張瀟予

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簡析計量測量技術與實驗室配置

張瀟予

商丘市質量技術監(jiān)督檢驗測試中心

摘 要：通過對計量測量技術的演變過程簡述，以及計量測量技術活動的主要特征分析，簡要敘述實驗室配置原則和針對性特征，分析實驗室配置與計量測量工程技術的對應關系，對其工程匹配性進行初步分析。

關鍵詞：計量；測量；技術；實驗室；配置

1計量技術發(fā)展的主要過程分析

計量的主要特征，就是以獲取一定得“值”為目標，計量部門從事的測量，是為了獲取量值，分為孤立的量值和連續(xù)動態(tài)的量值，“計量”則存在于量值傳遞或溯源的系統(tǒng)中，這種系統(tǒng)的測量和分析過程，構成了計量和測量的內在聯(lián)系和主要區(qū)別，成為相互依存和相互保障的交互關系，必須認真的加以認識和掌握，這也是構成實驗室配置體系的基礎。計量和測量是一種嚴謹?shù)墓こ绦袨?，是人類認識世界改造世界的方法和手段之一，也是科技發(fā)展過程中不可缺少的重要工程技術，同時具有分析和實驗的特征，并成為工程技術不斷驗證和不斷進步的原動力，以上所見，也正好貼合了實驗設備和實驗室配置的目的和標準，因此計量和測量的發(fā)展以及計量和測量技術，必定會與實驗室配置的硬件和軟件目標具有工程學和科技發(fā)展史上的密切關聯(lián)。

2計量和測量的歷史淵源與實驗室配置的發(fā)展

計量技術，來源于古代的度量需要，史上稱為“度量衡”、“布手知尺”、“掬手為升”、“取權為重”、“過步定畝”、“滴水計時”是最初的計量雛形，隨著度量衡的統(tǒng)一和基本的量具的發(fā)明，計量測量體系逐漸完善，傳統(tǒng)計量理論也逐漸成型。計量學的漸趨成熟，在新中國建立之后，隨著計量在法制化的道路被逐漸確立，進入了標準化和國際化的新階段，國際計量局由國際計量大會（CGPM）和科學專家委員會即“國際計量委員會”CIPM）管轄，計量科學也進入了國際化軌道，并成為工程技術體系的一個有力的分支，被各國工程技術人員所推崇。與此同時，實驗學科也從各個工程學科中汲取精華，逐步形成具有完善體系的一門專門學科，成為一個匯集專業(yè)理論和計量理論以及設備管理理論的實驗學科，實驗室配置學是這一學科里重要的一環(huán)。

3計量測量和實驗室配置的共同特點

實驗的方法和目標總是跟計量測量具有必要的連續(xù)，是承載體和方法工具的關系，因此兩者的特點具有共通性，我們知道計量活動的特點是其具有以下特征：

（1）確定性或者準確性：對于測量計量體系而言這是核心的特性，度量衡的意義本身就是為了對實物的理化性能，找出特性值，用于反應所研對象的特質。這與實驗室配置的目標不謀而合，對企業(yè)實驗室而言，我們也是對產品特性通過數(shù)值的模擬，反映產品性能和質量指標的對標性和耐用性等指標，因此確定性是實驗過程的目標，也是分析方法，實驗室配置的目標就是通過計量測量系統(tǒng)的確定性，或者準確性用以保障實驗室實驗結果的針對性和穩(wěn)定性。

（2）一致性對于測量系統(tǒng)而言，標準的測量條件，工具是測量系統(tǒng)穩(wěn)定性的必要前提，實驗室配置的工具選擇，方法管理，行為規(guī)范就是為了保障其一致性所涉，從這個意義上來講，二者的共通性顯而易見。在實驗室配置中，對于測量系統(tǒng)波動控制的配置，必須依照計量波動和修正理論進行購置和提前規(guī)避。

（3）溯源性溯源性是計量測量活動的精髓，是確保計量測量系統(tǒng)科學性的集中保障方式，也是建立完善文件體系的基本要求，因此在實驗室配置中需要著重完善的記錄系統(tǒng)和記錄管理體系，以確保溯源性的體現(xiàn)。

（4）法制性眾所周知，國際法制計量組織（OIML）根據(jù)應用領域將計量學分為工業(yè)計量學、商業(yè)計量學、天文計量學、醫(yī)用計量學等。每種計量都有著其相對的領域，受到國家法律以及國際標準的制約，同時計量測量活動也同相應的理論技術，經濟活動密切聯(lián)系，并成為其學科分類的有機構成部分，當然也會受到法律制度和法律責任的制約，因此在實驗室配置過程中，不僅要遵守國家相關實驗室分級分類制度，同時更應遵守國家法律對于數(shù)據(jù)結果公告和發(fā)布的規(guī)定，同時承擔相應的法律責任。

4計量測量系統(tǒng)與實驗室類別配置的關系

現(xiàn)代工業(yè)已經進入了制造全球化時代，信息技術和全球技術一體化的進程引起科技、經濟和社會的重大變革，不僅給計量測量技術增添了活力和資源配置，也對企業(yè)實驗室配置帶來了新的要求和新的機遇；智能控制的普及，工藝監(jiān)控測試圖形等的測定與控制，等等多門類的精密測量，使得實驗室模擬技術和裝備日臻完善，進一步拓寬了計量范圍，更重要的是為實驗室模擬產品使用狀態(tài)和耐久性的實驗提供了更多的方法和思路，在現(xiàn)代實驗室的配置中為產品提供更加完備的實驗體系和計量測量工具實現(xiàn)了可能，更進一步體現(xiàn)了門捷列夫所說：“沒有計量，便沒有科學”的主旨思想。隨著計量學的進一步發(fā)展，計量科技領域已經形成了以幾何量（長度）、熱工、力學、電磁、無線電、時間頻率、聲學、光學、化學和電離輻射為主的計量體系，即所謂“十大計量”，為實驗室配置和工程設置指引了方向。對于工業(yè)測量而言，常規(guī)測量如力學測量和電磁測量以及光學測量等自然不可或缺，但更多的是以專業(yè)測量為主，工具測量占到了測量的絕大多數(shù)，如幾何測量到現(xiàn)在廣泛使用的三坐標測量技術和設備等，都昭示了計量測量在實驗室配置活動中的重要性和必要性。

5計量測量以及性能模擬方式的實驗室配置

企業(yè)實驗室配置主要以產品性能為主要的研究對象，理所當然也是結合產品性能來確定目標特性和數(shù)值，模擬實驗方式是最常采用的實驗方式，它是一種集科學實驗和產品性能特性和計量學為一體的測試方式，在實驗室配置過程中需要對其實驗的結構性能貼合度以及產品標準進行綜合考量，進而在人力配置，設備工具配置以及專業(yè)方法配置，乃至管理方法上進行有針對性的配置。尤其是對于有強制標準的產品性能，更應該做針對性的配置，比如，在光學設備中，從燈光的電氣控制原理來說，可歸納為通斷控制和發(fā)光強度控制兩種，與此相對應的有開關控制和調光控制兩種方法，那么為了對產品進行性能測試，我們需要進行的計量測量數(shù)據(jù)，可以分為以下幾個方面：

（1）發(fā)光強度及光束照射位置（光軸偏移量）。

（2）控制單元的耐久性。

（3）發(fā)光強度的衰減性。

（4）工作狀態(tài)下附屬設施的耐久性。按照上述理化性能的特征，我們可以配置專業(yè)的光強檢測設備，以及控制單元的機械撥動和計數(shù)裝置，以及震動設備等，做相對應的實驗室計量設備和其他資源、方法的配置體系設置。①發(fā)光強度以及光型檢查裝置。②震動實驗臺，撥片耐久性實驗機。③點亮以及計時裝置，老化試驗以及標準件，光譜分析儀器等。④外線老化試驗箱，溫濕試驗箱、淋水實驗以及震動實驗箱等。⑤工作狀態(tài)的物理和化學（熱量、粘度、密度、電導率、濁度等物質特性）檢測設備等。

6結語

實驗科學是一門專門的學科，與其最密切連續(xù)的學科就是計量學以及測量系統(tǒng)分析，企業(yè)實驗室能夠充分發(fā)揮其驗證產品性能和耐久性作用的前提就是尊重計量學基礎理論，并結合產品理化特征以及行業(yè)標準，制定具有先進性和科學性的實驗體系，充分挖掘企業(yè)質量保證能力和產品研發(fā)實力，做好實驗室配置工作不僅是法規(guī)需要，更是企業(yè)核心競爭力不斷提升的內在動力源泉。