企業(yè)計(jì)量及其分類

報(bào)告提綱一、法制計(jì)量二、科學(xué)計(jì)量

三、工業(yè)計(jì)量

2024/11/61

企業(yè)計(jì)量：

在一個(gè)企業(yè)中，為了實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一，量值準(zhǔn)確可靠，根據(jù)計(jì)量學(xué)特征建立起來的，由相互關(guān)聯(lián)或相互作用的計(jì)量要素構(gòu)成的整體。計(jì)量要素包括工業(yè)計(jì)量、法制計(jì)量和科學(xué)計(jì)量的各個(gè)活動(dòng)，但側(cè)重點(diǎn)是工業(yè)計(jì)量。

計(jì)量：“實(shí)現(xiàn)[計(jì)量]單位統(tǒng)一，量值(測(cè)量數(shù)據(jù))準(zhǔn)確可靠的活動(dòng)”。企業(yè)計(jì)量的含義2024/11/62計(jì)量分類法制計(jì)量、科學(xué)計(jì)量和工業(yè)計(jì)量三者互為關(guān)聯(lián)，相互鏈接，構(gòu)成完整的計(jì)量體系，它們之間的界限也是難以完全區(qū)分的。無論是在一個(gè)國(guó)家、政府，還是在一個(gè)企、事業(yè)單位中，其計(jì)量體系都包括法制計(jì)量、科學(xué)計(jì)量和工業(yè)計(jì)量及其相關(guān)活動(dòng)，只是側(cè)重點(diǎn)不同。2024/11/63計(jì)量法規(guī)行政管理科學(xué)計(jì)量來自經(jīng)濟(jì)、科研、國(guó)防、社會(huì)發(fā)展等需求企業(yè)國(guó)際比對(duì)政府行為社會(huì)公眾法制計(jì)量、科學(xué)計(jì)量與工業(yè)計(jì)量的關(guān)系計(jì)量研究機(jī)構(gòu)法制計(jì)量工業(yè)計(jì)量2024/11/64一、法制計(jì)量2024/11/65

法制計(jì)量

法制計(jì)量：政府通過制定、實(shí)施計(jì)量法律、法規(guī)，對(duì)計(jì)量單位、計(jì)量器具、測(cè)量方法、測(cè)量數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)室實(shí)行法定監(jiān)督管理。

國(guó)際法制計(jì)量組織將法制計(jì)量界定為：“由公證權(quán)力機(jī)構(gòu)或按其要求制定并實(shí)行的一套法定的、技術(shù)的及行政管理的程序，其目的是用法規(guī)和合同的方式來規(guī)定并保證與社會(huì)管理、貿(mào)易、健康、安全、環(huán)境等有關(guān)的測(cè)量工作的質(zhì)量和可靠性”。2024/11/66

1955年10月12日24個(gè)國(guó)家代表在巴黎簽訂《國(guó)際法制計(jì)量組織公約》，決定正式成立國(guó)際法制計(jì)量組織（OIML）。它是代表“法制計(jì)量”的國(guó)際組織。目前為止，有60個(gè)正式成員國(guó)。1985年我國(guó)正式參加該組織，秘書處設(shè)在國(guó)家質(zhì)檢總局計(jì)量司。國(guó)際法制計(jì)量組織近幾年召開了一系列關(guān)于“21世紀(jì)的法制計(jì)量”以及“2020年的法制計(jì)量”的研討會(huì)。提出了現(xiàn)代法制計(jì)量所面臨的新問題和新挑戰(zhàn)。OIML2024/11/67

21世紀(jì)法制計(jì)量的熱點(diǎn)

面臨21世紀(jì)世界經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，特別是涉及人類健康及資源的計(jì)量問題己成為世界關(guān)注的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)。如：醫(yī)學(xué)計(jì)量；安全監(jiān)測(cè)；環(huán)境監(jiān)測(cè)；食品的化學(xué)分析；農(nóng)產(chǎn)品的成分測(cè)量；資源監(jiān)控；能源及物料交接；其他等。2024/11/68

醫(yī)療衛(wèi)生的準(zhǔn)確測(cè)量涉及到生命的質(zhì)量，甚至涉及所有人的生命。很多國(guó)家越來越關(guān)心醫(yī)療領(lǐng)域的可靠、一致和準(zhǔn)確測(cè)量。認(rèn)為應(yīng)迅速廣泛的采取立法措施，包括強(qiáng)制的計(jì)量要求。在醫(yī)療領(lǐng)域，是醫(yī)生而不是計(jì)量人員在使用一些復(fù)雜的儀器，他們并不了解如何保證儀器和分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，如果缺乏法制計(jì)量將會(huì)導(dǎo)致?lián)p害身體和誤診。這一點(diǎn)已經(jīng)逐漸被一些國(guó)家所認(rèn)識(shí)。

法制計(jì)量從血壓計(jì)、溫度計(jì)到放射性劑量、心腦電圖儀、核磁共振、超聲、血液分析等，有條件時(shí)還將開展癌癥、艾滋病等高難度疾病測(cè)試方法和藥品的研究，以及涉及法醫(yī)學(xué)的測(cè)量問題己成為今后醫(yī)學(xué)計(jì)量很重要的方面。計(jì)量與醫(yī)學(xué)2024/11/69計(jì)量與人身安全

人身安全越來越依賴于準(zhǔn)確的測(cè)量和監(jiān)視系統(tǒng)。

汽車?yán)走_(dá)測(cè)速儀、船舶和飛機(jī)上的測(cè)量?jī)x表；壓力容器用的壓力計(jì)；化工用的報(bào)警液位計(jì)；輻射用的劑量計(jì)；建筑結(jié)構(gòu)用的壓力傳感器；眼鏡用的光度計(jì)；噪聲用的聲級(jí)計(jì)；有毒物品用的測(cè)量?jī)x器；礦山安全用的亙斯計(jì)、防爆裝置等均成為今后法制計(jì)量關(guān)注的問題。2024/11/610計(jì)量與環(huán)境監(jiān)測(cè)

21世紀(jì)，計(jì)量作為環(huán)境和污染監(jiān)測(cè)手段將日益引起各界重視。如，大氣中CO2排放量、空氣污染指數(shù)、有毒物質(zhì)的檢測(cè)；室內(nèi)裝修檢測(cè)；水中的污染排放、金屬含量檢測(cè)；核電站的監(jiān)測(cè)等都成為立法和執(zhí)法的依據(jù)。

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在環(huán)境保護(hù)和污染控制的計(jì)量中將起著非常重要的作用。

2024/11/611食品含量、農(nóng)牧產(chǎn)品測(cè)量；

如，研究對(duì)農(nóng)產(chǎn)品、食品、藥品、環(huán)境監(jiān)測(cè)有關(guān)的的痕量元素、化學(xué)成份、有害物質(zhì)的準(zhǔn)確測(cè)量及其標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，包括：痕量級(jí)農(nóng)殘、藥殘、二惡英、重金屬等標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。

計(jì)量與食品分析2024/11/612計(jì)量與節(jié)約資源

地球上很多資源面臨枯竭的威脅，特別是水、礦物、石油、天然氣以及魚類等生產(chǎn)用資源和食物用資源。需要通過立法來監(jiān)測(cè)和控制資源。它將成為21世紀(jì)法制計(jì)量最重的領(lǐng)域之一。在資源控制中，兩類計(jì)量十分重要：一類是非再生資源，如礦物、煤、油、氣等。另一類是再生資源（如水、電、魚類等）。2024/11/613

在資源的交易中，如，對(duì)水、電、氣的交接，礦產(chǎn)品、農(nóng)產(chǎn)品、化工產(chǎn)品等大宗物料的交易，以及石油、天然氣進(jìn)出口的貿(mào)易等，對(duì)其品質(zhì)的分析和量的多少都是涉及買賣雙方相利益關(guān)系的問題，尤其需要法制計(jì)量發(fā)揮重要作用。

計(jì)量與大宗物料及能源的交易2024/11/614計(jì)量與其他領(lǐng)域稅收—目前通過準(zhǔn)確測(cè)量來控制稅收將是計(jì)量部門和財(cái)政部門共同研究和發(fā)展的方向。稅控加油機(jī)就是一個(gè)典型的例子。訴訟—訴訟是法制計(jì)量起預(yù)防作用的一個(gè)特殊領(lǐng)域。特別是在醫(yī)療事故、控制污染和安全方面的訴訟，涉及合同方面訴訟中如何出具公正數(shù)據(jù)巳成為現(xiàn)代法制計(jì)量最關(guān)心的問題。以上領(lǐng)域并非所有的國(guó)家都能立法，但從其發(fā)展來看，都將引起政府對(duì)法制計(jì)量作用的注意，并將越來越加強(qiáng)對(duì)法制計(jì)量的重視和支持。2024/11/615

法制計(jì)量新挑戰(zhàn)

高科技、新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅速崛起，對(duì)法制計(jì)量帶來了許多新的問題。

(1)測(cè)量設(shè)備發(fā)展為技術(shù)含量很高計(jì)量特性往往由軟件來決定，如，虛擬儀器的產(chǎn)生；

更高的復(fù)雜性增加了檢定難度。如，與通信網(wǎng)聯(lián)在一起的電話收費(fèi)裝置；更大的測(cè)量范圍；更先進(jìn)的技術(shù)手段。如，X射線斷層儀CT技術(shù)的發(fā)展等。

2024/11/616(2)遠(yuǎn)程控制測(cè)量設(shè)備的出現(xiàn)另一個(gè)挑戰(zhàn)是遠(yuǎn)程控制測(cè)量設(shè)備的出現(xiàn)如，電能計(jì)量、環(huán)境監(jiān)測(cè)等己發(fā)展到可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程顯示，不與用戶聯(lián)系的情況下，將其測(cè)量結(jié)果作為收取電費(fèi)或處罰的依據(jù)。如何保護(hù)用戶利益而規(guī)范這些數(shù)據(jù)己成為法制計(jì)量研究的新問題。2024/11/617

(3)醫(yī)學(xué)計(jì)量需要模擬人的狀態(tài)來檢定

如，

客觀式電腦驗(yàn)光機(jī)的計(jì)量檢定需要模擬人的眼睛（簡(jiǎn)稱模擬眼）。我國(guó)計(jì)量院第三代模擬眼已得國(guó)際眼科光學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)的認(rèn)可，在驗(yàn)光機(jī)國(guó)際比對(duì)中被推薦作為各國(guó)實(shí)驗(yàn)室之間進(jìn)行循環(huán)測(cè)試的專用器具，并被正式寫ISO《驗(yàn)光機(jī)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)》中；

數(shù)學(xué)血壓計(jì)的計(jì)量檢定需要模擬人的血壓實(shí)際狀態(tài)。北京市計(jì)量測(cè)試院研究建立模擬人的血壓標(biāo)準(zhǔn)裝置可以校準(zhǔn)數(shù)字血壓計(jì)；研究手機(jī)輻射對(duì)人的影響需要模擬人的頭部接受多大輻射才會(huì)受到傷害等。因此，醫(yī)學(xué)計(jì)量往往需要計(jì)量部門與醫(yī)學(xué)專家共同參與。2024/11/618(4)測(cè)量數(shù)據(jù)的溯源己成為新的方向只對(duì)測(cè)量設(shè)備的一般性強(qiáng)制檢定是不能解決問題的，特別是對(duì)偶然的或有意的不正當(dāng)使用，必須對(duì)其帶有的軟件和測(cè)量數(shù)據(jù)檢定，并加以保護(hù)措施。歐洲正在研究新的技術(shù)-形成一個(gè)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換的通用軟件要求和測(cè)量程序，以實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件和測(cè)量數(shù)據(jù)的法制管理。2024/11/619(5)市場(chǎng)監(jiān)督和用戶監(jiān)督的新方法由于市場(chǎng)使用的計(jì)量器具越來越復(fù)雜，要求政府計(jì)量部門應(yīng)具有更高的技術(shù)監(jiān)督能力和質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，并將使用的計(jì)量器具的質(zhì)量信息在各地區(qū)、各國(guó)之間能夠相互交流。歐共體計(jì)量部門正在研究市場(chǎng)監(jiān)督指導(dǎo)手冊(cè)和信息的有效交換方法。對(duì)用戶的監(jiān)督，特別是貿(mào)易交接的測(cè)量結(jié)果，需要連續(xù)監(jiān)控和記錄，以便在需要時(shí)可以追溯。2024/11/620

企業(yè)中的法制計(jì)量

企業(yè)中涉及的法制計(jì)量主要體現(xiàn)在“貿(mào)易結(jié)算、安全防護(hù)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測(cè)”四個(gè)方面。如，能源及大宗物料的交易；資源的利用和節(jié)約；人身安全的測(cè)量和監(jiān)視；環(huán)境和污染的監(jiān)測(cè)等。企業(yè)中的法制計(jì)量日益引起企業(yè)和社會(huì)各界的重視2024/11/621二、科學(xué)計(jì)量

2024/11/622

計(jì)量學(xué)：“測(cè)量的科學(xué)”。注：計(jì)量學(xué)涵蓋有關(guān)測(cè)量的理論和實(shí)踐的各個(gè)方面，而不論測(cè)量的不確定度如何，也不論測(cè)量是在科學(xué)技術(shù)的哪個(gè)領(lǐng)域中進(jìn)行的。

科學(xué)計(jì)量運(yùn)用計(jì)量學(xué)的理論和實(shí)踐，通過研制和建立計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)裝置，研究計(jì)量測(cè)量技術(shù)，保證量值傳遞和溯源，為維護(hù)科技和經(jīng)濟(jì)秩序提供計(jì)量保障，為法制計(jì)量和工業(yè)計(jì)量提供基本條件。

科學(xué)計(jì)量

科學(xué)計(jì)量：“基礎(chǔ)性、探索性、先行性的計(jì)量科學(xué)研究，用最新的科學(xué)技術(shù)成果精確地定義和實(shí)現(xiàn)計(jì)量單位，并為科技創(chuàng)新和高科技的發(fā)展提供可靠的測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)”。2024/11/623BIPM

1875年5月20日17個(gè)國(guó)家聯(lián)合簽訂《米制公約》，決定成立國(guó)際計(jì)量委員（CIPM）和國(guó)際計(jì)量局（BIPM）。它是代表“科學(xué)計(jì)量”的國(guó)際組織?，F(xiàn)共有47個(gè)國(guó)家參加該組織。1977年我國(guó)正式參加該組織，以前一直由王大珩院士，目前由高潔院士代表我國(guó)參加該組織。中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院對(duì)口聯(lián)系。該組織建立了國(guó)際最高計(jì)量基準(zhǔn)。并著力研究科學(xué)計(jì)量的發(fā)展問題，2024/11/624

1889年國(guó)際計(jì)量局完成了鉑銥合金“米原器”、“千克原器”制造工作，選出“國(guó)際原器”，并將同一批的原器分發(fā)到各國(guó)，作為各國(guó)計(jì)量基準(zhǔn)器。這標(biāo)志著“實(shí)物基準(zhǔn)”時(shí)代的開始。準(zhǔn)確度一般達(dá)到10-6和10-9數(shù)量級(jí)。

1960年第11屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)通過以米、千克、秒、安培、開爾文、坎德拉六個(gè)測(cè)量單位作為基本單位的實(shí)用計(jì)量單位制，后又增加一個(gè)摩爾，命名為國(guó)際單位制，符號(hào)

“SI”。

后陸續(xù)出現(xiàn)一系列實(shí)物基準(zhǔn)，如，標(biāo)準(zhǔn)電池、標(biāo)準(zhǔn)電阻等。但是實(shí)物基準(zhǔn)會(huì)隨時(shí)間發(fā)生緩慢的漂移．損壞、無法完美地復(fù)制。

實(shí)物基準(zhǔn)

2024/11/625國(guó)家千克原器2024/11/626

從二十世紀(jì)六十年代開始逐步改用一些特定的原子系統(tǒng)中的量子效應(yīng)來定義計(jì)量單位的量值，稱為“量子基準(zhǔn)”，或稱為“自然基準(zhǔn)”。

用量子躍遷復(fù)現(xiàn)計(jì)量單位對(duì)于保持計(jì)量基準(zhǔn)量值的高度穩(wěn)定性、準(zhǔn)確度和連續(xù)性有重要的價(jià)值?？梢詮脑瓌t上消除各種宏觀參數(shù)不穩(wěn)定產(chǎn)生的影響，不再會(huì)發(fā)生緩慢漂移，更重要的一點(diǎn)是量子躍遷現(xiàn)象可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)用原理相同的裝置重復(fù)產(chǎn)生。因此，1980年以后，科學(xué)家們開始以量子理論為基礎(chǔ)，由實(shí)物基準(zhǔn)過渡到微觀“量子基準(zhǔn)”。

量子基準(zhǔn)2024/11/627(1)時(shí)間頻率量子基準(zhǔn)

1969年，時(shí)間秒的定義為：秒是銫-133原子在其基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)間躍遷幅射的9192631770個(gè)周期所持續(xù)的時(shí)間。從而實(shí)現(xiàn)了時(shí)間的量子基準(zhǔn)。

頻率的單位是赫茲。頻率與時(shí)間在量綱上互為倒數(shù)，因此，直接復(fù)現(xiàn)秒定義的裝置稱為時(shí)問頻率基準(zhǔn)（原子鐘）。時(shí)間頻率是當(dāng)前七個(gè)基本物理量中測(cè)量準(zhǔn)確度最高的物理量。目前，有的國(guó)家時(shí)間頻率基準(zhǔn)準(zhǔn)確度可以達(dá)到10-16～10-18數(shù)量級(jí)。2024/11/628GPS定位系統(tǒng)

GPS是美國(guó)的導(dǎo)航衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)，其核心部分，星載鐘和地面測(cè)控標(biāo)準(zhǔn)均由原子鐘充任。由于美國(guó)的時(shí)問頻率基準(zhǔn)10-16

，至使GPS定位系統(tǒng)精度可以提高米級(jí)至厘米級(jí)。我國(guó)時(shí)間頻率基準(zhǔn)準(zhǔn)確度以前一直是10-13數(shù)量級(jí)。目前，我國(guó)定位系統(tǒng)使用的是美國(guó)的GPS。一旦發(fā)生爭(zhēng)瑞，我國(guó)的定位系統(tǒng)將受制于人。時(shí)間頻率關(guān)系到國(guó)家安全命脈。

2004年，我國(guó)已研制出10-15量級(jí)的銫原子噴泉鐘用以建立自己的高準(zhǔn)確度的時(shí)間頻率基準(zhǔn)。2005年，我國(guó)加入了歐共體組織的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的研制任務(wù)。在衛(wèi)星導(dǎo)航方面不能只限于一條路。2024/11/629(2)長(zhǎng)度量子基準(zhǔn)

1960年第11屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)決議，用氪－86原子的2p10和5d5能級(jí)之間躍遷所對(duì)應(yīng)的輻射在真空中波長(zhǎng)的1650763.73倍為一米的長(zhǎng)度，從此，長(zhǎng)度單位“米”的定義開始建立在微觀粒子能級(jí)間躍遷所產(chǎn)生的輻射這一自然現(xiàn)象的基礎(chǔ)上。2024/11/630(3)電學(xué)量子基準(zhǔn)約瑟夫森量子電壓標(biāo)準(zhǔn)一我國(guó)己經(jīng)實(shí)現(xiàn)10-9

量子化霍爾電阻標(biāo)準(zhǔn)一我國(guó)己經(jīng)實(shí)現(xiàn)10-10

2024/11/631(4)溫度單位的自然基準(zhǔn)

1990年國(guó)際溫標(biāo)（ITS-90）已于1990年1月1日起執(zhí)行。熱力學(xué)溫度單位開爾文的定義本身是符合自然基準(zhǔn)含義的，但是真正的熱力學(xué)溫標(biāo)實(shí)現(xiàn)起來十分復(fù)雜。因此多年來，一直以一些物質(zhì)的相變點(diǎn)來作為溫度標(biāo)尺上的定標(biāo)點(diǎn)。例如水三相點(diǎn)、平衡氫沸點(diǎn)、氧冷凝點(diǎn)、金凝固點(diǎn)等等，從一定意義上說這些點(diǎn)已經(jīng)符合自然基準(zhǔn)的含義。目前所探求的是更好地實(shí)現(xiàn)以熱力學(xué)第二定律導(dǎo)出的與任何特定物質(zhì)無關(guān)的溫標(biāo)。2024/11/632

21世紀(jì)，各國(guó)都在建立量子物理作為基礎(chǔ)的計(jì)量基準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，逐步發(fā)展依靠基本物理常數(shù)來實(shí)現(xiàn)計(jì)量單位量值?；疚锢沓?shù)如，真空中的光速c

、普朗克常數(shù)h

、基本電荷量e、波爾茲曼常數(shù)、阿伏加德羅常數(shù)NA等是一些對(duì)物理學(xué)起基礎(chǔ)性重要作用的普適常數(shù)。按照目前的物理知識(shí)這些常數(shù)是恒定不變的。如果能用基本物理常數(shù)定義單位和作為計(jì)量基準(zhǔn)不僅會(huì)有極高的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性，還會(huì)有很好的普遍適用性。在依靠基本物理常數(shù)來實(shí)現(xiàn)計(jì)量單位量值中，時(shí)間頻率計(jì)量起著十分重要的獨(dú)特作用。時(shí)間頻率是一切計(jì)量的基礎(chǔ)。國(guó)際上有把各種物理量轉(zhuǎn)化為時(shí)間頻率量來進(jìn)行測(cè)量和確定量值單位的趨勢(shì)，它深刻地影響了其它基本物理量的發(fā)展，迄今已有長(zhǎng)度單位、電壓、電阻單位應(yīng)用量子物理現(xiàn)象己轉(zhuǎn)換為時(shí)間頻率量，電流、質(zhì)量和溫度計(jì)量單位向頻率計(jì)量方向的轉(zhuǎn)換正處于研究之中。

基本物理常數(shù)

2024/11/633

1983年第十七屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)對(duì)米定義的再一次修改，新的米定義是：光在真空中于1／299792458秒時(shí)間間隔內(nèi)所經(jīng)路程的長(zhǎng)度。新的米定義建立在光速的準(zhǔn)確測(cè)定上。由于真空中的光速с是一個(gè)常數(shù)，就可以通過準(zhǔn)確測(cè)定穩(wěn)定激光的振動(dòng)頻率值，導(dǎo)出其波長(zhǎng)值，從而復(fù)現(xiàn)長(zhǎng)度單位。

λ=с∕υ

λ：波長(zhǎng)

с：光速=299792458m.s-1

υ：頻率(1)長(zhǎng)度米基準(zhǔn)的重大發(fā)展2024/11/634

用普朗克常數(shù)h和基本電荷量e這兩個(gè)基本物理常數(shù)結(jié)合頻率標(biāo)準(zhǔn)可以導(dǎo)出電壓?jiǎn)挝环睾碗娮鑶挝粴W姆，采用這種新方法后電壓?jiǎn)挝缓碗娮鑶挝坏姆€(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)準(zhǔn)確度提高了兩到三個(gè)數(shù)量級(jí)。

(2)電壓?jiǎn)挝缓碗娮鑶挝坏闹卮蟀l(fā)展U=nf∕KJR=h∕(?e)2

U電壓R電阻f

頻率KJ

約瑟夫森常數(shù)(2e∕h)n、?整數(shù)h普朗克常數(shù)e基本電荷量2024/11/635(3)電流基準(zhǔn)的重大發(fā)展

20世紀(jì)90年代興起的研究單電子隧道效應(yīng)使得流動(dòng)的電子可以一個(gè)一個(gè)地被計(jì)數(shù)，于是電流安培成為基本電荷量e與單位時(shí)間內(nèi)流過的電子數(shù)的乘積，用這一方法，可以直接建立電流的量子自然基準(zhǔn)，而不必通過電壓和電阻導(dǎo)出。此研究不僅代表著建立電學(xué)量子基準(zhǔn)的前景，而且可測(cè)量精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)，對(duì)采用以基本物理常數(shù)為基礎(chǔ)的新單位制有著促進(jìn)作用。

2024/11/636

摩爾是SI單位制中七個(gè)基本單位之一，是化學(xué)計(jì)量的基準(zhǔn)。但長(zhǎng)期以來沒能很好地得到復(fù)現(xiàn)。根據(jù)摩爾的定義，一摩爾的任何物質(zhì)所包含的粒子數(shù)相同，即一個(gè)阿伏加德羅常數(shù)NA

，因此摩爾mol復(fù)現(xiàn)的關(guān)鍵是測(cè)量阿伏加德羅常數(shù)。NA

=6.0220943×1023mol

溫度單位開爾文方面，也正在用波爾茲曼常數(shù)k定義溫度單位。涉及波長(zhǎng)、分子質(zhì)量等其他物理量和參數(shù)。

(4)摩爾和溫度基準(zhǔn)的重大發(fā)展2024/11/637(5)質(zhì)量基準(zhǔn)的重大發(fā)展

目前國(guó)際單位制的7個(gè)基本單位中質(zhì)量千克單位仍然是由實(shí)物基準(zhǔn)保存和復(fù)現(xiàn)的。不久的將來此定義將作重大改變。方法之一是利用“電功率天平法”確定質(zhì)量新定義。該方法將電功率轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率，在二者完全等同轉(zhuǎn)換前提下，利用普朗克常數(shù)h由所測(cè)電壓和電流值及有關(guān)長(zhǎng)度和時(shí)間量子基準(zhǔn)給出質(zhì)量新定義。該方法目前的準(zhǔn)確度達(dá)到10-8量級(jí)。方法之二是用阿伏加德羅常數(shù)NA導(dǎo)出質(zhì)量的單位。準(zhǔn)確測(cè)量硅晶體的晶格常數(shù)，可以知道單位體積內(nèi)的原子數(shù)目，通過測(cè)定出這塊晶體的宏觀質(zhì)量，就可求出組成該晶體的原子質(zhì)量,這就使得以原子質(zhì)量來代替目前的鉑依砝碼作為質(zhì)量基準(zhǔn)成為可能。但是，目前這一方法的準(zhǔn)確度還只達(dá)到10-8量級(jí)。目前，我國(guó)正在利用在電學(xué)計(jì)量的優(yōu)勢(shì)提出創(chuàng)新方案，爭(zhēng)取在新的質(zhì)量基準(zhǔn)建立時(shí)有我國(guó)的發(fā)言權(quán)和我國(guó)的自然基準(zhǔn)。

2024/11/638

加快高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)急需的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)研究，如信息技術(shù)、新材料技術(shù)、生物技術(shù)等。內(nèi)容主要涉及納米測(cè)量、生物工程測(cè)量、數(shù)字高清晰度電視性能測(cè)量、光通信偏振膜色散測(cè)量、單膜光纖色散測(cè)量、電磁兼容測(cè)量、激光大功率測(cè)量，以及食品安全、環(huán)境檢測(cè)等所需的計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)。

高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的科學(xué)計(jì)量

2024/11/639(1)信息技術(shù)

信息技術(shù)是以信息高速公路和多媒體技術(shù)為代表的當(dāng)今最新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。信息技術(shù)包含的領(lǐng)域極為廣泛，如:現(xiàn)代通信技術(shù)、軟件技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)等。

數(shù)字移動(dòng)通信是當(dāng)今經(jīng)濟(jì)發(fā)展的熱點(diǎn)之一。解決計(jì)量問題例如，不但需對(duì)GSM手機(jī)出現(xiàn)的新參數(shù)——數(shù)字調(diào)制質(zhì)量參數(shù)，還需對(duì)CDMA數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)建立“現(xiàn)代數(shù)字移動(dòng)通信計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置及校準(zhǔn)方法。

網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸速率和網(wǎng)絡(luò)容量等參數(shù)都需建立自己的高準(zhǔn)確度的時(shí)間頻率基準(zhǔn)。2024/11/640(2)生物化學(xué)計(jì)量在生物工程方面，人們希望從蛋白質(zhì)的控制中了解生命的本質(zhì)及其生理、生物化學(xué)、分子遺傳等知識(shí)，并且正在對(duì)構(gòu)成蛋白質(zhì)生產(chǎn)的核糖核酸的15萬個(gè)標(biāo)志進(jìn)行測(cè)試和編排。生命科學(xué)己經(jīng)進(jìn)入了DNA、“克隆”時(shí)代，這些技術(shù)的發(fā)展需要高準(zhǔn)確度的計(jì)量測(cè)試提供保障，國(guó)際計(jì)量部門已經(jīng)積極開展生物化學(xué)計(jì)量工作。國(guó)際計(jì)量大會(huì)向各國(guó)提出了研究測(cè)定DNA標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的問題，并將其確定為國(guó)際比對(duì)項(xiàng)目。中國(guó)也開展和加強(qiáng)建立生命科學(xué)計(jì)量研究項(xiàng)目，重點(diǎn)發(fā)展生物化學(xué)、表面化學(xué)、微區(qū)化學(xué)、過程化學(xué)、物質(zhì)特性化學(xué)、高新材料的化學(xué)計(jì)量和測(cè)試技術(shù)。2024/11/641

納米(10-9m)科技是八十年代末發(fā)展起來的交叉、前沿學(xué)科領(lǐng)域。利用納米技術(shù)可以操縱單個(gè)原子，制造量子器件或單電子器件以及原子密度的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器提供了可能。在信息時(shí)代，納米技術(shù)可使“單位體積物質(zhì)”儲(chǔ)存和處理信息的能力增加百萬倍。但納米技術(shù)的利用取決于有效及準(zhǔn)確的納米計(jì)量手段。

納米測(cè)量技術(shù)要求對(duì)被研究和制造的對(duì)象在原子尺度和分子尺度上進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。納米計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和納米測(cè)量技術(shù)已經(jīng)得到了世界主要工業(yè)國(guó)家的普遍重視，國(guó)際計(jì)量局已經(jīng)成立納米計(jì)量工作組。據(jù)統(tǒng)計(jì)，納米測(cè)量技術(shù)在全球市場(chǎng)達(dá)到11億美元。如：建立集成電路工業(yè)用的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量裝置及其校準(zhǔn)用的傳遞標(biāo)準(zhǔn)；建立用于測(cè)量納米材料的標(biāo)準(zhǔn)裝置等。

(3)納米測(cè)量2024/11/642(4)光纖通信

光纖通信發(fā)展速度相當(dāng)驚人。我國(guó)第一條國(guó)產(chǎn)設(shè)備建成的速率為2.5Gb/s的同步數(shù)字傳輸光纖通信工程，在此速率下一根光纖同時(shí)受話3.02萬人的容量。目前國(guó)外已安裝了一根光纖中同時(shí)傳輸速率達(dá)到4OGb/s，同時(shí)通話51.2萬人。