简析计量测量技术与实验室配置

张潇予



简析计量测量技术与实验室配置

张潇予

商丘市质量技术监督检验测试中心

摘 要：通过对计量测量技术的演变过程简述，以及计量测量技术活动的主要特征分析，简要叙述实验室配置原则和针对性特征，分析实验室配置与计量测量工程技术的对应关系，对其工程匹配性进行初步分析。

关键词：计量；测量；技术；实验室；配置

1计量技术发展的主要过程分析

计量的主要特征，就是以获取一定得“值”为目标，计量部门从事的测量，是为了获取量值，分为孤立的量值和连续动态的量值，“计量”则存在于量值传递或溯源的系统中，这种系统的测量和分析过程，构成了计量和测量的内在联系和主要区别，成为相互依存和相互保障的交互关系，必须认真的加以认识和掌握，这也是构成实验室配置体系的基础。计量和测量是一种严谨的工程行为，是人类认识世界改造世界的方法和手段之一，也是科技发展过程中不可缺少的重要工程技术，同时具有分析和实验的特征，并成为工程技术不断验证和不断进步的原动力，以上所见，也正好贴合了实验设备和实验室配置的目的和标准，因此计量和测量的发展以及计量和测量技术，必定会与实验室配置的硬件和软件目标具有工程学和科技发展史上的密切关联。

2计量和测量的历史渊源与实验室配置的发展

计量技术，来源于古代的度量需要，史上称为“度量衡”、“布手知尺”、“掬手为升”、“取权为重”、“过步定亩”、“滴水计时”是最初的计量雏形，随着度量衡的统一和基本的量具的发明，计量测量体系逐渐完善，传统计量理论也逐渐成型。计量学的渐趋成熟，在新中国建立之后，随着计量在法制化的道路被逐渐确立，进入了标准化和国际化的新阶段，国际计量局由国际计量大会（CGPM）和科学专家委员会即“国际计量委员会”CIPM）管辖，计量科学也进入了国际化轨道，并成为工程技术体系的一个有力的分支，被各国工程技术人员所推崇。与此同时，实验学科也从各个工程学科中汲取精华，逐步形成具有完善体系的一门专门学科，成为一个汇集专业理论和计量理论以及设备管理理论的实验学科，实验室配置学是这一学科里重要的一环。

3计量测量和实验室配置的共同特点

实验的方法和目标总是跟计量测量具有必要的连续，是承载体和方法工具的关系，因此两者的特点具有共通性，我们知道计量活动的特点是其具有以下特征：

（1）确定性或者准确性：对于测量计量体系而言这是核心的特性，度量衡的意义本身就是为了对实物的理化性能，找出特性值，用于反应所研对象的特质。这与实验室配置的目标不谋而合，对企业实验室而言，我们也是对产品特性通过数值的模拟，反映产品性能和质量指标的对标性和耐用性等指标，因此确定性是实验过程的目标，也是分析方法，实验室配置的目标就是通过计量测量系统的确定性，或者准确性用以保障实验室实验结果的针对性和稳定性。

（2）一致性对于测量系统而言，标准的测量条件，工具是测量系统稳定性的必要前提，实验室配置的工具选择，方法管理，行为规范就是为了保障其一致性所涉，从这个意义上来讲，二者的共通性显而易见。在实验室配置中，对于测量系统波动控制的配置，必须依照计量波动和修正理论进行购置和提前规避。

（3）溯源性溯源性是计量测量活动的精髓，是确保计量测量系统科学性的集中保障方式，也是建立完善文件体系的基本要求，因此在实验室配置中需要着重完善的记录系统和记录管理体系，以确保溯源性的体现。

（4）法制性众所周知，国际法制计量组织（OIML）根据应用领域将计量学分为工业计量学、商业计量学、天文计量学、医用计量学等。每种计量都有着其相对的领域，受到国家法律以及国际标准的制约，同时计量测量活动也同相应的理论技术，经济活动密切联系，并成为其学科分类的有机构成部分，当然也会受到法律制度和法律责任的制约，因此在实验室配置过程中，不仅要遵守国家相关实验室分级分类制度，同时更应遵守国家法律对于数据结果公告和发布的规定，同时承担相应的法律责任。

4计量测量系统与实验室类别配置的关系

现代工业已经进入了制造全球化时代，信息技术和全球技术一体化的进程引起科技、经济和社会的重大变革，不仅给计量测量技术增添了活力和资源配置，也对企业实验室配置带来了新的要求和新的机遇；智能控制的普及，工艺监控测试图形等的测定与控制，等等多门类的精密测量，使得实验室模拟技术和装备日臻完善，进一步拓宽了计量范围，更重要的是为实验室模拟产品使用状态和耐久性的实验提供了更多的方法和思路，在现代实验室的配置中为产品提供更加完备的实验体系和计量测量工具实现了可能，更进一步体现了门捷列夫所说：“没有计量，便没有科学”的主旨思想。随着计量学的进一步发展，计量科技领域已经形成了以几何量（长度）、热工、力学、电磁、无线电、时间频率、声学、光学、化学和电离辐射为主的计量体系，即所谓“十大计量”，为实验室配置和工程设置指引了方向。对于工业测量而言，常规测量如力学测量和电磁测量以及光学测量等自然不可或缺，但更多的是以专业测量为主，工具测量占到了测量的绝大多数，如几何测量到现在广泛使用的三坐标测量技术和设备等，都昭示了计量测量在实验室配置活动中的重要性和必要性。

5计量测量以及性能模拟方式的实验室配置

企业实验室配置主要以产品性能为主要的研究对象，理所当然也是结合产品性能来确定目标特性和数值，模拟实验方式是最常采用的实验方式，它是一种集科学实验和产品性能特性和计量学为一体的测试方式，在实验室配置过程中需要对其实验的结构性能贴合度以及产品标准进行综合考量，进而在人力配置，设备工具配置以及专业方法配置，乃至管理方法上进行有针对性的配置。尤其是对于有强制标准的产品性能，更应该做针对性的配置，比如，在光学设备中，从灯光的电气控制原理来说，可归纳为通断控制和发光强度控制两种，与此相对应的有开关控制和调光控制两种方法，那么为了对产品进行性能测试，我们需要进行的计量测量数据，可以分为以下几个方面：

（1）发光强度及光束照射位置（光轴偏移量）。

（2）控制单元的耐久性。

（3）发光强度的衰减性。

（4）工作状态下附属设施的耐久性。按照上述理化性能的特征，我们可以配置专业的光强检测设备，以及控制单元的机械拨动和计数装置，以及震动设备等，做相对应的实验室计量设备和其他资源、方法的配置体系设置。①发光强度以及光型检查装置。②震动实验台，拨片耐久性实验机。③点亮以及计时装置，老化试验以及标准件，光谱分析仪器等。④外线老化试验箱，温湿试验箱、淋水实验以及震动实验箱等。⑤工作状态的物理和化学（热量、粘度、密度、电导率、浊度等物质特性）检测设备等。

6结语

实验科学是一门专门的学科，与其最密切连续的学科就是计量学以及测量系统分析，企业实验室能够充分发挥其验证产品性能和耐久性作用的前提就是尊重计量学基础理论，并结合产品理化特征以及行业标准，制定具有先进性和科学性的实验体系，充分挖掘企业质量保证能力和产品研发实力，做好实验室配置工作不仅是法规需要，更是企业核心竞争力不断提升的内在动力源泉。