求精准 度万物 量六合 衡公正——浅析计量的根底效果

什么是计量

从词源上看,计量一词虽未见在我国古代典籍中呈现,但能够揣度它是由“度量衡”的概念逐渐衍生而来。度是长度,量是容量,衡是重量。在古代,所谓“权衡”其实是指用权(砝码、秤砣)来称量,而“衡器”其原意是天平,后引申为全部确认重量的量器。计量一词对应英语metrology,依据维基百科,metrology由希腊语measure加上后缀logos构成。希腊文中的logos有“国际万物之规则,肯定之绳尺,以及人类全部的依归”的意思。那么这两个词联络到一同,咱们是不是能够说“计量是丈量的肯定绳尺和全部的依归”?

作为一门现代科学,计量(metrology)在国际计量术语中已经有了清楚的概念——计量是关于丈量的科学,包含触及丈量理论和有用的各个方面,不管其不确认度怎么,也不管其用于什么丈量技能范畴。这个关于计量的界说是由有关丈量的数个国际安排(包含BIPM、IEC、IFCC、ISO、IUPAC、IUPAP、OIML和ILAC)联合组成的计量学联合导则委员会(JCGM,Joint Committee for Guides in Metrology)给出的。该界说的中心指向是:计量是关于丈量的科学。

需求着重的是,尽管计量是关于丈量的科学,但它不同于丈量。丈量是为确认量而进行的悉数操作,是对非量化什物的量化进程,其意图是用数据描绘事物。而计量是完结单位一致、保证量值精确牢靠的活动,计量的意图是保证丈量成果精确。精确性、一致性、溯源性和法制性是计量最重要的4个特征,而丈量并不有必要具有以上这些特征。因而计量归于丈量的一种,它源于丈量而又严于丈量。狭义地讲,计量是与丈量成果的置信度相关、与不确认度相联络的一种规范化丈量,具有计量特性的丈量活动才干取得有用的丈量成果。

 
计量和规范的联系

计量和规范的意图都是为了寻求一致。计量是为了完结丈量活动、丈量成果的全球一致。从本质上讲,计量便是现代社会中最根底的规范化活动。大数据年代的今日,计量更是全部数据有用性的源泉。计量科学的本身便是为了树立和优化不断前进、永无止境的计量规范。计量规范是物化的规范、是客观的规范,是树立在科学真理根底上的绳尺。咱们在谈到质量时,经常说“没有规则不成方圆”,所谓规、矩,分别是指校正圆和方的两件计量用具。当规和矩合二为一时,便为规则,指的是法度,规范。规、矩和规则之间,就构成了内在联络。能够说,没有规、矩,何来规则?没有规则,规、矩何用?假如咱们以为规范确认了需求方、圆及其规范巨细,则计量保证方是方、圆亦为圆,以及方圆之规范契合规范之规则,也便是保证了质量的预期。因而,能够说,规范规则了质量的要求,计量保证了质量的完结,计量是规范的根底,更是质量的根底。

 
计量的效果和战略位置

从政治、经济、文明、社会、*等多个范畴来看,计量是国家主权的标志,是一致国家的东西。计量是社会前进的重要柱石,不仅是保护公正正义的法度和绳尺,更是改进生态环境、前进日子质量、促进社会调和的根底和要害。计量是科学技能的根底,历史上3次技能革新都和计量测验技能打破休戚相关。计量仍是保证国民经济正常运转和公正买卖的根底。没有计量就没有现代制作。计量也支撑*,事关国家中心利益。在航空母舰、核潜艇、隐形飞机、洲际导弹、卫星导航定位体系、核武器等武器装备与设备中,需求许多计量技能的支撑。

计量的根底效果,一般以为首要体现在两个方面:一是树立决心。计量经过树立丈量的溯源性,取得牢靠的丈量成果,使规范的成果能够查验,进程能够复现,然后完结人们对质量信任。二是完结立异。计量经过丈量科学和技能前进之间的相互依存和相互促进推进立异;新的丈量技能也必定影响新的产品、流程和服务的立异,一起也会推进劳动力新技能的发作和把握。

回忆科技展开进程,计量一向和立异密切相关。一方面计量正是树立在最新科学理论和最早进的技能根底上的,许多最新发现的物理现象和理论榜首次便是被用于新的计量基准。原子喷泉理论孕育了原子喷泉钟的诞生,奠定了原子时的根底,将时刻基准前进到3000万年不差1秒的水平;飞秒激光光梳技能架起了光频与微波频率的桥梁,将光钟变为实际,然后有可能将时刻频率规范的不确认度再前进10-18量级。最近的几十年里,共有14位计量科学家取得诺贝尔物理学奖。计量学往往是最新科学特别是物理学理论的最早使用和最佳载体,是科学发现和科技立异走向使用最重要的桥梁。

另一方面,计量技能的展开,支撑着社会展开的各个方面,计量技能的立异,引领了科技和工业的立异。没有相应的丈量技能不行能有新的科学知识,“但凡能够丈量的,就要完结对它的丈量;但凡还不能丈量的,也要完结对它的丈量”。精确有用的丈量是知道国际的根底,更是改造国际的条件。秦始皇一致的度量衡准则促进了社会、军事、制作规范化的快速展开,稳固了其控制位置。美国首任总统华盛顿确认的联邦中心政府六项首要政权就包含度量衡办理权。

在现代社会中,计量更是无足轻重。80%以上的买卖有必要经过丈量才干够完结,工业化的国家丈量活动对国民生产总值贡献率到达4%-6%。买卖结算与公正买卖,火箭发射与卫星导航,精细制作与健康安全,网络互联与智能电网等,无一不与计量密切相关,无一能脱离精细丈量技能。计量影响工业生产的实例许多,比方光伏工业,这是我国重要新兴工业,以275W的规范太阳电池组件为例,在企业设备丈量才干不变的情况下,规范组件的丈量精确性前进0.5%,则可让企业产品平均功率动摇减小1W,若按我国每年光伏企业产能5GW来核算,每前进0.5%计量不确认度,至少能够节省6700万元人民币的本钱开销。

由此可见,计量是一个国家的重要技能根底,具有不行替代的战略位置。


国家计量院的任务和职责

进入21世纪以来,跟着科技的不断前进和全球化的演进,计量在国际范围内呈现出两大趋势。榜首,全球计量体系根本构成,保证国际首要国家量值等效,为全球化商场供给支撑。1999年,全球38个国家签订了《国家计量基准和国家计量院出具的证书互认协议》。现在,国际上首要经济体都在努力使本国校准丈量才干能够掩盖本身国际买卖和参加国际竞争的需求。美国的校准丈量才干数量到达2169项,列国际榜首;我国为1224项,列国际第四、亚洲榜首。第二,计量技能正在发作严重革新,以量子物理为根底的天然基准替代什物基准,丈量精确度等技能指标得以大幅度前进,带动大部重量的丈量精确度得到前进,然后对科技的前进和经济社会的展开发作严重促进效果。

正是根据计量的战略位置,发达国家遍及高度重视计量。美国、德国、英国等20多个国家把计量(度量衡)写入宪法,作为中心事权和一致办理国家的根本要求。美国和德国的国家计量院院长都是由总统录用。美、德、英等首要发达国家政府对计量有一致、安稳的专项经费支撑,并逐年添加。各国也都树立了本国的国家计量院,为保证在剧烈的国际竞争中占有优势位置,美、英、德、法、俄罗斯及日、韩等发达国家都十分重视国家计量院的建造和计量科技的展开,纷繁加大对计量科学研讨在人力、物力和财力等多方面的投入,以实在保证并有用前进本国计量科技在科技革新和工业革新中的支撑才干。

以美国为例,2009年,美国政府投入国家计量院(NIST)的计量科研经费达16亿美元,其间6.1亿美元是美国在新公布《复苏与再出资法案》之后专项拨款,用于研讨树立智能电网、太阳能发电和储能等先进动力技能,绿色节能修建、碳排放约束和买卖体系等方面的计量规范。

跟着我国经济社会展开,国家对计量科技的投入继续添加,“十一五”以来累计投入超越20亿元。建成了国际一流的试验基地,展开了应对SI根本单位从头界说的相关根本物理常数丈量等前沿研讨,启动了动力、生物、环境、微纳技能、医学、信息技能等服务国家战略性新兴工业展开和社会可继续展开的计量新范畴研讨作业,取得国际互认的国家校准丈量才干数量跃居国际第四。经过不懈努力,我国计量科技水平已得到全面前进,根本完结了从望其项背到齐头并进,具有了赶超发达国家的根底条件。

本年,国务院发布《我国制作2025》,该规划无疑关于制作的要害组成要素——丈量,将是利好的音讯,计量工业应捉住新一轮科技浪潮所构成的机遇期。如《我国制作2025》提出了互联网+的概念,将量子基准和信息技能结合,并将校准模块植入丈量终端上,能够大大缩短溯源链,将最精准的量值传递给用户,支撑工业工业的展开,为我国制作2025供给最直接有用的支撑。与《我国制作2025》主攻方向智能制作所密不行分的智能丈量已成为大势所趋,包含智能数据办理及陈述、智能扫描、智能软件及智能动力办理等智能丈量技能将成为智能制作的重要环节。

往后,Betway玩彩进口研讨院作为我国仅有的国家计量院将以坚持国家最高丈量才干、满意经济转型晋级需求、支撑人民日子质量前进、迎候新范畴新技能应战为任务,充分发挥和平里、昌平两个院区不同的特征和效果,聚集于复现并不断前进SI根本量量值水平,树立并不断完善国家计量基准和规范体系;研讨并完善丈量理论和技能办法,保证丈量成果的精确性、一致性和可溯源性;展开杂乱体系、多参量归纳丈量技能和使用研讨,前进现场、多参量校准才干;攻关极点条件和极点量的精确丈量技能,不断前进知道天然和改造天然的才干。

求精准,度万物,量六合,衡公正,是计量人的不懈寻求,也是咱们的庄重许诺。

(来历:《我国质量报》2015年10月28日第四版,作者:Betway玩彩进口研讨院院长方向)