劉媛（中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院）編譯

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動(dòng)態(tài)世界中的計(jì)量

劉媛（中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院）編譯

一、2016年世界計(jì)量日的主題

2016年世界計(jì)量日主題為“動(dòng)態(tài)世界中的計(jì)量”，這個(gè)主題不僅指出測(cè)量動(dòng)態(tài)參數(shù)的準(zhǔn)確性存在著諸多挑戰(zhàn)（例如：燃燒室內(nèi)的壓力），而且體現(xiàn)了現(xiàn)今計(jì)量科學(xué)飛速發(fā)展的步伐。

在世界各地，國(guó)家計(jì)量院持續(xù)不斷開(kāi)拓和驗(yàn)證滿足更高精密等級(jí)的測(cè)量技術(shù)并推動(dòng)計(jì)量科學(xué)的發(fā)展。他們同時(shí)參與國(guó)際計(jì)量局組織的比對(duì)活動(dòng)，以確保測(cè)量結(jié)果在全球范圍內(nèi)的可信度。與此同時(shí)，國(guó)際計(jì)量局也為其成員國(guó)提供了發(fā)表新的測(cè)量挑戰(zhàn)的論壇平臺(tái)。

許多測(cè)量?jī)x器，如連續(xù)稱量機(jī)、測(cè)量車輛速度的雷達(dá)等，這些用來(lái)測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的儀器，均需依照法律規(guī)定或參照規(guī)程規(guī)范（獲得校準(zhǔn)或者檢定）。此外，根據(jù)儀器所開(kāi)展的測(cè)量、儀器測(cè)量的參考方法以及新技術(shù)不斷變化更新，測(cè)量能源或水的“智能”儀器就是一個(gè)例子。 國(guó)際法制計(jì)量組織（OIML）制定了國(guó)際建議，以確保全球同種類型儀器的測(cè)量結(jié)果協(xié)調(diào)一致。

二、計(jì)量日主題致辭

1.來(lái)自國(guó)際計(jì)量局（BIPM）局長(zhǎng)的致辭：動(dòng)態(tài)世界中的計(jì)量

當(dāng)我們回顧21世紀(jì)的迅猛變化時(shí)，有一句話是非常能引起共鳴的，那就是“唯一不變的是變化本身”。 計(jì)量的需求，以及這些需求如何得到滿足，例如，使動(dòng)態(tài)的世界受益于一個(gè)穩(wěn)定和精準(zhǔn)的測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)于計(jì)量來(lái)講就是一個(gè)挑戰(zhàn)。

Martin Milton Director of the BIPM

新的技術(shù)滿足了諸多社會(huì)需求，更重要的是穩(wěn)定和精準(zhǔn)的測(cè)量為這些新技術(shù)提供有力的支撐作用。

動(dòng)態(tài)量的準(zhǔn)確測(cè)量對(duì)高新技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要，無(wú)論是磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的高速運(yùn)轉(zhuǎn)、電網(wǎng)為載體的可再生能源的供給和需求的變化，亦或是推動(dòng)環(huán)境改善和航空航天工業(yè)中燃油效率的提高。動(dòng)態(tài)量的計(jì)量同樣越來(lái)越在已有的行業(yè)，如：火車和卡車的動(dòng)態(tài)稱重、汽車輪胎和發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的振動(dòng)和沖擊的監(jiān)測(cè)等起著不可替代的作用。

這些對(duì)動(dòng)態(tài)量進(jìn)行測(cè)量的應(yīng)用帶來(lái)了特別的挑戰(zhàn)。將高精度長(zhǎng)期穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)與日常動(dòng)態(tài)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量應(yīng)用聯(lián)系起來(lái)是很困難的，它本身也需要極大的創(chuàng)新。

使我們的測(cè)量能力適應(yīng)這個(gè)動(dòng)態(tài)的世界仍需要其他的舉措。進(jìn)一步地證明國(guó)際單位制（SI）是2018年重新定義計(jì)劃的眾多關(guān)鍵措施之一。單位制的重新定義將確保世界測(cè)量系統(tǒng)更具普遍性、更易于被接受，并為未來(lái)的科技進(jìn)步提供新機(jī)遇。

我們都需要?jiǎng)討B(tài)組織中充滿活力的人，去迎接動(dòng)態(tài)世界中測(cè)量的挑戰(zhàn)。

Stephen Patoray Director the BIML

2.來(lái)自國(guó)際法制計(jì)量局（BIML）局長(zhǎng)的致辭：動(dòng)態(tài)世界中的計(jì)量

作為一個(gè)機(jī)械工程師，我腦海里第一個(gè)想到的即是動(dòng)力學(xué)是應(yīng)用物理學(xué)的一個(gè)分支，特別是經(jīng)典力學(xué)的領(lǐng)域，它涉及的是力和扭矩及其對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響的研究。動(dòng)力學(xué)研究有以下兩類：線性（參數(shù)如力、質(zhì)量/慣性、位移、速度、加速度和動(dòng)量）和旋轉(zhuǎn)（參數(shù)如扭矩、慣性矩/轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、角位移、角速度、角加速度和角動(dòng)量）。通常，物體同時(shí)表現(xiàn)出線性和旋轉(zhuǎn)兩種運(yùn)動(dòng)。

我們知道，有眾多儀器用在“動(dòng)態(tài)”的法制計(jì)量工作中，比如：稱量運(yùn)動(dòng)中物品的自動(dòng)衡器；測(cè)量電流的電表，測(cè)量水、液體和氣體流量的各類儀器以及計(jì)價(jià)器等。

然而，在英語(yǔ)語(yǔ)言中“動(dòng)態(tài)”一詞不僅涉及運(yùn)動(dòng)也包括改變。體現(xiàn)了這種連續(xù)和極富變化的例子便是太空旅行，這其中包含許多不同的科學(xué)（包括計(jì)量）和工程學(xué)。1903年12月17日萊特兄弟制造了第一架受控制、附機(jī)載外部動(dòng)力、持續(xù)滯空不落地的飛機(jī)。1957年10月4日，蘇聯(lián)發(fā)射第一顆進(jìn)入地球軌道的人造衛(wèi)星（譯為史普尼克一號(hào)或者旅行者）。1969年7月20日，美國(guó)“阿波羅11號(hào)”宇宙飛船成功完成第一次載人登月任務(wù)。1998年，國(guó)際空間站（ISS）的第一部分，可居住的人造衛(wèi)星，被投入地球的近地軌道。2012年，美國(guó)國(guó)家航空航天局發(fā)射的“好奇”號(hào)探測(cè)車登陸火星表面并開(kāi)展對(duì)火星的探索。2014年11月，歐洲空間局羅塞塔彗星探測(cè)器釋放“菲萊”著陸器成功登陸彗星，完成首次無(wú)人探測(cè)器登陸彗星的任務(wù)。

千克的新定義工作也已開(kāi)展并接近尾聲，這將讓我們看到計(jì)量體系由于特定SI單位定義的變化而發(fā)生重大變革。對(duì)精確值的研究、定義工作用到的數(shù)據(jù)和儀器的細(xì)化研究及對(duì)其他SI單位的驗(yàn)證研究也還在繼續(xù)。

計(jì)量是一門(mén)測(cè)量的科學(xué)，它同人類文明一樣古老，但它仍在不斷地變革中，繼續(xù)向前加速前進(jìn)，并持續(xù)動(dòng)態(tài)變化著。計(jì)量工作有很大的吸引力，參與其中是一項(xiàng)非常令人著迷和振奮人心的事情。

三、計(jì)量訊息科普

計(jì)量在科學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新、工業(yè)生產(chǎn)和國(guó)際貿(mào)易、提高生活質(zhì)量和保護(hù)全球環(huán)境等方面均起著至關(guān)重要的作用。

1.千克的定義

一直以來(lái)1kg的定義，就是放置在法國(guó)巴黎的高39mm的金屬圓柱，但是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，隨著時(shí)間的推移和科技的進(jìn)步，這種和實(shí)物相聯(lián)系的定義已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代科技的需求了，并且實(shí)物是不可能亙古不變的。將國(guó)際單位制（SI）和宇宙中恒定不變的量或基本物理常數(shù)聯(lián)系起來(lái)，以量子物理為基礎(chǔ)的自然基準(zhǔn)取代實(shí)物基準(zhǔn)，就不會(huì)受到空間和時(shí)間改變的影響。因此在“展望2025——國(guó)際計(jì)量發(fā)展重大挑戰(zhàn)”國(guó)際研討會(huì)上，“千克”的定義確定將于2018年改頭換面以新面貌示人。

2.10項(xiàng)國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)啟用

2016年2月29日，質(zhì)檢總局召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì)，正式發(fā)布啟用10項(xiàng)國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)，這10項(xiàng)基準(zhǔn)全部由中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院建立、保存和維護(hù)。10項(xiàng)國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)包括振動(dòng)（中、高、低頻）基準(zhǔn)（副基準(zhǔn)）4項(xiàng)、沖擊加速度基準(zhǔn)2項(xiàng)、容量基準(zhǔn)1項(xiàng)、硬度副基準(zhǔn)2項(xiàng)、聲學(xué)基準(zhǔn)1項(xiàng)。

據(jù)悉，這10項(xiàng)國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)的啟用，將更加有力地為新材料研發(fā)、裝備制造、航空航天、災(zāi)害預(yù)防、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域提供更加精準(zhǔn)的量傳溯源服務(wù)，保證相關(guān)領(lǐng)域測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠，最終服務(wù)于社會(huì)大眾。例如，低頻（垂直向/水平向）振動(dòng)計(jì)量基準(zhǔn)解決了交通工具（如飛機(jī)和汽車）減振系統(tǒng)的幅值和相位的計(jì)量問(wèn)題，即通過(guò)測(cè)量振動(dòng)的幅值和相位，主動(dòng)施加一個(gè)相位相反、幅值相近的振動(dòng)控制信號(hào)，降低這些交通工具的振動(dòng)幅度，提高乘坐舒適性。