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计量检测的几个基本概念

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一、计量的基本概念
仪器计量什么是计量,为什么要计量,怎样计量? 其实, 作为一个动词性概念,“计量”是1953年被新中国采用,以取代延续数千年之久的曾作为“经济统治工具、权力象征”的“度量衡”或“权度”的,它于1985年取得了法定地位。可以说,计量起源于人类在生存、生活、生产和社会发展中对数与量的认识, 形成于古代商品交易、近代工业化进程与现代科技进步之中,贯穿于产品研制、销售、使用、维修及服务等全寿命过程,与商贸交易、国际结算、国防建设、医疗防护、食品化工、环境监测等方面息息相关,具有广泛性、统一性、准确性、法制性和保障性。
作为一门科学,就其目的而言是为了确保单位统一和量值准确可靠;就其实现手段而言是基于科学技术、行政管理和章程规范的并由此形成的法制化、权威性和公信力;就其实现方式而言可以是自上而下的量值传递(如强制性定期检定),也可以是自下而上的溯源。作为一项活动、一组操作,它的本质特征是测量(控制和检验产品质量以及评价技术水平的手段), 其中包括检定、校准、检疫、化验、定值、定度、标定,也包括测试、试验、比对以及能力测试等,其发展方向为基于成像技术、微加工技术、纳米级电子元件、高性能传感器、智能化仪器及柔性制造系统的自动化测量、实时测量、在线测量以及动态测量。
  作为计量校准的关键因素, 计量检定员应当树立责任心、提高素质和技术水平、增强法制观念,依法办事,保证资料完整、维护数据公正,其工作、职责受法律保护,其失职、渎职受刑事追究;而计量的另一重要因素———实验室, 其建设必须具备基本的接地照明、通电通风等设施, 满足适当温湿度等环境要求, 除这些硬件条件外, 实验室运行还需要质量体系文件、履历登记等“软件”条件的支撑,并坚持“要做的事情都写下来”、“写下来的都要做到”、“做了的事要有记录”, 记录并形成文件,以实现事前预测、事中修正、事后反馈、持续改进的现代动态管理模式。其中,“贴标签”仅是计量工作的一种形式、一个环节,其意义和作用如同签字、盖章一样重要、严肃。
二、标准的基本概念
  说到标准,很容易联想到“道德标准”、“ 行为准则”、“ 技术规范”、“实践是检验真理的唯一标准”,显而易见,标准只有相对,没有绝对。它的原意为目的,也就是标靶。按照GB/T3935.1-1996,标准定义为: 为在一定的范围内获得最佳秩序, 对活动或其结果规定共同的和重复使用的规则、导则或特性的文件。该文件经协商一致制定并经一个公认机构的批准;国际化标准组织ISO却把标准定义为: 由一个公认的机构制定和批准的文件, 它对活动或活动的结果规定了规则、导则或特殊值,供共同和反复使用,以在预定领域内获得最佳秩序; 在测量学领域, 标准就是根据工作基准复现出不同等级的、便于经常使用的计量标准量具或仪器, 它在时间上保持其特性量值, 在空间上传递其量值。总之, 标准宜以科学、技术的综合成果和经过验证正确的信息数据为基础, 以促进最佳的共同效益(经济效率、经济效益)为目的;它往往会对应该严肃对待的环节领域产生深远影响,比如玩具安全、医学设备可靠性和机器效率等。
   而标准化是一个制定、发布、实施标准的过程,它包括:计划、准备、实施、检查与监督和总结各个阶段。在技术范畴,标准化是生产力发展、社会分工扩大、科技交流密切、商贸普遍频繁的必然结果,它与模块化相辅相成,并共同实现了相同模块的互换性与相关模块的适配性。试想如果制造炮和炮弹的标准不统一,那么就容易发生炸膛或近爆的事故。
  早在20世纪70年代,钱学森就提出要加强标准、标准化工作及其科学研究以适应现代化、国际化的发展环境: 通过标准化工作(并与知识产权相结合), 连同相关技术政策的实施, 可以整合和引导社会资源,激活科技要素,推动自主创新与开放创新, 加速技术积累、科技进步、成果推广、创新扩散、产业升级以及经济、社会、环境的全面、协调、可持续发展。当前,在一些发达国家已经把标准体系连同实验室认可体系、质量体系视为国家经济发展的重要“技术基础设施”。标准的最初状态是天然标准,如古时的“布手知尺”,即由人手的大拇指与食指分开的最大长度来定义“一尺”;再如夏禹治水时曾使用了“规矩准绳”作为测量工具。尽管天然标准“手”、“规矩准绳”有其“因人而异”或“因地而异”的局限性,但是它也有易于携带、方便使用等优点。如今,标准正向着建立在量子效应基础上的自然标准发展, 如1967年第13届国际计量检测大会CGPM决议1 定义了秒(s) 为铯-133 原子基态的两个超细能级之间跃迁所对应的辐射9192631770个周期的持续时间。标准制定时,各行业应当做到有利于合理使用国家资源, 促进生产、贸易的发展;有利于推广科学技术成果,提高经济效益、保障安全和人民身体健康; 有利于维护国家和人民的利益,保护环境;有利于产品的通用互换及标准的协调配套等。
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三、参数的基本概念
  通常所说的产品性能,实际上是指产品的功能和质量两个方面。其中,功能是构成竞争力的首要要素,定义为实现其所需的某种行为的能力;而质量是指产品能实现其功能的程度及在使用期内功能的保持性,定义为实现功能的强弱和持久性度量,以便于产品在设计中进行赋值和参数化。以计算机为例,它的功能自不必多说,而它的质量则可以通过系统结构、指令系统、硬件组成、软件配置来刻画,并且硬件的性能质量又可以通过运算速度、字长、内/外存储器容量等参数来表征。
  作为可测的量, 无论是现象、物体还是物质, 都具有定性区别和定量确定的属性; 事物的发展一般也会经过由量变到质变、由质变到新的量变的过程。我们对量、事物的认识,首要的、第一位的是通过眼、耳等感官实现的,尽管未经理性思考的感性材料居多, 但是法国数学家彭加勒连同多数人都认为, 我们的身体是我们的第一个测量仪器。举例说明一下, 在我国以经验常识著称的传统中医有通过“望、问、听、切”来判断患者症状和病因的; 而作为恒温动物, 其实人们对周围气温的缓慢变化还是比较迟钝的,只有高烧时, 才觉察到体温这一参数对身体健康的影响;“日出而作、日落而息”中的“出、落”是对时间的一种定性描述。而现在随着生活节奏的加快, 人们对时间的要求越来越苛刻。
  在科学上, 参数可以指数学公式的自变量、因变量; 在工程中, 参数可以指方程中的控制量或影响量;在统计学中,参数是用来描述量总体特征的概括性数字度量, 它是研究者想了解的总体的某种特征量; 在GB3101-1993附录A中,则把一组物理量组合而成的新的量称作参数。这其中,标准的参数又称为规格、尺寸、指标。从感官认识中抽象出参数,便可以估计该参数的大致范围,并对这一估计进行评价。
四、结束语
  通过特征参数,我们可以对现象、物体或物质进行定量描述;同为参数, 而标准的参数在时间上具有稳定性, 在空间上具有传递性;计量则是实现单位统一、量值准确可靠的一组操作、一项活动、一门科学。无论从事技术行业还是从事行政行业都应当了解计量的概念、熟悉标准的作用、掌握参数量化的方法, 树立科学发展的理念,坚持主观上的努力,做到客观上持续。www.zxr168.com/

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