筑牢发展之“根” 精准服务生活——10项新批准发布的国家计量基准解读

史玉成

筑牢发展之“根” 精准服务生活
——10项新批准发布的国家计量基准解读

史玉成

2月29日，质检总局向社会发布10项国家计量基准并正式启用。这些基准可归纳为四类：一是振动（中、高、低频）国家计量基准（副基准）4项和冲击加速度国家计量基准 2项；二是容量计量基准1项；三是硬度计量副基准2项；四是声学计量基准1项。

计量能力决定着国家其他技术能力的实现，这已成为世界的共识。在新一轮科技革命和产业变革之中，发达国家无一不把发展计量作为创新驱动、提高产业国际竞争力、抢占竞争制高点的重要支撑和手段，计量越来越成为国家核心竞争力的重要标志之一。

计量基准是一个国家一切量值的溯源源头，反映了这个国家最高的计量能力和水平。可以说，它是所在领域那把最准的“尺”。全社会测量活动得到的结果，是否准确可靠以及能够达到的准确度水平，最终都受计量基准体系的制约。

据质检总局计量司司长谢军介绍，此次发布的这 10项国家计量基准，全部为自主知识产权，是我国在科学计量研究方面取得的又一批重要科研成果的最高体现。总体来说，发布的这批计量基准与过去相比，技术指标有较大幅度提高，通过国际比对验证，其结果取得了国际等效，相应的校准测量能力达到国际先进水平，部分关键指标处于世界领先地位，已被国际承认。

容量计量基准：测准1/50滴水

据中国计量科学研究院院长方向介绍，此次发布的“（0.001～5000）mL容量国家计量基准”，实现了测量下限从0.5mL（相当于10滴水）拓展至0.001mL（相当于1/50滴水），填补了我国微量液体量值溯源的空白。

液体容量计量基准的一个重要作用是为生化和医学领域精密分析实验和生产工艺中的微量取样提供准确度控制，满足了近年来上述领域新的计量和校准需求。中国计量科学研究院采用液体静力称重法设计了新的测量系统，将国家液体容量基准的测量能力拓展至0.001mL，不确定度达到0.05μL（k=2）。方向举例说，在大规模基因测序领域中，两个核心工艺流程之一就是高准确度液体定容量加样。所以，液体容量计量基准测量能力的提升，有效解决了我国生物芯片、生物制药、免疫检测及化学合成等领域的定量液体精密控制的计量需求。

在此基础上，中国计量科学研究院还与葡萄牙国家计量院联合主导了首次微小液体容量 CCM.FF.K4国际关键比对，大大提升了我国在液体容量计量中的地位，增强了在相关国际标准和规范制定中的话语权。

振动国家计量基准：解决重要领域溯源问题

振动基准具有非常广泛的应用领域，如航空航天、地震观测等领域，以及核电装备、高铁等重大项目。

此次研究建立的新一代振动基准组装置，在 0.1Hz～50kHz范围内实现了振动幅值和相位的激光绝对法精确测量，测量范围和测量能力达到国际先进水平。解决了航空航天、地震观测、环境监测及结构动力学研究等领域的振动量值溯源问题，为保证振动量值全球等效一致作出重要贡献，也充分彰显了我国计量科技的实力和水平。

新一代基准组建立后，取得了较好的预期效果。如在国内已为 10余家地震行业单位建立振动计量标准 /校准装置，用于地震预报、强震观测、烈度速报的低频振动高精密仪器校准。其中低频振动标准套组直接应用到了地震观测网络建设中，为中国数字地震观测网络的建设作出了重要的贡献。

冲击加速度国家计量基准：测量范围和不确定度水平获极大提升

方向表示，此次发布的“（2×104～2×106）m/s2冲击加速度国家基准”和“（50～2×104）m/s2冲击加速度国家基准”组成的新一代国家冲击基准组，其部分技术指标达到国际领先水平，在航空航天、国防兵器以及核动力等领域，填补了对高峰值冲击加速度量值溯源需求的空白；在汽车工业、交通运输以及产品可靠性等领域，解决了冲击加速度的精确测量问题，并主导了国际首次“低峰值冲击加速度量值的比对”。

随着我国汽车保有量大幅增加，每年因交通安全事故死亡的人数甚至超过了局部战争，造成巨额经济损失的同时也导致产生了诸多社会问题。因此，汽车碰撞试验中使用的各类冲击加速度传感器测量数据的准确性就成为汽车安全评估的基础。此次启用的新一代国家冲击加速度国家计量基准，就为长城汽车公司提供校准服务，保障了汽车碰撞试验安全评估的可靠性。

硬度计量副基准：促进先进制造业与国际接轨

硬度试验是检测材料机械性能，保证工件强度，提高产品安全性的重要手段。洛氏硬度是应用最普遍的力学性能检测方式之一，对材料硬度的测试广泛应用在多种行业中。

此次发布的金属洛氏和金属表面洛氏硬度国家计量副基准是对旧的金属洛氏及表面洛氏硬度国家副基准技术改造基础上，研制成功的，完全满足国际新定义要求，达到国际先进水平，使得洛氏硬度量值与国际接轨，对规范国内洛氏硬度量值传递体系和促进国民经济发展具有重要意义。可进一步服务于机械制造业、汽车工业、国防和医疗等领域，成为检验产品质量，确定合理加工工艺的重要手段，为进一步促进先进制造业等相关产业与国际接轨起到重要的支撑作用。

声学计量基准：服务噪声污染防治

噪声污染是国际公认的四大污染源之一，严重影响人的听觉器官和神经功能。随着风力发电等新能源设施的大量建设，发电机组产生的次声波对周边人体健康和生物种群的影响，一直是环保和能源部门关注和争论的焦点。随着风力发电等设施的次声环评要求的提出，次声测量仪器的量值溯源需求也日益凸显。耦合腔互易法声压基准是声学计量中复现空气声声压的重要基准，量值的准确性对于环境噪声监测、产品噪声测量等具有重要作用。

此次发布的耦合腔互易法声压计量基准将频率范围从 20Hz以上扩展到 2Hz，并提高了低频段的不确定度水平，使我国从无到有建立了空气中次声波测量能力，在频率范围和测量不确定度水平上达到与英国、德国等发达国家实验室同等水平，解决了空气中次声波的量值溯源问题。国际关键比对结果验证表明，基准整体能力达到国际先进水平。