簡析計(jì)量測量技術(shù)與實(shí)驗(yàn)室配置

張瀟予

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簡析計(jì)量測量技術(shù)與實(shí)驗(yàn)室配置

張瀟予

商丘市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心

摘 要：通過對計(jì)量測量技術(shù)的演變過程簡述，以及計(jì)量測量技術(shù)活動(dòng)的主要特征分析，簡要敘述實(shí)驗(yàn)室配置原則和針對性特征，分析實(shí)驗(yàn)室配置與計(jì)量測量工程技術(shù)的對應(yīng)關(guān)系，對其工程匹配性進(jìn)行初步分析。

關(guān)鍵詞：計(jì)量；測量；技術(shù)；實(shí)驗(yàn)室；配置

1計(jì)量技術(shù)發(fā)展的主要過程分析

計(jì)量的主要特征，就是以獲取一定得“值”為目標(biāo)，計(jì)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(dòng)態(tài)的量值，“計(jì)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(gòu)成了計(jì)量和測量的內(nèi)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(guān)系，必須認(rèn)真的加以認(rèn)識和掌握，這也是構(gòu)成實(shí)驗(yàn)室配置體系的基礎(chǔ)。計(jì)量和測量是一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ绦袨?，是人類認(rèn)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(shù)，同時(shí)具有分析和實(shí)驗(yàn)的特征，并成為工程技術(shù)不斷驗(yàn)證和不斷進(jìn)步的原動(dòng)力，以上所見，也正好貼合了實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室配置的目的和標(biāo)準(zhǔn)，因此計(jì)量和測量的發(fā)展以及計(jì)量和測量技術(shù)，必定會與實(shí)驗(yàn)室配置的硬件和軟件目標(biāo)具有工程學(xué)和科技發(fā)展史上的密切關(guān)聯(lián)。

2計(jì)量和測量的歷史淵源與實(shí)驗(yàn)室配置的發(fā)展

計(jì)量技術(shù)，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(quán)為重”、“過步定畝”、“滴水計(jì)時(shí)”是最初的計(jì)量雛形，隨著度量衡的統(tǒng)一和基本的量具的發(fā)明，計(jì)量測量體系逐漸完善，傳統(tǒng)計(jì)量理論也逐漸成型。計(jì)量學(xué)的漸趨成熟，在新中國建立之后，隨著計(jì)量在法制化的道路被逐漸確立，進(jìn)入了標(biāo)準(zhǔn)化和國際化的新階段，國際計(jì)量局由國際計(jì)量大會（CGPM）和科學(xué)專家委員會即“國際計(jì)量委員會”CIPM）管轄，計(jì)量科學(xué)也進(jìn)入了國際化軌道，并成為工程技術(shù)體系的一個(gè)有力的分支，被各國工程技術(shù)人員所推崇。與此同時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)科也從各個(gè)工程學(xué)科中汲取精華，逐步形成具有完善體系的一門專門學(xué)科，成為一個(gè)匯集專業(yè)理論和計(jì)量理論以及設(shè)備管理理論的實(shí)驗(yàn)學(xué)科，實(shí)驗(yàn)室配置學(xué)是這一學(xué)科里重要的一環(huán)。

3計(jì)量測量和實(shí)驗(yàn)室配置的共同特點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)的方法和目標(biāo)總是跟計(jì)量測量具有必要的連續(xù)，是承載體和方法工具的關(guān)系，因此兩者的特點(diǎn)具有共通性，我們知道計(jì)量活動(dòng)的特點(diǎn)是其具有以下特征：

（1）確定性或者準(zhǔn)確性：對于測量計(jì)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(shí)物的理化性能，找出特性值，用于反應(yīng)所研對象的特質(zhì)。這與實(shí)驗(yàn)室配置的目標(biāo)不謀而合，對企業(yè)實(shí)驗(yàn)室而言，我們也是對產(chǎn)品特性通過數(shù)值的模擬，反映產(chǎn)品性能和質(zhì)量指標(biāo)的對標(biāo)性和耐用性等指標(biāo)，因此確定性是實(shí)驗(yàn)過程的目標(biāo)，也是分析方法，實(shí)驗(yàn)室配置的目標(biāo)就是通過計(jì)量測量系統(tǒng)的確定性，或者準(zhǔn)確性用以保障實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)結(jié)果的針對性和穩(wěn)定性。

（2）一致性對于測量系統(tǒng)而言，標(biāo)準(zhǔn)的測量條件，工具是測量系統(tǒng)穩(wěn)定性的必要前提，實(shí)驗(yàn)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(gè)意義上來講，二者的共通性顯而易見。在實(shí)驗(yàn)室配置中，對于測量系統(tǒng)波動(dòng)控制的配置，必須依照計(jì)量波動(dòng)和修正理論進(jìn)行購置和提前規(guī)避。

（3）溯源性溯源性是計(jì)量測量活動(dòng)的精髓，是確保計(jì)量測量系統(tǒng)科學(xué)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(shí)驗(yàn)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(jì)量組織（OIML）根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒂?jì)量學(xué)分為工業(yè)計(jì)量學(xué)、商業(yè)計(jì)量學(xué)、天文計(jì)量學(xué)、醫(yī)用計(jì)量學(xué)等。每種計(jì)量都有著其相對的領(lǐng)域，受到國家法律以及國際標(biāo)準(zhǔn)的制約，同時(shí)計(jì)量測量活動(dòng)也同相應(yīng)的理論技術(shù)，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)密切聯(lián)系，并成為其學(xué)科分類的有機(jī)構(gòu)成部分，當(dāng)然也會受到法律制度和法律責(zé)任的制約，因此在實(shí)驗(yàn)室配置過程中，不僅要遵守國家相關(guān)實(shí)驗(yàn)室分級分類制度，同時(shí)更應(yīng)遵守國家法律對于數(shù)據(jù)結(jié)果公告和發(fā)布的規(guī)定，同時(shí)承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。

4計(jì)量測量系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)室類別配置的關(guān)系

現(xiàn)代工業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了制造全球化時(shí)代，信息技術(shù)和全球技術(shù)一體化的進(jìn)程引起科技、經(jīng)濟(jì)和社會的重大變革，不僅給計(jì)量測量技術(shù)增添了活力和資源配置，也對企業(yè)實(shí)驗(yàn)室配置帶來了新的要求和新的機(jī)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(shí)驗(yàn)室模擬技術(shù)和裝備日臻完善，進(jìn)一步拓寬了計(jì)量范圍，更重要的是為實(shí)驗(yàn)室模擬產(chǎn)品使用狀態(tài)和耐久性的實(shí)驗(yàn)提供了更多的方法和思路，在現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室的配置中為產(chǎn)品提供更加完備的實(shí)驗(yàn)體系和計(jì)量測量工具實(shí)現(xiàn)了可能，更進(jìn)一步體現(xiàn)了門捷列夫所說：“沒有計(jì)量，便沒有科學(xué)”的主旨思想。隨著計(jì)量學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，計(jì)量科技領(lǐng)域已經(jīng)形成了以幾何量（長度）、熱工、力學(xué)、電磁、無線電、時(shí)間頻率、聲學(xué)、光學(xué)、化學(xué)和電離輻射為主的計(jì)量體系，即所謂“十大計(jì)量”，為實(shí)驗(yàn)室配置和工程設(shè)置指引了方向。對于工業(yè)測量而言，常規(guī)測量如力學(xué)測量和電磁測量以及光學(xué)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(biāo)測量技術(shù)和設(shè)備等，都昭示了計(jì)量測量在實(shí)驗(yàn)室配置活動(dòng)中的重要性和必要性。

5計(jì)量測量以及性能模擬方式的實(shí)驗(yàn)室配置

企業(yè)實(shí)驗(yàn)室配置主要以產(chǎn)品性能為主要的研究對象，理所當(dāng)然也是結(jié)合產(chǎn)品性能來確定目標(biāo)特性和數(shù)值，模擬實(shí)驗(yàn)方式是最常采用的實(shí)驗(yàn)方式，它是一種集科學(xué)實(shí)驗(yàn)和產(chǎn)品性能特性和計(jì)量學(xué)為一體的測試方式，在實(shí)驗(yàn)室配置過程中需要對其實(shí)驗(yàn)的結(jié)構(gòu)性能貼合度以及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜合考量，進(jìn)而在人力配置，設(shè)備工具配置以及專業(yè)方法配置，乃至管理方法上進(jìn)行有針對性的配置。尤其是對于有強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品性能，更應(yīng)該做針對性的配置，比如，在光學(xué)設(shè)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(qiáng)度控制兩種，與此相對應(yīng)的有開關(guān)控制和調(diào)光控制兩種方法，那么為了對產(chǎn)品進(jìn)行性能測試，我們需要進(jìn)行的計(jì)量測量數(shù)據(jù)，可以分為以下幾個(gè)方面：

（1）發(fā)光強(qiáng)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(qiáng)度的衰減性。

（4）工作狀態(tài)下附屬設(shè)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(qiáng)檢測設(shè)備，以及控制單元的機(jī)械撥動(dòng)和計(jì)數(shù)裝置，以及震動(dòng)設(shè)備等，做相對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室計(jì)量設(shè)備和其他資源、方法的配置體系設(shè)置。①發(fā)光強(qiáng)度以及光型檢查裝置。②震動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺，撥片耐久性實(shí)驗(yàn)機(jī)。③點(diǎn)亮以及計(jì)時(shí)裝置，老化試驗(yàn)以及標(biāo)準(zhǔn)件，光譜分析儀器等。④外線老化試驗(yàn)箱，溫濕試驗(yàn)箱、淋水實(shí)驗(yàn)以及震動(dòng)實(shí)驗(yàn)箱等。⑤工作狀態(tài)的物理和化學(xué)（熱量、粘度、密度、電導(dǎo)率、濁度等物質(zhì)特性）檢測設(shè)備等。

6結(jié)語

實(shí)驗(yàn)科學(xué)是一門專門的學(xué)科，與其最密切連續(xù)的學(xué)科就是計(jì)量學(xué)以及測量系統(tǒng)分析，企業(yè)實(shí)驗(yàn)室能夠充分發(fā)揮其驗(yàn)證產(chǎn)品性能和耐久性作用的前提就是尊重計(jì)量學(xué)基礎(chǔ)理論，并結(jié)合產(chǎn)品理化特征以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制定具有先進(jìn)性和科學(xué)性的實(shí)驗(yàn)體系，充分挖掘企業(yè)質(zhì)量保證能力和產(chǎn)品研發(fā)實(shí)力，做好實(shí)驗(yàn)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(nèi)在動(dòng)力源泉。