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何為計量

 

《辭?！分薪忉尀?/span>:為確定量值而進(jìn)行的一組操作。中國古代稱為度量衡，其原始含義是關(guān)于長度、容積和質(zhì)量的計量，主要器具為尺、斗、秤。隨著科技的進(jìn)步、生產(chǎn)的發(fā)展，對計量的要求越來越高，計量的概念和內(nèi)容也在不斷變化和發(fā)展，遂形成了現(xiàn)代計量，并出現(xiàn)了研究計量理論和實踐的專門學(xué)科--計量學(xué)。

JJF 《通用計量術(shù)語及定義》中，在"計量學(xué)"、"測量"詞目外，另增了"計量"(metrology)詞條，定義為實現(xiàn)單位統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確可靠的活動。從定義中可以看出，它屬于測量，源于測量，而又嚴(yán)于一般測量，它涉及整個測量領(lǐng)域，并按法律規(guī)定，對測量起著指導(dǎo)、監(jiān)督、保證的作用。計量與其它測量一樣，是人們理論聯(lián)系實際，認(rèn)識自然、改造自然的方法和手段。它是科技、經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中必不可少的一項重要的技術(shù)基礎(chǔ)。計量與測試是含義完全不同的兩個概念。測試是具有試驗性質(zhì)的測量，也可理解為測量和試驗的綜合。它具有探索、分析、研究和試驗的特征。

計量----MSA(測量系統(tǒng)分析)測量系統(tǒng):是用來對被測特性賦值的操 作、程序、量具、軟件、操作人員和環(huán)境 的集合;用來獲得測量結(jié)果的整個過程。[1] 

世界計量日

簡介

1999年10月11日至15日第21屆國際計量大會在法國巴黎國際計量局召開，為了使各國政府和公眾了解計量，鼓勵和推動各國計量領(lǐng)域的發(fā)展，加強(qiáng)各國在計量領(lǐng)域的國際交流與合作，大會確定每年5月20日為世界計量日，并得到國際法制計量組織的認(rèn)同。

1875年5月20日20個國家中的17個全權(quán)代表簽訂了聞名世界的"米制公約"，所以該日被定為世界計量日。該"公約"及其附則，促成了各簽字國共同出經(jīng)費(fèi)辦常設(shè)的科學(xué)機(jī)構(gòu)，即國際計量局(BIPM)，局址確定在法國。這就是米制的搖籃。國際計量局由國際計量大會(CGPM)和科學(xué)專家委員會即"國際計量委員會"(CIPM)管轄。其目的是保證"米制的國際間的統(tǒng)一和發(fā)展"。

計量分類

(1)按工作分類:

科學(xué)計量:探索、先行的研究;

工程計量:工業(yè)企業(yè)的應(yīng)用;

法制計量:政府強(qiáng)制管理。

(2)按專業(yè)把計量學(xué)劃分為幾何量、溫度、力學(xué)、電磁學(xué)、電子、時間頻率、電離輻射、光學(xué)、聲學(xué)、化學(xué)(含標(biāo)準(zhǔn)物'質(zhì))等10大類。

(3)按任務(wù)分類:七類:通用、實用、理論、技術(shù)、法制、經(jīng)濟(jì)、品質(zhì)。

(4)就學(xué)科而言，根據(jù)任務(wù)性質(zhì)，計量學(xué)又可分為法制計量學(xué)、普通計量學(xué)、技術(shù)計量學(xué)、質(zhì)量計量學(xué)、理論計量學(xué)等。

(5)國際法制計量組織(OIML)根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒂嬃繉W(xué)分為工業(yè)計量學(xué)、商業(yè)計量學(xué)、天文計量學(xué)、醫(yī)用計量學(xué)等。

計量依據(jù)其領(lǐng)域可分為以下三類:

1、法制計量

法制計量,是為了保證公眾安全,國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展,根據(jù)法制、技術(shù)和行政管理的需要,由政府或官方授權(quán)進(jìn)行強(qiáng)制管理的計量,包括計量單位、計量器具(特別是計量基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn))、計量方法以及計量人員的專業(yè)技能等的明確規(guī)定和具體要求。法制計量主要涉及安全防護(hù)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測和貿(mào)易結(jié)算等有利害沖突或特殊領(lǐng)域的強(qiáng)制計量。例如,關(guān)于衡器、壓力表、電表、水表、煤氣表、血壓計等的計量。

2、科學(xué)計量

科學(xué)計量主要是指基礎(chǔ)性、探索性、先進(jìn)性的計量科學(xué)研究,例如關(guān)于計量單位與單位制、計量基準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)、物理常數(shù)、測量誤差、測量不確定度與數(shù)據(jù)處理等。科學(xué)計量通常是計量科學(xué)研究單位,特別是國家計量科學(xué)研究機(jī)構(gòu)的主要任務(wù)。

3、工業(yè)計量

工業(yè)計量也稱工程計量,系指各種工程、工業(yè)企業(yè)中的應(yīng)用計量。例如,關(guān)于能源、原材料的消耗、工藝流程的監(jiān)控和產(chǎn)品質(zhì)量與性能的計量測試等。工業(yè)計量涉及面廣,是各行各業(yè)普遍開展的一種計量。

按計量學(xué)可分以下十類:

1、幾何量計量

幾何量計量通常稱為長度計量,是最先形成和發(fā)展的一個計量科學(xué)領(lǐng)域。概括地說,幾何量計量的內(nèi)容是物體的幾何尺寸、形狀和位置,即幾何量的"三大要素"。幾何量計量的基本參量是長度和角度,以及由它們導(dǎo)出的平直度、表面粗糙度、園度、圓柱度、坡度、錐度、漸開線、螺旋線等,還包括萬能量具的檢定、光學(xué)儀器檢定及生產(chǎn)中特殊零件的測量。幾何量計量的基本單位是"米",符號為"m",它是國際單位制七個基本單位之一。 幾何量計量常用的計量器具主要包括:量塊、角度塊、直尺、千分尺、游標(biāo)卡尺、百分表、千分表、平晶、水平儀、測量顯微鏡、投影儀、園度儀、表面輪廓儀、齒輪測量儀器、測長儀、三座標(biāo)測量機(jī)等。

2、溫度計量

溫度計量就是利用各種物質(zhì)的熱效應(yīng)來計量物體的冷熱程度。內(nèi)容包括:超低溫、低溫、中溫、高溫、超高溫、熱量等項。溫度計量單位為開〔爾文〕,符號為"K"。 溫度計量常用的計量器具主要包括:水銀溫度計、熱電偶、半導(dǎo)體點(diǎn)溫計、體溫計、動圈儀表、溫度指示調(diào)節(jié)儀表、溫度巡回檢測儀、自動溫度記錄儀、干燥箱、恒溫恒濕箱、培養(yǎng)箱、高低溫試驗箱等。

3、力學(xué)計量

力學(xué)計量包括質(zhì)量、容量、密度、壓力、真空、測力、力矩、硬度、沖擊、速度、流量、振動、加速度等。力學(xué)計量常用的計量器具主要包括:砝碼、天平、皮帶秤、衡器、標(biāo)準(zhǔn)硬度塊、硬度計、拉力表、測力機(jī)、負(fù)荷傳感器、材料試驗機(jī)、疲勞試驗機(jī)、扭矩計、扭矩扳子、扭矩扳子檢定裝置、扭轉(zhuǎn)試驗機(jī)、測功機(jī)、加速度計、速度傳感器、壓力計、血壓計、血壓表、壓力表、壓力變送器、燃油加油機(jī)、密度計、流量計、水表、煤氣表、雷達(dá)測速儀、測速儀、轉(zhuǎn)速表等。

4、電磁計量

電磁計量是根據(jù)電磁原理,應(yīng)用各種電磁標(biāo)準(zhǔn)器和電磁儀器、儀表,對各種電磁物理量進(jìn)行測量。電磁計量包括電流、電動勢、電阻、電感、電容、磁場強(qiáng)度、磁通量等。電磁計量常用的計量器具主要包括:標(biāo)準(zhǔn)電池、標(biāo)準(zhǔn)電壓源、標(biāo)準(zhǔn)電流源、電阻器、電容器、互感器、電阻箱、電流表、電壓表、功率表、兆歐表、磁通表、電能表、電能表檢定裝置、直流電位差計、直流電橋、交流電橋、萬用表等。

5、無線電計量

無線電計量是指無線電技術(shù)所用全部頻率范圍內(nèi)從超低頻到微波的一切電氣特性的測量。主要有高頻電壓、功率、相位、脈沖、阻抗、噪聲、失真等。無線電計量常用的計量器具主要包括:信號發(fā)生器、調(diào)制分析儀、音頻分析儀、失真度測量儀、示波器、函數(shù)發(fā)生器、腦電圖機(jī)、心電圖機(jī)、掃頻儀、心電監(jiān)護(hù)儀等。

6、時間頻率計量

時間和空間是描述各種客觀事物的發(fā)展運(yùn)動變化的基本參量,時間和頻率是描述周期現(xiàn)象的兩個不同側(cè)面。時間和頻率在數(shù)學(xué)上互為倒數(shù),它們共用同一個基準(zhǔn)。計量單位為秒---"s"。時間頻率計量常用的計量器具主要包括:頻率合成器、石英晶體振蕩器、頻率計、通用電子計數(shù)器、秒表、時間間隔發(fā)生器、電子計時器、電話計時計費(fèi)裝置等。

7、電離輻射計量

也稱放射性計量,是對那些能直接或間接引起電離的輻射(X射線、γ射線、倫琴射線、鐳、鈾釷元素的中子輻射)進(jìn)行測量稱之為電離輻射計量。電離輻射計量分為適度計量(或稱強(qiáng)度計量)和劑量計量兩個方面。它廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生(如服用同位素、肝掃描都必須劑量診斷準(zhǔn)確)、環(huán)保監(jiān)測、原子能發(fā)電、探礦、探傷、石油管道去污定位以及應(yīng)用于農(nóng)業(yè)上的育種等。電離輻射計量常用的計量器具主要包括:工作用γ射線輻射源、醫(yī)用CT掃描儀、輻射加工工作劑量計、X射線探傷機(jī)、X輻射防護(hù)儀器、劑量筆、γ輻射防護(hù)儀表、醫(yī)用診斷X輻射源、固體工作劑量計、化學(xué)工作劑量計、倫琴計等。

8、光學(xué)計量

光學(xué)計量主要包括光強(qiáng)、光通量、亮度、照度、色度、輻射度、感光度、激光等。光學(xué)計量應(yīng)用很廣泛,現(xiàn)代建筑物的建造要進(jìn)行光強(qiáng)度的計量,以達(dá)到規(guī)定的照度標(biāo)準(zhǔn)。在光譜學(xué)方面,需要測量光譜的光度。此外,軟片、膠卷的感光度、光學(xué)玻璃的折射率、染印、顏料、電影、電視都需要準(zhǔn)確的光度、色度、和色溫計量。在國防上,如導(dǎo)彈的導(dǎo)向、特種攝影等更需要對激光、紫外線、紅外線進(jìn)行準(zhǔn)確的測量。光學(xué)計量的基本單位是發(fā)光強(qiáng)度坎〔德拉〕,符號:cd。光學(xué)計量常用的計量器具主要包括:照度計、亮度計、標(biāo)準(zhǔn)色板、色差計、測色光譜光度計、醫(yī)用激光源、焦度計、阿貝折射儀、角膜接觸鏡、瞳距測量儀、驗光機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)鏡片、光譜分析儀、光澤度計、汽車前照燈檢測儀等。

9、聲學(xué)計量

聲學(xué)計量是專門研究測量物質(zhì)中聲波的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)播、接收和影響特性。聲強(qiáng)、聲壓、聲功率是聲學(xué)計量中三個重要的基本參量,其中聲壓應(yīng)用最廣泛。聲學(xué)計量涉及到通信、廣播、電影、電視、房屋建筑、醫(yī)藥衛(wèi)生、航行、海防、語言、音樂、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),以及各種生產(chǎn)、生活與科學(xué)領(lǐng)域。聲學(xué)計量常用的計量器具主要包括:傳聲器、聲級計、超聲探傷儀、超聲測厚儀、醫(yī)用超聲源、超聲功率源、聽力計、助聽器等。

10、化學(xué)計量

化學(xué)計量也稱物理化學(xué)計量,是指對各種物質(zhì)的成分和物理特性、基本物理常數(shù)的分析、測定。主要包括:酸堿度、氣體分析、燃燒熱、粘度、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)等。由計量部門通過發(fā)放標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行量值傳遞是化學(xué)計量的顯著特點(diǎn)?；瘜W(xué)計量常用的計量器具主要包括:酸度計、濁度計、可見分光光度計、原子吸收分光光度計、熒光分光光度計、濾光光電比色計、煙度計、粘度計、熱量計、粉塵濃度測定儀、煙塵濃度測定儀、液相色譜儀、氣相色譜儀、電導(dǎo)率儀、電解式水分儀、一氧化碳測定儀、二氧化硫分析儀、定碳定硫分析儀、自動電位滴定儀、有毒有害可燃?xì)怏w分析檢測報警儀、元素分析儀、傅里葉變換紅外光譜儀、水分測定儀、常用玻璃量器、工業(yè)分析儀、酒精探測器等。

計量的意義

1.計量與科學(xué)技術(shù)

眾所周知，科學(xué)技術(shù)是人類生存和發(fā)展的一個重要基礎(chǔ)。沒有科學(xué)技術(shù)，便不可能有人類的今天。其實，計量本身就是科學(xué)技術(shù)的一個重要的組成部分。任何科學(xué)技術(shù)，都是為了探討、分析、研究、掌握和利用事物的客觀規(guī)律;而所有的事物都是由一定的"量"組成，并通過"量"來體現(xiàn)的。為了認(rèn)識量并確切地獲得其量值，只有通過計量。比如，哥白尼關(guān)于天體運(yùn)行的學(xué)說，是在反復(fù)觀察的基礎(chǔ)上提出的，并在伽利略用天文望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行了進(jìn)一步觀測之后而確立的;著名的萬有引力定律，被牛頓的敏銳觀察所揭示，并在百余年后經(jīng)卡文迪許的精密測試而得到了確認(rèn);愛因斯坦的相對論，也是在頻率精密測量的基礎(chǔ)上才得到了一定的驗證;李政道、楊振寧關(guān)于弱相互作用下宇稱不守恒的理論，也是吳健雄等人在美國標(biāo)準(zhǔn)局(金標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院)進(jìn)行了專門的測試才驗證的。總之，從經(jīng)典的牛頓力學(xué)到現(xiàn)代的量子力學(xué)，各種定律、定理，都是經(jīng)過觀察、分析、研究、推理和實際驗證才被揭示、承認(rèn)和確立。計量正是上述過程的重要技術(shù)基礎(chǔ)。

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(jìn)了計量的發(fā)展。

以蒸汽機(jī)的廣泛應(yīng)用為主軍標(biāo)志的第一次技術(shù)革命，導(dǎo)致以機(jī)器為主的工廠取代了以手工為基礎(chǔ)的作坊，使生產(chǎn)力得以迅速提高，進(jìn)而確立了資本主義的生產(chǎn)方式。當(dāng)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(jī)的研制和應(yīng)用的過程中，都需要對蒸汽壓力、熱膨脹系數(shù)、燃料的燃燒效率、能量的轉(zhuǎn)換等進(jìn)行大量的計量測試。力學(xué)計量和熱工計量，就是在這種情況下發(fā)展起來的。另外，機(jī)械工業(yè)的興起，使幾何量的計量得到了進(jìn)一步的發(fā)展。

以電的產(chǎn)生和應(yīng)用為基本標(biāo)志的第二次技術(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)象的深入研究和廣泛應(yīng)用、電磁計量和無線電計量的開展，提供了重要的理論基礎(chǔ)。例如，1821年西貝克發(fā)現(xiàn)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成功，則對溫度計量、電工計量、以及無線電計量等提供了一種重要手段，促進(jìn)了相應(yīng)科技的發(fā)展。為了實際測量地球運(yùn)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，從而為長度計量提供了一個重要方法。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(zhǔn)米尺的長度，獲得了相當(dāng)準(zhǔn)確的結(jié)果(等于1 553 163.5個紅光波長)。直至百余年后的今天，利用各種干涉儀精密測量長度，仍然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，指出物體在輻射和吸收能量時，其帶電的線性諧振子可以和周圍的電磁場交換能量,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(yùn)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。上述理論成功地解釋了光電效應(yīng)，成了熱輻射計量的理論基礎(chǔ)，同時也使計量開始從宏觀進(jìn)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，電離輻射計量逐漸形成。

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(jì)的發(fā)展更加迅速。原子能、化工、半導(dǎo)體、電子計算機(jī)、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(zhǔn)逐步向量子(自然)基準(zhǔn)過渡。原子頻標(biāo)的建立和米的新定義的形成,有著相當(dāng)重要的意義。頻率和長度的精密測量，促進(jìn)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(xì)結(jié)構(gòu)的探測以及航海、航天、遙感、激光、微電子學(xué)等許多科技領(lǐng)域，都是以頻率和長度的精密測量為重要基礎(chǔ)的。

至于人們廣泛談?wù)摵完P(guān)注的所謂第四次技術(shù)革命，將引起科技、經(jīng)濟(jì)和社會的重大變革，人類將進(jìn)入"超工業(yè)社會"或"信息社會"。那時，不可再生的石化燃料能源將替換成可再生的太陽能、海潮發(fā)電等新能源，鋼鐵、機(jī)械、橡膠等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)將被電子工業(yè)、宇航工程、海洋工程、遺傳工程等新興產(chǎn)業(yè)所征服，等等。這場技術(shù)革命的先導(dǎo)是微電子學(xué)和計算機(jī)，而集成電路又可以說是先導(dǎo)的核心。集成電路的研制，沒有相應(yīng)的計量保證是不可想象的。比如，硅單晶的幾何參數(shù)、物理特性，超純水、超純氣的純度，化學(xué)試劑、光刻膠的性能，膜層厚度、層錯位錯，離子注入深度、濃度、均勻度以及工藝監(jiān)控測試圖形等的測定與控制，都是精密測量。當(dāng)前，我國集成電路研制尚比較落后，計量工作跟不上是其中的原因之一。

總之，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是物理學(xué)的成就，為計量的發(fā)展創(chuàng)造了重要的前提，同時也對計量提出了更高的要求，推動了計量的發(fā)展;而計量的成就，又促進(jìn)了科技的發(fā)展。正如門捷列夫所說:"沒有計量，便沒有科學(xué)"。聶榮臻同志也曾明確指出:"科技要發(fā)展，計量須先行";"沒有計量，寸步難行"。

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，即以經(jīng)驗為主的階段，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，一輛普通的載重汽車有9000多個零件，由上百個工廠生產(chǎn)，若沒有一定的計量保證，就無法裝配成功。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(jìn)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經(jīng)驗控制，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(jìn)行了監(jiān)控，使加油量保持在最佳值，既節(jié)約了油料，又減少了污染，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，能耗一直居高不下，是當(dāng)?shù)睾哪艿闹攸c(diǎn)戶。為摸清原因，該廠對十余種主要設(shè)備進(jìn)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，初步掌握了能源利用的規(guī)律，找出了能耗嚴(yán)重的主要原因并相應(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)測控制后則提高到12%以上，退火時間由60小時降到35小時，一年就節(jié)煤近2 000噸、節(jié)電26 000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600 000千瓦小時，綜合能耗下降了約10%，產(chǎn)值提高了22%。

近幾年，國外經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家，把優(yōu)質(zhì)的原材料、先進(jìn)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(jìn)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(jìn)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)，更需要現(xiàn)代計量檢測手段的技術(shù)保證。

至于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，特別是現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，亦必須有計量保證。例如，為了科學(xué)種田，就必須通過計量來掌握土壤的酸堿度、鹽分、水分、有機(jī)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，亦都要靠一定的計量保證。電離輻射育種，是近幾年發(fā)展起來的一項重要增產(chǎn)措施。我國已用該法培育出了許多農(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。所有這些，都需要相應(yīng)的計量保證，否則不僅達(dá)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，這就需要對植株光合作用的照度等進(jìn)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.計量與人民生活

計量對人民生活的意義是相當(dāng)明顯的。生產(chǎn)過程的計量不容忽視，生活中的計量則更應(yīng)關(guān)注。它直接觸動人們的切身利益，而且有時非常敏感。例如，日常買賣中的計量器具是否準(zhǔn)確，家用電表、煤氣表和水表是否合格，以至公共交通的時刻是否準(zhǔn)確等，都會對人們的生活產(chǎn)生一定的影響。

民以食為天。糧食是生活的必需品，任何人都離不開它。糧食的品質(zhì)直接關(guān)系到人們的健康。在糧食生產(chǎn)的過程中，施化肥可以增產(chǎn)，灑農(nóng)藥可以除蟲。但化肥和農(nóng)藥大多對人體有害，必須控制在一定的劑量之內(nèi)，否則將會導(dǎo)致積累性中毒，造成嚴(yán)重的后果。某些農(nóng)藥，如六六六等，許多國家，包括我國，已明令禁止使用。近幾年來，一些發(fā)達(dá)國家在積極探索完全不使用化肥和農(nóng)藥的新式農(nóng)業(yè)，即所謂的"生態(tài)農(nóng)業(yè)"，很值得關(guān)注。倘能成功并予以推廣，將會對人類的生存和發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

食品的保鮮，是人們越來越關(guān)注的一個問題。醫(yī)學(xué)界已經(jīng)證明，糧食及其制品，發(fā)霉變質(zhì)會產(chǎn)生黃曲霉素，人和動物食用后容易致癌。另外，食品在加工過程中，往往要加入一些添加劑，如色素、味素、防腐劑等，都應(yīng)對其進(jìn)行必要的計量檢測，以控制用量，否則會導(dǎo)致不良后果，危害人們的健康。所以，糧食及其制品的生產(chǎn)、貯存和加工，都離不開計量。

副食品，特別是水產(chǎn)品、肉、蛋和蔬菜的冷凍保鮮，人們已普遍采用。對此，溫度的控制很重要，溫度過低會對食品的色、香、味甚至營養(yǎng)起破壞作用;溫度過高則不易保存。這也只有通過相應(yīng)的計量才能予以保證。

近幾年，城市的各種污染日益嚴(yán)重，幾乎成了難以根除的公害。世界各國，特別是比較發(fā)達(dá)的國家，對環(huán)境保護(hù)都相當(dāng)重視。其中，關(guān)鍵的一環(huán)，就是進(jìn)行有效的計量監(jiān)測與控制，諸如對大氣、水質(zhì)及噪聲等。至于水和空氣對人生的重要性，是不言而喻的。社會調(diào)查表明，一些水質(zhì)良好、空氣新鮮的地區(qū)，特別是山區(qū)，人們的平均壽命較長;相反地，水質(zhì)不好、空氣污染嚴(yán)重的地區(qū)，人們的發(fā)病率較高，壽命普遍較低。近幾年，通過對空氣的計量測試，發(fā)現(xiàn)當(dāng)空氣中的負(fù)離子濃度較大時，會感到空氣格外新鮮，對人們有一定的醫(yī)療保健作用。這也是往往將休養(yǎng)所、療養(yǎng)院、保健院等建于山區(qū)、林中或海濱、湖畔的原因之一。

在醫(yī)療衛(wèi)生方面，計量測試的作用亦越來越明顯?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)對疾病的預(yù)防、診斷和治療，都離不開計量測試。例如，測量體溫、血壓，作心電圖、腦電圖以及各種化驗等，皆是常見的計量測試。對于癌癥，人們都很關(guān)注，是目前死亡率最高的疾病之一。據(jù)美國專家的估計，大約總?cè)丝诘?/span>1/4，在其一生中可能患有各種癌癥。當(dāng)然發(fā)病與否，患病的程度各不相同。如今，有的國家癌癥患者已逾百萬。其中，約70%的患者接受放射線治療，但治愈者僅40%左右。這里，要求腫瘤部位所受到放射線照射的劑量準(zhǔn)確到±5%。因為，劑量小了，不足以抑制和殺傷癌細(xì)胞;劑量大了，則會使患者遭受不應(yīng)有的損傷。這也只有靠計量來保證。

4.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(dāng)中需要計量的事例很多。例如，過去我國出口蘋果，只憑觀察外表或直接品嘗，而沒有采取計量手段。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單，只要定出與成熟度相應(yīng)的硬度值，用普通的硬度計測一下就可以了。再如，我國出口原油，過去由于港口缺乏準(zhǔn)確可靠的計量設(shè)備，往往采取寧可多裝些油而避免索賠的作法，甚至出現(xiàn)多給了油，卻被船主以超重為由提出索賠的憾事。當(dāng)前我國原油的年產(chǎn)量已突破1.4億噸，每年都有相當(dāng)數(shù)量的原油出口。一般港口對原油的計量精度約為0.5%。若將精度提高，那怕只提高0.1%或更少，一年便可少損失大量的原油，不僅可獲得明顯偽經(jīng)濟(jì)效益，而且也體現(xiàn)了我國的計量水平。

至于我國進(jìn)口的貨物，數(shù)量不足、品質(zhì)不符的情況，時有發(fā)生。例如，前不久，天津從外國進(jìn)口了價值數(shù)百萬美元的硅鋼片，經(jīng)計量檢測，發(fā)現(xiàn)品質(zhì)不合格，便向外商提出索賠。結(jié)果，在準(zhǔn)確的計量數(shù)據(jù)面前，外商不得不認(rèn)錯，并進(jìn)行了賠償。我國進(jìn)口了一批化肥,經(jīng)計量檢測發(fā)現(xiàn)份量明顯不足，甚至比包裝袋上的標(biāo)稱重量少百分之十幾。

人們越來越認(rèn)識到，計量是保證產(chǎn)品品質(zhì)、提高商品在市場上的競爭力的重要措施。對

于國際貿(mào)易，計量更是消除貿(mào)易，計量更是消除貿(mào)易技術(shù)壁壘的重要手段。

5.計量與國防

計量對國防，特別是尖端技術(shù)的重要性，尤為突出。國防尖端系統(tǒng)龐大復(fù)雜，涉及的科技領(lǐng)域廣，技術(shù)難度高，要求計量的參數(shù)多、精度高、量程大、頻帶寬。比如，由于飛行器與地面的距離不斷增大，對通信、跟蹤、測軌、定位等都相應(yīng)地提出了更高的要求。就衛(wèi)星來說;軍用通訊同步衛(wèi)星距地面可達(dá)35 800km，而核爆炸檢測衛(wèi)星距地面則遠(yuǎn)達(dá)112 280 km，用無線電聯(lián)系，就必須有大功率的發(fā)射機(jī)和高靈敏度的接收機(jī)，因而必須對大功率、低噪聲、大衰減和小電壓等主要參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的計量測試。這不但要研究測試方法和設(shè)備，而且要建立相應(yīng)的計量標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前，地面設(shè)備的發(fā)射平均功率已可達(dá)幾十千瓦，接收機(jī)的噪聲溫度已能低于15K。為提高對飛行器的控制能力，對跟蹤、定位、測速等的精度要求越來越高，不僅對電子參數(shù)，而且對設(shè)備加工和伺服控制元件亦提出了更嚴(yán)格的要求。在連續(xù)波計量系統(tǒng)中，為保證測速精度達(dá)到每秒幾厘米，地面頻標(biāo)的短期穩(wěn)定度應(yīng)在10以上。在宇航系統(tǒng)中，地面設(shè)備之間的聯(lián)系、地面對空間飛行器的探測、控制，都要高速的傳輸和處理大量數(shù)據(jù)。因此，要求傳送信號的頻帶很寬而且精度很高。國際上通訊和廣播衛(wèi)星將普遍使用11GHz~14GHz、20GHz一40GHz或更高頻段，不斷向毫米波、亞毫米波邁進(jìn)。這就必須研制新的元器件、部件以至整機(jī)，從而對計量測試亦必然提出相府的新的要求。

對國防尖端技術(shù)系統(tǒng)來說，工作環(huán)境比較特殊，往往要在現(xiàn)場進(jìn)行有效的計量測試，難度較大。例如，飛行器在運(yùn)輸、發(fā)射、運(yùn)行、回收等過程中，要經(jīng)歷一系列諸如振動、沖擊、高溫、低溫、高濕、強(qiáng)輻射等惡劣環(huán)境。當(dāng)彈頭進(jìn)入大氣層時，要經(jīng)受幾千度以上的超高溫;提高接收機(jī)靈敏度的關(guān)鍵部件一般要在液氦的超低溫下工作;主發(fā)動機(jī)推力可達(dá)幾十兆牛，而姿態(tài)控制發(fā)動機(jī)的推力則只有幾厘牛。原子彈、氫彈等核武器的研制與爆炸威力實驗，對計量都有特殊要求，必須進(jìn)行動態(tài)壓力、動態(tài)溫度、脈沖流量，以及核輻射等一系列計量測試。

由于計量測試提供了所需的數(shù)據(jù)，保證了各部件、分系統(tǒng)和整個系統(tǒng)的可靠性;同時，還可以縮短研制周期，節(jié)約人力、物力和時間。例如，美國一航空噴氣發(fā)動機(jī)公司，在研制一種新型發(fā)動機(jī)的過程中，需要進(jìn)行一系列的計量測試。當(dāng)計量儀器的誤差為0.75σ時，需要進(jìn)行200次實驗，耗資2 000萬美元;當(dāng)儀器的測量誤差減小到0.5σ時，只需要進(jìn)行28次實驗，耗資僅280萬美元。

在1991年的海灣戰(zhàn)爭中，"愛國者"導(dǎo)彈之所以能夠成功地攔截"飛毛腿"導(dǎo)彈，準(zhǔn)確的計量測試是重要的原因之一。

可見，在國防建設(shè)中，計量測試是極其重要的技術(shù)基礎(chǔ)，具有明顯的技術(shù)保障作用，不僅可以節(jié)約資金;爭取時間、提高作戰(zhàn)能力，而且還能為指揮員的判斷與決策提供可靠的依據(jù)。

從上面的一些事例，已可看出，計量是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的重要技術(shù)基礎(chǔ)。另一方面，隨著形勢的發(fā)展，對計量的要求亦越來越高，特別是對準(zhǔn)確度和可靠性的要求尤為突出，7從而激勵了計量本身的發(fā)展。如今，可以毫不夸張地說，任何科學(xué)、任何部門、任何行業(yè)以至任何活動，都直接或間接地、有意或無意地需要計量。計量水平的高低，已成為衡量一個國家的科技、經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展程度的重要標(biāo)志之一。[4] 

6。計量是市場經(jīng)濟(jì)的重要保證

計量科學(xué)技術(shù)對建立和維護(hù)社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制起著十分重要的作用。這是因為"量"是一切客觀事物及其運(yùn)動的表現(xiàn)形式，它反映著客觀事物的內(nèi)在性質(zhì)、相互聯(lián)系和運(yùn)動規(guī)律。隨著人類社會的發(fā)展，市場經(jīng)濟(jì)體制的不斷完善，各種活動日益社會化，特別是在貿(mào)易往來、科技交流等活動中，對同一"量"應(yīng)有相對一致的測量結(jié)果，這就需要靠計量單位的統(tǒng)一和測量的準(zhǔn)確可靠，也就是說，要靠計量來保證，否則社會經(jīng)濟(jì)秩序就要發(fā)生混亂，生產(chǎn)、流通就不能正常進(jìn)行，科學(xué)實驗、高技術(shù)的研究與發(fā)展也會遇到困難，對外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易和科技文化交流也無法開展。正如聶榮臻元帥講的那樣，"科學(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，可以說，沒有計量寸步難行。""科技要發(fā)展，計量需先行"，在社會主義市場經(jīng)濟(jì)中，計量是必不可缺少的技術(shù)基礎(chǔ)。我國已頒布的《中華人民共和國計量法》、《中華人民共和國強(qiáng)制檢定的工作計量器具管理辦法》、《零售商品稱重計量監(jiān)督規(guī)定》、《定量包裝商品計量監(jiān)督規(guī)定》、《商品量計量違法行為處罰規(guī)定》等法律法規(guī)，都體現(xiàn)了計量在市場經(jīng)濟(jì)中的重要作用。

7.計量是科學(xué)研究的重要手段

在自然科學(xué)的發(fā)展中，計量工作是人們正確認(rèn)識自然現(xiàn)象、掌握自然規(guī)律、驗證科學(xué)預(yù)見不可缺少的手段。例如，美籍華人吳建雄博士就是通過精密測量，用實驗方法在美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院的實驗室里驗證了世界著名物理學(xué)家諾貝爾獎獲得者李政道和楊振寧二位博士所提出的弱相互作用下的宇稱不守恒理論。在生命現(xiàn)象、引力波、地球科學(xué)、材料學(xué)、信息學(xué)等研究中，都需要精密的計量測試。在工業(yè)生產(chǎn)中，不僅一般零部件的加工、安裝需要計量測試手段。在信息高速公路、高層建筑、高速電梯的建設(shè)中，在光纖的生產(chǎn)、激光器件的制造和大地測量以及大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)中，對幾何量、折射率分布、帶寬等參數(shù)的計量測試不確定度也在不斷地提高要求。在醫(yī)療衛(wèi)生中，計量不準(zhǔn)往往會造成人身事故。放射治療腫瘤，X射線和γ射線的劑量大小與治療效果有著密切關(guān)系。

如果射線劑量超過標(biāo)準(zhǔn)，患者好的組織就會被燒傷或損壞，如果射線劑量不足，則達(dá)不到治療效果。分光光度計不準(zhǔn)，會造成肝功能的分析結(jié)果不可靠等等。計算機(jī)產(chǎn)業(yè)、黑色和有色冶金行業(yè)、新能源、環(huán)境科技的開發(fā)與生產(chǎn)、國防建設(shè)等都需要計量科學(xué)技術(shù)。計量不但涉及到各經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，也與人民的生活和安全息息相關(guān)。在航天、航空、航海、導(dǎo)航、采礦、地震、電力、石化、輕紡、運(yùn)輸、氣象、通信等方面，計量都起到了重要的保證作用。

8.計量是工藝控制產(chǎn)品質(zhì)量檢驗的重要手段

在現(xiàn)代化的生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)效益的提高是企業(yè)的根本。沒有精確的計量儀器和測量方法，就難以保證產(chǎn)品的質(zhì)量和效益的提高。這是因為從原材料、元器件進(jìn)廠的檢測和分析，到整個生產(chǎn)加工的質(zhì)量監(jiān)控，直到成品檢驗，以及物料和能源的消耗情況都需要計量提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。質(zhì)量的管理與效益的提高，必須建立在計量科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上。例如:企業(yè)通過計量創(chuàng)名牌等形式的工作從整體上提高了企業(yè)基礎(chǔ)工作和生產(chǎn)水平，使企業(yè)計量得到加強(qiáng)，計量管理和計量檢測都上了一個臺階，建立了素質(zhì)很強(qiáng)的計量隊伍，從而對提高產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)能降耗、提高經(jīng)濟(jì)效益起到了積極的作用。