漸漸形成。核能及化工等的開發(fā)與應(yīng)用，導(dǎo)致了第三次技術(shù)革命。在這個時期，科學(xué)技術(shù)和社會經(jīng)濟的發(fā)展更加快速。原子能、化工、半導(dǎo)體、電子計算機、超導(dǎo)、激光、遙感、宇航等新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使計量日趨現(xiàn)代化，計量的宏觀實物基準逐步向量子(自然)基準過渡。原子頻標的建立和米的新定義的形成,有著相當重要的意義。頻率和長度的精密測量，促進了現(xiàn)代科技的發(fā)展。比如，光速的測定、原子光譜的超精細結(jié)構(gòu)的探測以及航海、航天、遙感、激光、微電子學(xué)等很多科技領(lǐng)域，都是以頻率和長度的精密測量為重要基礎(chǔ)的。2.計量與生產(chǎn)計量對工業(yè)生產(chǎn)的作用和意義是很明顯的。社會化大生產(chǎn)的本身就要求有高度的計量保證。生產(chǎn)的發(fā)展，大體上可分為三個階段，即以閱歷為主的階段，半經(jīng)驗、半科學(xué)階段和科學(xué)階段。計量則是科學(xué)生產(chǎn)的技術(shù)基礎(chǔ)。從原材料的篩選到定額投料，從工藝流程監(jiān)控到產(chǎn)品的品質(zhì)檢驗，都離不開計量。例如，一輛一般的載重汽車有9000多個零件，由上百個工廠生產(chǎn)，若沒有肯定的計量保證，就無法裝配勝利。某地方中型鋼鐵廠軋鋼板的耗油量，原來是每噸300余公斤，后來由于對廢氣、空氣量、燃燒供熱量以及溫度等進行了計量監(jiān)控，結(jié)果使能耗下降到每噸40公斤。原先，某鋼廠的冶金爐，所用的重油燃料靠人工閱歷限制，根本不計量;為了火旺，總是多投料，結(jié)果燃燒不徹底，黑煙滾滾，既多耗油，又污染環(huán)境，以致連年虧損。后來，安裝了計量儀表，對燃料進行了監(jiān)控，使加油量保持在最佳值，既節(jié)約了油料，又削減了污染，同時還提高了煉鋼效率，結(jié)果很快就出現(xiàn)了扭虧為盈的新局面。某瑪鋼廠是我國生產(chǎn)瑪鋼制品的第一大廠。過去，能耗始終居高不下，是當?shù)睾哪艿闹攸c戶。為摸清緣由，該廠對十余種主要設(shè)備進行了熱平衡測試，并取得了大量數(shù)據(jù)，從而計算出設(shè)備熱平衡和能耗的基本關(guān)系，初步駕馭了能源利用的規(guī)律，找出了能耗嚴峻的主要緣由并相應(yīng)地安裝了監(jiān)測儀表。例如，退火窯的熱效率原約為8%，監(jiān)測限制后則提高到12%以上，退火時間由60小時降到35小時，一年就節(jié)煤近2000噸、節(jié)電26000余千瓦小時(度)。結(jié)果，一年下來，全廠的用水量下降了21%，節(jié)電約600000千瓦小時，綜合能耗下降了約10%，產(chǎn)值提高了22%。近年，國外經(jīng)濟發(fā)達國家，把優(yōu)質(zhì)的原材料、先進的工藝裝備和現(xiàn)代的計量檢測手段，視為現(xiàn)代化生產(chǎn)的三大支柱。其實，優(yōu)質(zhì)原材料的制取與篩選、先進工藝裝備的配備與流程的監(jiān)控，也都離不開計量測試。例如，國外先進生產(chǎn)線的產(chǎn)品品質(zhì)高，次、廢品少或幾乎沒有，其中重要的因素就是充分利用了在線測量與監(jiān)控技術(shù)。至于所謂的柔性生產(chǎn)(制造)系統(tǒng)，更須要現(xiàn)代計量檢測手段的技術(shù)保證。至于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，特殊是現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，亦必需有計量保證。例如，為了科學(xué)種田，就必需通過計量來駕馭土壤的酸堿度、鹽分、水分、有機質(zhì)和氮、磷、鉀的含量以及溫度等。在鹽水選種、溫湯或藥劑浸種、適溫催芽和離心脫水等過程中，亦都要靠肯定的計量保證。電離輻射育種，是近年發(fā)展起來的一項重要增產(chǎn)措施。我國已用該法培育出了很多農(nóng)作物新品種，其中魯棉一號可使棉花大面積地成倍增產(chǎn)。利用電離輻射實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品和食物的防腐保鮮，亦是新興輻射加工工業(yè)的一個重要方面。全部這些，都須要相應(yīng)的計量保證，否則不僅達不到預(yù)期的效果，而且會造成不應(yīng)有的損失。另外，在田間管理上，也離不開計量。例如，既要合理密植，又要間作套種，這就須要對植株光合作用的照度等進行必要的計量。事實充分表明，科學(xué)生產(chǎn)和技術(shù)革新，都離不開計量測試。3.計量與貿(mào)易計量與國內(nèi)貿(mào)易，前面已略有涉及并且一般亦有所感受;下面將只談一下計量與國際貿(mào)易。外貿(mào)當中須要計量的事例很多。例如，過去我國出口蘋果，只憑視察外表或干脆品嘗，而沒有實行計量手段。有的外商便借以刁難，隨意削價。其實，對蘋果的成熟度的計量很簡潔，只要定出與成熟度相應(yīng)的硬度值，用一般的硬度計測一下就可以了。再如，我國出口原油，過去由于港口缺乏精確牢靠的計量設(shè)備，往往采取寧可多裝些油而避開索賠的作法，甚至出現(xiàn)多給了油，卻被船主以超重為