山東奧升泰檢測技術有限公司主要提供校準,檢測,CNAS,青島計量,山東計量等服務!

關于我們 | 網站地圖

山東計量測試

關鍵詞:校準檢測CNAS青島計量山東計量長度計量溫度計量力學計量幾何量檢測防靜電檢測焊機檢測電磁計量螺紋檢測

位置:首頁-新聞資訊-計量百科-來來來,跟著中國計量院兩位所長漲姿勢?。ㄞD載)

Metrology Encyclopedia

計量百科

來來來,跟著中國計量院兩位所長漲姿勢?。ㄞD載)

發布者:中國質量新聞網發布時間:2019-05-24

  測量是人類探索世界的鑰匙,而計量則是實現單位統一、保證量值準確可靠的基礎。計量伴隨著科技進步不斷發展,已經成為檢驗科學發現、支撐產業發展、保障貿易公平、維護社會治理的重要基石。
  中國計量科學研究院(以下簡稱中國計量院)作為我國的國家計量院,代表著我國物理、化學、生物等領域多個學科的最高計量能力,是我國計量科學研究和量值溯源體系的源頭與核心。本期特別刊發中國計量院化學計量與分析科學研究所所長李紅梅、長度計量科學與精密機械測量技術研究所副所長高思田撰寫的文章,以期廣大讀者從中感受到計量在科技創新、質量提升中的重要作用。

  化學計量:精準感知世界 助力質量強國
  化學測量與化學計量

  化學測量無處不在,與經濟、科技和社會發展息息相關。無論是臨床醫學檢驗,還是食品藥品成分分析,再或大氣、土壤、水質監測等,都離不開化學測量,都需要通過化學測量分析物質的結構、含量組成和特性。在全球測量活動中,化學測量已經占60%以上?;瘜W測量涉及物質的微觀結構、組成和性質,測量過程復雜,影響因素眾多,測量方法、測量設備、校準標準、樣品處理與試劑、操作者、環境等都可能對測量產生影響,不同醫院檢驗結果不一致,導致檢驗報告不通用,就是最常見的表現之一。因此,保證測量結果的準確性、可比性成為化學測量的巨大挑戰。
  “測不準”問題存在于各個領域,近十年來引起了全球各國廣泛重視。據統計,在臨床醫學領域,醫生的診斷結論80%依賴于臨床檢驗,臨床檢驗結果偏差越大,導致的重復測量和醫療資源的浪費就越大。根據美國國家計量院(NIST)的評估報告,在20世紀80年代,美國每年花在醫療方面的費用約為1萬億美元,超過GDP的13%,其中20%以上用于測量。這些測量的三分之一以上是為防止誤測和確認測量結果等進行的重復測量,由此導致的費用約為660億美元,占美國年醫療費用的6.6%。我國2014年衛生總費用為3.5萬億元人民幣,若按上述比例估算,花在重復測量的費用約為2300億元。
  因此,加強化學測量過程及結果的控制和評價,確?;瘜W測量結果的準確性、溯源性和有效性就顯得至關重要,這也是化學計量的根本任務?;瘜W計量是研究化學測量及其應用的一門學科,是為了保證化學測量結果的準確可靠有效而進行的活動。
  化學計量主要由標準裝置、標準物質和標準方法三個核心要素構成?;瘜W計量源頭的基標準裝置、基標準方法和基標準物質三位一體,保證化學測量的溯源性,使實際測量量值能夠通過不間斷的溯源鏈,溯源至化學計量源頭,進而溯源至國際基本單位,保持全球量值一致性和準確度。其中標準物質是量值溯源和傳遞的主要載體,處于核心關鍵位置,也被稱為“化學測量的砝碼”,主要用于校準、質量控制、測量方法與結果評價、確定特性量值等。因此,化學計量的很多工作,是圍繞著標準物質的研發和應用相關技術展開的。

  化學計量發展及應用

  世界第一個標準物質因20世紀初工業文明對質量的需求而誕生于美國,推動了美國鋼鐵產業標準化。隨著化學測量結果的溯源性與有效性被逐漸引起關注,1971年“摩爾”正式成為第七個國際基本(SI)單位,標志著化學計量正式啟航。1993年國際物質量咨詢委員會的成立,化學計量國際化大家庭正式組建,第一個國際化學計量比對隨即展開。時至今日,科技、經濟、社會都對化學計量提出了更為廣泛而迫切的需求,化學計量成為國際上最活躍的計量研究領域。我國隨著化學計量與標準物質被列入《國家中長期發展規劃(2006至2020年)》和《計量發展規劃(2013-2020年)》,化學計量進入了飛速發展時期,國家標準物質作為國家科技資源的重要組成部分之一,從2003年起,納入了國家科技基礎條件平臺建設中。
  經過努力,目前中國計量院化學計量綜合實力已邁入國際第一梯隊。在基本單位復現和原子量測量等基礎研究中,10個元素原子量測量結果被國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)采納并列入國際元素周期表,達到國際領先水平。中國計量院在國際計量委員會(CIPM)/物質量咨詢委員會(CCQM)框架下的國家校準與測量標準(以標準物質為主體)能力互認(CMC)數量名列全球第一。其中,在高純物質、食品安全計量等領域實現了領跑,在大眾健康、環境等領域,正努力實現并跑。中國計量院化學計量實驗室在食品藥品、臨床檢驗、法庭科學、環境保護等領域的化學計量及其應用技術研究方面取得了可喜成績,共研制6項計量基準、58項計量標準和1600余種標準物質。
  在食品安全方面,化學計量有效保障了民生安全和社會發展需要?;谙盗屑兌葒一鶞饰镔|技術開發,研制了農藥、獸藥及違禁藥物純度基標準物質200余項,應用于全球近4500家用戶。
  高準確度測量方法開發、國際互認與面向食品安全檢測實驗室開展的標準物質、測量質量控制和評價服務等同步進行,實現了對原國家食藥總局、質檢總局、衛計委、農業部等部門工作的有效支撐和保障。中國計量院化學計量試驗室先后為“三聚氰胺”事件處置,2008年奧運會、田聯世錦賽運動員食品安全保障等提供技術支撐和保障服務。以“三聚氰胺”事件為例,在較短時間內研發了“快速、準確、經濟、便捷”的檢測方法和標準物質,滿足了國家急需,并被亞太區域計量組織評為支撐國民經濟發展的十大典型事例之一。在2015年北京田徑世錦賽中,中國計量院化學計量試驗室與北京市食品安全監控和風險評估中心聯合開展質控技術研究以及檢驗實驗室能力評價,提升了專供運動員食品的興奮劑檢測質量,為避免因食用肉類食品造成的尿檢陽性問題,提供有力技術支撐(要求瘦肉精含量比國家標準限量值低兩個數量級)。
  在環境監測領域,化學計量為確保環境監測數據的準確可靠提供了必要的技術保障。中國計量院化學計量實驗室與生態環境部中國環境監測總站、環保標樣所、原國土資源部國家地質實驗測試中心、工信部等部門有關單位,聯合開展標準物質和化學計量技術研究,為排放水、電子電氣產品中重金屬檢測等國家標準的實施提供了全面支撐。有效保障了我國水質監測和國土資源調查數據的可靠性,支持全國范圍水質監測及260萬平方公里國土酸雨測報,并使得投入20億元的《多目標地球化學調查評價計劃》中相關檢測數據的優良率由46%提高85%。
  在臨床診斷領域,化學計量呵護著人類的健康和生活質量。以膽固醇和腫瘤標志物兩個臨床檢驗項目測量為例,若分別減少偏差3%和10%,相應的漏診率將減小9%~20%和10%~50%。再如,血清中C肽測量準確性問題一直困擾著糖尿病的準確診斷和治療。為了滿足世界衛生組織等國際相關機構對C肽診斷標志物準確測量的要求,中國計量院化學計量實驗室與國際計量局化學部聯合主導并參與了C肽純度國際計量比對,比對結果取得了等效一致。隨著糖尿病等重大疾病診斷標志物的計量技術和標準物質的深入研究,將不斷促進國際間測量標準的統一,對大大提高臨床診斷的準確性、有效性,實現對同一病人在不同地點和不同時間的檢驗結果互認具有十分重要的作用。
  在法庭科學領域,化學計量的引入為準確量刑、司法公正提供了更加科學的依據和手段。例如,國際互認的高準確度毒品標準物質應用于涉毒案件中毒品凈含量的檢測和計算,降低了檢測不確定度,減少了量刑不準的概率,彰顯了司法公正。

  化學計量未來機遇與挑戰

  “十三五”期間,化學計量將繼續迎接新的更大機遇與挑戰。
  在基礎計量研究方面,基本單位制變革,摩爾的重新定義,引領了化學計量研究的學科方向。以溯源至SI的化學計量技術和標準物質為主線,開展物質含量組成、活性、空間結構等技術研究、標準數據庫以及計量學模型的構建,將在生命科學、交叉科學領域科學研究發展中,發揮重要支撐作用。
  在食品安全計量方面,為進一步支撐政府決策和監管,保障食品安全質量,提升食品安全檢測體系有效性,中國計量院化學計量實驗室將重點圍繞溯源至SI單位的標準物質、標準方法評價、數據庫建立和檢測能力評價四個方面開展食品安全計量研究。積極響應國家“一帶一路”倡議,與國際計量局(BIPM)、“一帶一路”沿線國家或機構開展持續深入合作,建立完善真菌毒素國際計量溯源體系;建立完善農、獸藥殘留檢測計量溯源體系;環境污染物及非法添加物檢測計量溯源體系、重金屬及形態檢測計量溯源體系;著力提升國家食品安全計量能力,保障食品安全。
  在臨床檢驗與藥物計量方面,不斷加大體外診斷試劑和生物藥物的計量研究,努力為重大疾病診斷標志物建立國家計量溯源源頭基準物質,實現國際等效互認,并加強臨床診斷標志物標準物質技術推廣;在生物藥物的結構表征、標準數據庫建立等方面積極探索,為落實中國計量院與美國NIST之間的計量標準合作內容,為生物醫藥產業質量提升,作出積極貢獻。
  在環境監測計量方面,面對環境保護新挑戰,溫室氣體、POPs、重金屬水體和土壤等高準確度標準物質將是該領域的研究重點。而對扁平化量傳服務模式的探索,將促使化學計量成果更好地服務一線檢測實驗室,為我國《環保法》和大氣、水、土壤污染防治行動計劃的實施提供技術支撐。(中國計量院化學計量與分析科學研究所所長 李紅梅)

  長度計量:弘揚工匠精神 助推中國制造

  長度計量簡介
  尺度是宇宙萬物的基本屬性。從最大的宇宙直徑到最小的普朗克長度,人類目前已知的尺度跨度達到了10的61次方。但是,沒有規矩,不成方圓。古人逐漸認識到,為了衡量比較各種物體的形態和大小,必須規定統一的尺度,從而更好地認識世界和改造世界。
  中國古代有“布手知尺”的說法,英尺則來源于曾在英國大憲章上簽字的約翰王的腳長。但基于人體的尺度標準會隨著政權的更迭、時間的流逝不斷變化。例如,在中國,一尺的長度從商代的約17cm變化到清代的32cm,增加了近1倍。
  目前我國使用的法定長度單位米,源于1795年法國大革命時期法國立法創建的“米制”。當時的法國度量衡委員會主席拉格朗日提出了以地球子午線長度的4千萬分之一作為米定義的基礎,從而使長度定義于“自然基準”之上,使得尺度大小得以固定。
  1889年第一屆國際計量大會確定實物基準“米原器”為國際長度基準,所有國家的米基準必須溯源到國際米原器。但隨著工業生產水平的提高,特別是大規模流水線生產方式的采用,米原器的精度已不能滿足需要,而且實物基準的易損性和不易復制性也使得米原器一旦損毀就將造成尺度紊亂,必將對世界經濟社會造成難以估量的影響。人們逐漸認識到,必須確定一個能夠在宇宙生滅的時間跨度內不會變化的米定義。經過了1960年、1983年兩次修訂,國際單位制(SI)基本單位米的定義最終確定為:光在真空下1/299792458秒中走過的距離。米定義最初是用碘穩頻激光波長復現的。但由于氣體分子的熱力學運動和多普勒效應的影響,其精度極限為10~12量級。
  一百多年前邁克爾遜的著名實驗以及愛因斯坦的相對論證明了在可觀測的宇宙空間內,光速是不變的,是最基本和最重要的物理學常數。由于距離等于速度乘以時間,時間和空間就這樣通過不變的光速聯系起來,光速事實上是時空的比例系數。這就意味著,雖然時間是流逝的,長度是固定的,但在SI單位的層面上,時間和空間不是獨立的,長度和時間可以相互溯源。
  中國計量院銫原子噴泉鐘已經達到了10~ 15量級的相對不確定度,大大優于碘穩頻激光波長的精度。為了進一步提高米定義SI單位國家基準的精度,進而提高整個長度計量體系的精度,必須將SI長度單位溯源到SI時間單位。目前,中國計量院已建立了這樣的溯源系統,通過自行研制的飛秒光學頻率梳實現了從長度到時間的溯源。
  幾何參量包括物體尺寸、角度、輪廓、形狀和位置姿態,是制造業最重要的基礎控制參量。隨著制造技術的不斷變革,測量過程愈加深入到制造的各個方面,測量精度不斷提升,測量范圍不斷擴大,測量種類不斷增加,急需更先進的計量技術來支撐。
  目前,高度工業化國家已將全部勞動力的大約10%用于擔任測量檢測任務;高性能制造裝備中的測量系統成本已達到裝備總成本的30%~50%,而且越高水平的制造對測量的要求就越高。高準確度的長度(幾何量)計量技術與儀器設備已成為高端裝備制造、集成電路制造和智能制造的基礎和“眼睛”,決定了高端裝備的制造能力與水平,是大國必爭的戰略高端技術。例如,齒輪的平穩傳遞有賴于準確的漸開線齒面輪廓;活塞外徑和氣缸孔徑相互配合構成的合適間隙是發動機高效工作的保障;天文望遠鏡的拋物面準確與否決定了其成像質量;航空發動機的葉片形狀及其安裝精度對發動機的性能有著極大影響;飛機各部件的控制測量精度是實現飛機數字化裝配和影響飛機質量的關鍵;納米線寬、線間距和臺階高度是影響集成電路質量和產品合格率的決定性因素等??梢哉f,缺少了幾何量準確測量技術的支撐,就不可能有現代制造業的發展。
  因此,計量并不能僅僅終結于SI基本單位定義的實現和溯源。長度計量作為制造業的基礎,為了實現準確測量,就要通過量值傳遞,為各類零件、部件和整機產品的各種幾何參量提供準確的測量量值,從而保證制造和裝配精度,保障產品質量。中國計量院建立的各種幾何量國家基標準裝置,目的就是通過傳遞標準對制造業的生產設備和測量儀器進行校準,滿足制造業對準確測量的需求。同時,這些國家計量基標準裝置通過國際比對,均實現了與國際相關量值的等效一致。這也是“中國制造”能夠走向世界的基礎與前提。

  長度計量研究成果

  中國計量院長度計量科學與精密機械測量技術研究所(以下簡稱長度所)自1955年成立以來,一直致力于研究、建立、保存、維護國家長度計量基標準、幾何量的量值傳遞、國際比對、標準考核、能力驗證、相關國際建議及國家標準制修訂、計量規范制修訂、高新技術和新發展領域量值溯源體系及相關技術的研究。目前中國計量院在長度計量領域有國家計量基準裝置9項,國家計量標準裝置41項,能夠提供的校準220項,檢測項目81種,包括了尺寸計量、形狀計量、納米計量、大長度計量和位置姿態計量,已形成較為完整的長度量值傳遞系統。長度所的服務對象包括了汽車、軌道交通、石油、鋼鐵、航空、航天及微電子行業中與制造相關的主要大型企業,有力支撐了我國制造業的發展。此外,長度所還參加了全部長度計量國際關鍵量比對,共有80項校準與測量能力(CMC)獲得了國際互認,保證了我國長度量值的國際等效性。
  其中,由中國計量院研制的兩米激光比長儀標準裝置,可以將米定義按等間隔長度復現在實物標準器上。該標準裝置在1米測量范圍的測量不確定度達到60nm,約為人的頭發直徑的千分之一,準確度達到了國內最高、國際先進水平。裝置所用的532nm碘穩頻激光器為自主研制,具有完全的自主知識產權,并獲得2008年國家科技進步二等獎。
  激光二坐標標準裝置填補了二維標準版溯源和掩膜版國內技術空白,解決了相關校準技術難題,有力支撐了國內集成電路、液晶顯示、先進制造等領域的發展,提高了這些領域的產品競爭力。
  80m大長度激光比長裝置填補了我國大長度計量標準的空白,解決了大型裝備制造企業相關測量技術難題,有力地支撐了我國科研院校在光頻率梳絕對測距、大尺寸新測量技術、新方法、新設備的研究,促進了大尺寸精密測量技術的發展。
  隨著我國經濟的發展和制造業水平的提高,中國計量院針對海洋船舶、航空航天等領域的大型設備和裝備,開展了大量的現場校準服務。具體如下:
  為中國航天空氣動力研究院進行的風洞中飛機姿態仿真平臺測試,解決了大功角機構攻角、測滑角、高度、橫車定位誤差的現場測試難題,滿足了氣動參數標定用空間姿態仿真的需求。
  為北京衛星制造廠的衛星天線混合測量系統進行系統整體精度測量,解決了多參數、大尺寸測試的問題;為北京衛星環境工程研究所太空模擬倉攝影測量系統進行精度測試,解決了其溯源、絕對精度、空間重復性、光學窗口等測試問題。
  為高鐵機車外形的檢測限界規、軌道板智能掃描檢測系統、輪轂裝配自動測量系統等提供測量技術支持及可靠數據溯源技術支持。

  未來思考

  已是制造大國的中國要實現可持續發展,就必須成為制造強國。隨著智能時代的到來,無論是新一代信息技術、高檔數控機床和機器人、航天航空航海和軌道交通,還是與人類活動密切相關的地理空間位置屬性等,都對長度計量提出了新的挑戰。這些挑戰包括:尺度的擴展、參量的增加、更高的測量精度,設備狀態動態測量與控制,多傳感器原位在線校準、互聯網+遠程化校準技術,海量測量數據實時處理與智能生產控制、相關測量技術融合及數據溯源等。長度計量領域的不斷創新發展,將為我國向制造強國邁進提供有力的技術保障。

關鍵詞:山東計量測試 山東計量測試公司 
山東計量測試
Contact us
聯系我們

聯系人王經理

電話18854252125

郵箱sdzjgk@163.com

電話0532-84670462

公司地址山東省青島市李滄區合川路19號4號樓

message

請您留言

message
山東計量測試

版權所有?山東奧升泰檢測技術有限公司
備案號:魯ICP備19003881號-1
網站建設一瞬網絡

山東計量測試
澳洲幸运10