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动态世界中的计量
贵州省质量技术监督局 www.gzqts.gov.cn 2016-05-19 09:34:40   来源:省质监局
    

访谈时间: 2016-05-19 09:34
访谈嘉宾: 顾曦(贵州省计量测试院副院长)、张相山(贵州省计量测试院医疗设备检测站主任)
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动态世界中的计量
访谈内容

  访谈时间:2016-5-20

  访谈嘉宾:顾曦(贵州省计量测试院副院长)

   张相山(贵州省计量测试院医疗设备检测站主任)

  [主持人]今天是5.20世界计量日,是世界各国推进计量技术发展、加强计量国际交流与合作的纪念日。为使社会民众更加深入了解计量,今天我们有幸请到了贵州省计量测试院顾曦副院长、贵州省计量测试院医疗设备检测站张相山主任(研究员)二位专家围绕“动态世界中的计量”主题给广大网友谈谈计量。

  [主持人]我们首先请顾院长给我们介绍一下,为什么确定5月20日为世界计量日呢?

  [顾曦]这是因为1875年5月20日是20个国家中的17个全权代表签订了闻名世界的“米制公约”。该“公约”及其附则,促成了各签字国共同出经费办常设的科学机构,即国际计量局,局址确定在法国,这就是米制的摇篮。国际计量局由国际计量大会和科学专家委员会即“国际计量委员会”管辖,其目的是保证“米制的国际间的统一和发展”。

  从2000年5月20日起,世界各国开始了宣传世界计量日一系列活动。国际法制计量组织在2001年主席理事会上宣布,鼓励各国的国家计量机构利用5月20日世界计量日开展活动。“世界计量日”的确定,使人类对计量的认识跃上一个新的高度,也使计量对社会的影响进入一个新的阶段。

  [主持人]顾院长,请问今年“世界计量日”的主题及宣传重点是什么?

  [顾曦]今年世界计量日的主题是“动态世界中的计量”。我国今年宣传的重点体现在计量对支撑国家重大战略、引导创新驱动、促进经济转型升级、服务提质增效等方面的作用。并以群众喜闻乐见的表现形式把计量工作推向一个新高度,呈现一种新面貌。

  [主持人]请问 “动态世界中的计量”这个宣传主题如何理解?

  [顾曦]国际计量局主席为今年发布世界计量日主题致辞说道:当我们在21世纪反思迅猛变化时,我们可能会说,“唯一不变的就是变化本身”。对于计量工作的需要,以及如何满足这种需求,对于任何人来说都毫无例外,而将一个稳定可靠和精准的测量系统所带来的便利应用于动态的世界无疑是一种挑战。

  众多新技术的运用满足了许多社会需求,从本质上讲,这是通过稳定和准确的计量才得以实现的。无论是在一个高速运转的磁盘驱动器中,还是在电网中可再生能源的供应和需求变化方面,或是推动环境改善和提高航空航天工业的燃油效率方面,准确掌握动态量对应用高技术取得进展是至关重要的。动态数量也在现有工业中扮演越来越重要的角色,如火车和卡车的动态称重和对汽车轮胎与发动机的震动与影响的监测。

  这类动态计量的运用带来了特别的挑战。在日常应用中,将高度准确的长期稳定标准同动态计量技术结合起来是比较困难的,其本身就需要伟大的创新。

  [主持人]我们看到了2016年世界计量日主题宣传画报,请对主题宣传海报进行解读。

  [顾曦]宣传海报由俄罗斯国家计量研究所提供,纵观整个海报,上端标明了2016年世界计量日的主题---动态世界中的计量,下端为计量日的相关信息,海报主体则用了卫星、运载火箭、航空飞机、高铁等正在运动的的高科技元素。位于海报中心部分的航空飞机上印制着“ZEHST”字样;“ZEHST”全 称“Zero Emission Hypersonic Transportation”,意为零排放超音速飞机,是全球正在致力研发的新型高速客机。

  众所周知,世界是“运动”的、科技也是“运动”的,结合海报的内容与主题“动态世界中的计量”,不难看出,2016年计量日主题反映的是动态数据的准确测量,及须适应如今科技快速发展的新型计量模式。

  计量是支撑社会、经济和科技发展的重要基础。科学的计量方法和准确的测量数据给世界科技带来了日新月异的发展,而科技的发展同样也带来了不断革新的测量需求,二者相辅相成,缺一不可。

  [主持人]顾院长,今年世界计量日的宣传主题是“动态世界中的计量”,请问往年来“世界计量日”的主题分别是什么?

  [顾曦]2011年:计量检测.健康生活;

  2012年:计量与安全;

  2013年:计量与生活;

  2014年:计量与绿色中国;

  2015年:计量与光。

  [主持人]张研究员,我想请教一下计量的分类?

  [张相山]现代计量包括科学计量、法制计量和工程计量。科学计量是研制和建立计量基标准装置,提供量值传递和溯源的依据;法制计量是对关系国计民生的重要计量器具和商品计量行为依法进行监管,确保相关量值准确;工程计量是为全社会的其他测量活动进行量值溯源提供计量校准和检测服务。

  [主持人]请问科学技术的发展与计量技术的创新之间有什么关系?

  [张相山]如今,在第四次工业革命的大时代背景下,动态数据的准确测量和新型的计量方法尤为重要。如工频到变频、传统材料到新型材料、常规能源到新能源等技术不断革新着世界,那么捕捉实时数据,依靠传统的测量方式难以满足,世界亟需新方法来适应新时代。

  世界计量日作为推广计量的世界性纪念日,而计量作为加速科技发展的重要依据,推广鼓励适用新时代的计量方式也自然成了其神圣使命,而此次计量日主题则恰恰反映出国际计量局所作的努力及愿望。

  [主持人]张研究员,刚才提到计量技术的发展创新,请问如何理解“动态”是计量技术服务的新方向?

  [张相山]测量仪器的计量特性一般都是在实验室内确定的,现场使用时受各种因素的影响往往会导致其准确度等计量性能下降,由于测量仪器几乎都会受到现场因素的影响,所以很多通过实验室内技术评价评定为合格的测量仪器,在现场使用时已不能满足其计量特性指标的要求。解决这类问题应该成为当今计量技术服务的一个新方向,这也是计量技术急需突破和解决的所谓“动态”问题的典型案例之一。

  虽然现场检定或校准的技术规范正在陆续制定,部分增加了安装、使用条件影响的试验条款,但是仍然存在很多空白领域,需要进行测量方法的研究。另一方面,针对现场问题必须研发测量同一参数的不同类型的多种测量仪器,以满足各种不同现场条件的要求。所以作为计量工作者,应尽可能多地了解测量仪器的原理及使用方法,可以为客户提出更经济,更准确可靠的配备方案,合理选型,正确安装,充分发挥计量服务于“动态”世界的作用。

  [主持人]请对动态量的内涵作进一步的普及说明。

  [张相山]计量科学的发展,实际上就是人类通过不断认识和确定物质世界的各种物理量来实现的,很多科学家为此作出了杰出的贡献。国际单位制的基本单位和导出单位有相当一部分就是以科学家名字命名的,基本单位如:安培、开尔文、摩尔;导出单位如:焦耳、牛顿、赫兹等。为了能够准确可靠的复现和定义计量单位,尽量减少环境、设备、人员等不可控动态因素的影响,经过科学界一百多年来的努力,计量单位的定义逐步由宏观自然基准到实物基准,然后又发展到微观自然基准,并且正在继续向不确定度更小的微观自然基准方向发展。

  例如开尔文(符号K)是热力学温度单位,19世纪中期,由开尔文男爵威廉•汤姆森定义为等于水的三相点热力学温度的1/273.16。绝对零度是热力学的最低温度,是粒子动能低到量子力学最低点时物质的温度。绝对零度是仅存于理论的下限值。物质的温度取决于其内原子、分子等粒子的动能,粒子动能越高,物质温度就越高。理论上,若粒子动能低到量子力学的最低点时,物质即达到绝对零度,不能再低。根据热力学第二定律,绝对零度永远无法达到,只可无限逼近。物体的温度实际上就是原子在物体内部的运动,当我们感到一个物体比较热的时候,就意味着它的原子在快速运动:当我们感到一个物体比较冷的时候,则意味着其内部的原子运动速度较慢。我们的身体是通过热或冷来感觉这种运动的,而物理学家则通过绝对温标或称开尔文温标来测量温度。

  有关物质接近绝对零度时的科学试验,著名的现象之一就是玻色-爱因斯坦凝聚,玻色-爱因斯坦凝聚在1995年首次被实验证实,在此温度下,构成物质的所有分子和原子均停止运动。科学家在对绝对零度的研究中,发现了一些奇妙的现象。如氦是气体(氦是自然界中最难液化的物质),在-268.9℃时变成液体,当温度持续降低时,原本装在瓶子里的液体,却轻而易举地从只有0.01毫米的缝隙中,很容易地溢到瓶外去了,继而出现了喷泉现象,液体的粘滞性也消失了。

  科学家希望利用新达到的最低温度发现一些物质的新现象,诸如在此低温下原子在同一物体表面的状态、在限定运动通道区域时的运动状态等。华裔物理学家朱棣文曾因发明了激光冷却和磁阱技术制冷法而与另两位科学家分享了1997年的诺贝尔物理学奖。

  [主持人]通过今天的访谈,使我们对计量有了一定的了解,最后想请教一下近年来我省在计量方面做了哪些工作?

  [张相山]2013年7月出台了《贵州省人民政府关于贯彻落实国务院计量发展规划(2013-2020年)的意见》(以下简称“意见”),全省计量工作迎来了新的发展机遇,同时也面临着新的、更大的挑战。 “意见”对动态计量技术提出了总体发展思路:“紧密结合新材料、信息技术、生物与医药、节能环保、现代服务业等新兴产业的需求,实施计量测试关键技术研发。加强与微观量、复杂量、动态量、多参数综合参量等相关的量传溯源所需技术和方法的研究”。

  贵州省计量测试院作为省质监局直属的法定计量检定机构,为切实贯彻落实“意见”精神和完成各项目标和任务,做了大量的工作。近三年来新建各类计量标准30余项,结合我省经济建设发展的形势,拓展新的工作领域。运用现代计量检测技术手段,加强涉及社会公共安全,人身健康、食品安全、公平贸易、环境保护、节能减排等领域的计量新技术、新方法和标准物质的研究和应用。着力解决动态量、连续量及多参数量的测量和现场快速检测问题,近年来陆续开展了“全球定位系统(GPS)接收机”、“电子雷达测速仪”、“自动汽车衡”、“闯红灯自动记录仪”、“高频电刀”等计量检定、校准项目,现开展项目总数达300余项。