國家質(zhì)檢總局29日依法批準并正式啟用（中、高、低頻）振動、沖擊加速度、容量、硬度、聲學(xué)等領(lǐng)域的10項國家計量基準。 截至目前，我國共研究建立了183項國家計量基準?；趪矣嬃炕鶞实?266項國家最高測量能力得到國際認可，位居亞洲第一，世界第四，為我國科技創(chuàng)新、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、國防和民生發(fā)展做出了重要貢獻，有力支撐了國際貿(mào)易，助推中國制造走向世界。

 

    10項國家計量基準是：(0.001～5000)mL容量國家計量基準、中頻振動國家計量基準、高頻振動國家計量基準、(2*10⁴～2*10⁶)m/s²（米每二次方秒）沖擊加速度國家計量基準、(50～2*10⁴)m/s²（米每二次方秒）沖擊加速度國家計量基準、耦合腔互易法聲壓國家計量基準、金屬洛氏硬度國家計量副基準、金屬表面洛氏硬度國家計量副基準、低頻垂直向振動國家計量副基準、低頻水平向振動國家計量副基準。

 

    在國際上，計量基準是一個國家與其它國家量值保持等效的唯一接口，是促進國際合作和經(jīng)貿(mào)往來的通用世界技術(shù)語言，是支撐國際貿(mào)易順利進行、保障一個國家技術(shù)主權(quán)的重要基礎(chǔ)，也是打破技術(shù)性貿(mào)易壁壘的關(guān)鍵。

 

    “(0.001～5000)mL容量國家計量基準”的測量下限從0.5mL（相當于10滴水）拓展至0.001mL（相當于1/50滴水），填補了國內(nèi)微量液體量值溯源的空白。能夠?qū)ξ⒘恳后w自動加樣的量值進行準確測量，保證醫(yī)學(xué)化驗分析數(shù)據(jù)準確可靠，為生化醫(yī)學(xué)精密分析實驗中的微量取樣提供準確計量保障。

 

    “中頻振動國家基準裝置”、“高頻振動國家基準裝置”、“低頻垂直向振動國家副基準裝置”和“低頻水平向振動國家副基準裝置”等4項計量基準組成的新一代國家振動計量基準組，在0.1Hz～50kHz范圍內(nèi)，實現(xiàn)了振動幅值和相位的激光絕對法精確測量，填補了國內(nèi)振動相位溯源的空白，提高了測量不確定度水平，解決了航空航天、地震觀測、地質(zhì)勘探、交通電力、機械制造、環(huán)境監(jiān)測及結(jié)構(gòu)動力學(xué)研究等領(lǐng)域的振動量值溯源問題為全球振動量值的等效一致做出了重要貢獻，彰顯了我國計量科技的實力和水平。

 

    目前，這4項振動計量基準，在地震預(yù)報、監(jiān)測領(lǐng)域，為用于地震預(yù)報、強震觀測、烈度速報的低頻振動高精密儀器的準確性和溯源性提供保障；在橋梁制造、監(jiān)測方面，為橋梁檢測傳感器生產(chǎn)的技術(shù)提升和產(chǎn)品質(zhì)量提高提供高精確度的量值傳遞，提升產(chǎn)品的市場競爭力；在飛機制造等領(lǐng)域，可以更好地為飛機制造研究提供傳感器的振動校準服務(wù)，解決飛行過程中機翼振動動態(tài)測量，以及大型發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)對機艙的振動干擾探測等技術(shù)難題，從而進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，并為我國機械制造及故障監(jiān)測提供相應(yīng)技術(shù)支撐。

 

    “(2*10⁴～2*10⁶)m/s²沖擊加速度國家基準”和“(50～2*10⁴)m/s²沖擊加速度國家基準”組成的新一代國家沖擊基準組，其部分技術(shù)指標達到國際領(lǐng)先水平，在航空航天、國防兵器以及核動力等領(lǐng)域，填補了對高峰值沖擊加速度量值溯源需求的空白；在汽車工業(yè)、交通運輸以及產(chǎn)品可靠性等領(lǐng)域，解決了沖擊加速度的精確測量問題，并主導(dǎo)了國際首次“低峰值沖擊加速度量值的比對”。如，在航天領(lǐng)域，為沖擊加速度計提供更好的量值溯源服務(wù)，為解決箭載設(shè)備的抗沖擊測量問題，確保箭級分離過程中儀器的安全可靠提供支撐。

 

    噪聲污染是國際公認的四大污染源之一，嚴重影響人的聽覺器官和神經(jīng)功能?！榜詈锨换ヒ追晧夯鶞省睂㈩l率下限由20 Hz擴展到2 Hz，填補了國內(nèi)空氣次聲量值溯源的空白。解決了空氣中次聲聲壓的測量準確性問題，更好服務(wù)于風(fēng)電等新能源設(shè)施的噪聲監(jiān)測和噪聲污染的防治工作，尤其是次聲的監(jiān)測和防護，提供有力的技術(shù)支撐。

 

    “金屬洛氏硬度國家副基準”和“金屬表面洛氏硬度國家副基準”，根據(jù)國際上的相關(guān)要求完成技術(shù)改造，提升了裝置的穩(wěn)定性和測量不確定度水平，在機械制造業(yè)、汽車工業(yè)、國防和醫(yī)療等領(lǐng)域，為材料或產(chǎn)品的可靠性提供了有效的計量測試手段。

 

    據(jù)介紹，這10項國家計量基準，全部由中國計量科學(xué)研究院建立、保存和維護，向各行各業(yè)依法傳遞相應(yīng)量值。它們?nèi)繛樽灾髦R產(chǎn)權(quán)，是我國在科學(xué)計量研究方面取得的又一批重要科研成果的最高體現(xiàn)，標志著我國在容量、硬度、聲學(xué)、振動沖擊等領(lǐng)域的計量基準水平達到國際先進水平，部分指標達到國際領(lǐng)先水平。這10項國家計量基準的啟用，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)域提供更加精準的量傳溯源服務(wù)，保證相關(guān)領(lǐng)域測量結(jié)果準確可靠。

 

 

10項基準情況介紹

 

    一、總體情況

 

    10項基準分別是：“(0.001～5000)mL容量國家計量基準”、“中頻振動國家基準裝置”、“高頻振動國家基準裝置”、“ (2*10⁴～2*10⁶)m/s²沖擊加速度國家基準”、“ (50～2*10⁴)m/s²沖擊加速度國家基準”、“耦合腔互易法聲壓基準”、“金屬洛氏硬度國家副基準”、“金屬表面洛氏硬度國家副基準”、“低頻垂直向振動國家副基準裝置”、“低頻水平向振動國家副基準裝置”。

 

    可歸納為四類：一是振動（中、高、低頻）國家計量基準（副基準）4項和沖擊加速度國家計量基準2項，二是容量計量基準1項，三是硬度計量副基準2項，四是聲學(xué)計量基準1項。

 

    二、每類基準的具體情況

 

    （一）(0.001～5000)mL容量國家計量基準

 

    液體容量計量基準的一個重要服務(wù)領(lǐng)域為生化和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域精密分析實驗和生產(chǎn)工藝中的微量取樣準確度控制。新基準建立之前國家液體容量基準的最低測量下限為0.5mL，但是近年來隨著上述領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，微量液體容量計量設(shè)備使用數(shù)量快速增長，并且計量的容量量值已經(jīng)達到0.001mL的超微量量級。為了滿足這種新的計量和校準需求，采用液體靜力稱重法設(shè)計了新的測量系統(tǒng)，通過防蒸發(fā)勢阱、高精度稱重比較儀和高穩(wěn)定度液體檢定介質(zhì)等技術(shù)方案的采用，將國家液體容量基準的測量能力拓展至0.001mL，不確定度達到0.05μL (k=2)。

 

    以大規(guī)?；驕y序領(lǐng)域為例，其兩個核心工藝流程之一就是高準確度液體定容量加樣。所以，液體容量計量基準測量能力的提升，有效解決了國內(nèi)生物芯片、生物制藥、免疫檢測及化學(xué)合成等領(lǐng)域的定量液體精密控制的計量需求。

 

    以此基礎(chǔ)上，與葡萄牙國家計量院聯(lián)合主導(dǎo)了首次微小液體容量CCM.FF.K4國際關(guān)鍵比對，大大提升了我國在液體容量計量中的地位，增強了在相關(guān)國際標準和規(guī)范制定中的話語權(quán)。

 

    （二）金屬洛氏和金屬表面洛氏硬度國家計量副基準（2項）

 

    硬度試驗是檢測材料機械性能，保證工件強度，提高產(chǎn)品安全性的重要手段。洛氏硬度是應(yīng)用最普遍的力學(xué)性能檢測方式之一，對材料硬度的測試廣泛應(yīng)用在多種行業(yè)中。例如，汽車部件需要進行硬度測試以研究其防撞性能；電力行業(yè)、供暖中的鍋爐，需要經(jīng)常測試其硬度，以評估其使用壽命，保證安全；制造業(yè)中高精度齒輪等機械元件的制造加工需要嚴格控制材料硬度，微電子領(lǐng)域中半導(dǎo)體材料和醫(yī)療領(lǐng)域中牙齒、骨骼等也常進行硬度試驗以研究其結(jié)構(gòu)和變化。

 

    最近一次的國際比對中，世界各國洛氏硬度量值比對結(jié)果相差較大，為“在世界范圍內(nèi)統(tǒng)一洛氏硬度標尺”，2006年國際硬度工作組規(guī)范了洛氏硬度的定義。

 

    此次發(fā)布的金屬洛氏和金屬表面洛氏硬度國家計量副基準是對舊的金屬洛氏及表面洛氏硬度國家副基準技術(shù)改造基礎(chǔ)上，研制成功的，完全滿足國際新定義要求，達到國際先進水平，使得洛氏硬度量值與國際接軌，對規(guī)范國內(nèi)洛氏硬度量值傳遞體系和促進國民經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義。保證了國內(nèi)量值的準確、可靠，可進一步服務(wù)于機械制造業(yè)、汽車工業(yè)、國防和醫(yī)療等領(lǐng)域，成為檢驗產(chǎn)品質(zhì)量，確定合理加工工藝的重要手段，為進一步促進先進制造業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)與國際接軌起到重要的支撐作用。

 

    （三）振動與沖擊國家計量基準（6項）

 

    1.振動（中、高、低）國家計量基準為地震、橋梁、飛機制造等行業(yè)提供量值溯源，提高其自主研發(fā)能力。

 

    振動基準具有非常廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，如航空航天、地震觀測、地質(zhì)勘探、能源動力、交通電力、機械制造、環(huán)境監(jiān)測及結(jié)構(gòu)動力學(xué)等領(lǐng)域，以及載人航天、核電裝備、微電子制造、高鐵等重大熱點工程。隨著科技水平的迅猛發(fā)展，我國原有的國家振動計量基準的測量能力和測量不確定度水平低的現(xiàn)狀已遠不能滿足相關(guān)領(lǐng)域量值溯源的需求。

 

    此次研究建立的新一代振動基準組裝置在0.1Hz～50kHz范圍內(nèi)實現(xiàn)了振動幅值和相位的激光絕對法精確測量，測量范圍和測量能力達到國際先進水平。解決了振動幅值/相位量值溯源問題，在保障量值準確統(tǒng)一，在推動我國振動測量儀器國際競爭力方面發(fā)揮了重要作用。實驗室通過主導(dǎo)國際比對，為保證振動量值全球等效一致做出重要貢獻的同時，也充分彰顯了我國計量科技的實力和水平。

 

    新一代基準組建立后，取得了較好的預(yù)期效果，如：為橋梁檢測單位提供大量的校準服務(wù)，保證我國橋梁的搭建和安全運行；為地震系統(tǒng)開展地震計校準和振動技術(shù)移植，使地震系統(tǒng)更高精度的監(jiān)測地震地質(zhì)運動，為建立數(shù)字地震監(jiān)測網(wǎng)提供技術(shù)支持；為航空航天提供高精度振動傳感器校準，保證飛行器的安全性和控制平穩(wěn)性。具體為：

 

    （1）地震計精確測量是地震學(xué)研究的重要技術(shù)手段?；鶞蕿閲业卣鹦袠I(yè)提供地震計和地震儀器的檢測校準服務(wù)，包括印度尼西亞BMKG地球所的地震計校準。在國內(nèi)已為 10余家地震行業(yè)單位建立振動計量標準/校準裝置，用于地震預(yù)報、強震觀測、烈度速報的低頻振動高精密儀器校準。其中低頻振動標準套組直接應(yīng)用到了地震觀測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，為中國數(shù)字地震觀測網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)做出了重要的貢獻。

 

    (2)為許多橋梁檢測單位和橋梁檢測傳感器的生產(chǎn)廠商提供量值傳遞和檢測校準服務(wù)，應(yīng)用振動技術(shù)生產(chǎn)和開展橋梁檢測、大型土木結(jié)構(gòu)監(jiān)測，如除上海世博會世博軸在線監(jiān)測系統(tǒng)、世界前十大斜拉橋之一福建瑯岐閩江大橋的通車檢測、杭州錢塘江多橋、江陰長江大橋等的健康監(jiān)測項目，港珠澳大橋“海上組裝”階段實時索力監(jiān)測等。其中在投資700多億元的港珠澳大橋項目中，利用振動基準中的技術(shù)研制出多臺的低頻振動標準套組，測量大橋隧道段安裝對接過程管節(jié)運動幅度，測量頻率很低，測量幅度很小，達到幾十個微g，測量難度大，對設(shè)備儀器要求非常高。經(jīng)過長時間的測量，達到了項目的需求，為國家重大項目工程做出了重要的貢獻。

 

    (3)為我國機械制造及故障監(jiān)測提供技術(shù)支撐。如為飛機制造研究所提供傳感器的振動校準服務(wù)，解決飛行過程中機翼振動動態(tài)測量；以及大型發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)對機艙的振動干擾探測等，從而進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，提高乘坐舒適度。

 

    2．沖擊加速度國家計量基準

 

    我國原有的沖擊加速度基準裝置測量量程和準確度遠不能滿足航空航天、汽車工業(yè)、建筑工程、交通運輸、電子產(chǎn)品可靠性試驗等廣泛應(yīng)用和研究領(lǐng)域，以及國防兵器以及核動力等領(lǐng)域高g值沖擊加速度量值溯源的需求。研究建立了新一代沖擊加速度基準測量范圍和不確定度水平獲得極大地提升，達到國際先進水平，部分能力達到領(lǐng)先水平。

 

    （1）沖擊加速度國家計量基準技術(shù)指標的提升，為航天領(lǐng)域用某型號火箭沖擊加速度計提供了量值溯源服務(wù)，解決箭載設(shè)備的抗沖擊測量問題，確保了箭級分離過程中儀器的安全可靠。

 

    （2）隨著我國汽車保有量大幅增加，每年因交通安全事故死亡的人數(shù)甚至超過了局部戰(zhàn)爭，造成巨額經(jīng)濟損失的同時也導(dǎo)致產(chǎn)生了諸多社會問題。因此，汽車碰撞試驗中使用的各類沖擊加速度傳感器測量數(shù)據(jù)的準確性是汽車安全評估的基礎(chǔ)。如，為長城汽車公司提供校準服務(wù)，保障了汽車碰撞試驗安全評估的可靠性。

 

    （3）隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，我國已成為世界電子信息產(chǎn)品制造和出口大國。電子產(chǎn)品在一般使用和運輸過程中都可能因為不同形式的沖擊而造成功能失效，因此電子產(chǎn)品的抗沖擊強度成為電子產(chǎn)品可靠性的一個評價指標，也是結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個重要考慮因素。為某電子電器公司用于評價產(chǎn)品抗跌落碰撞試驗用的沖擊測量系統(tǒng)和沖擊試驗機檢定裝置提供了準確的溯源服務(wù)。

 

    （4）為傳感器生產(chǎn)廠家江蘇聯(lián)能測試技術(shù)有限公司研制高g值沖擊加速度傳感器提供檢測服務(wù)，為提高我國高g值傳感器產(chǎn)品質(zhì)量提供了可靠的數(shù)據(jù)。

 

    此外，該基準還將廣泛應(yīng)用于國防兵器、核動力、汽車工業(yè)、建筑工程、交通運輸、電子產(chǎn)品可靠性試驗等各個領(lǐng)域，并由此填補相關(guān)產(chǎn)品的量傳溯源空白。

 

    目前，在國際計量局（BIPM） KCDB網(wǎng)站上我國振動沖擊專業(yè)校準測量能力（CMC）31項，僅次于德國PTB(53項)，全球排名第二。

 

    （四）耦合腔互易法聲壓計量基準

 

    噪聲污染是國際公認的四大污染源之一，嚴重影響人的聽覺器官和神經(jīng)功能。隨著風(fēng)力發(fā)電等新能源設(shè)施的大量建設(shè)，發(fā)電機組產(chǎn)生的次聲波對周邊人體健康和生物種群的影響，一直是環(huán)保和能源部門關(guān)注和爭論的焦點。發(fā)達國家早已重視對次聲頻段噪聲污染的防治；在我國聲環(huán)境質(zhì)量要求和環(huán)保意識逐步提高，隨著風(fēng)力發(fā)電等設(shè)施的次聲環(huán)評要求的提出，次聲測量儀器的量值溯源需求也日益凸顯。耦合腔互易法聲壓基準是聲學(xué)計量中復(fù)現(xiàn)空氣聲聲壓的重要基準，量值的準確性對于環(huán)境噪聲監(jiān)測、產(chǎn)品噪聲測量等具有重要作用。

 

    我國原有的耦合腔互易法聲壓基準僅限于可聽聲頻段（20 Hz以上）, 不能滿足次聲頻段（20 Hz以下）的量值溯源需求。此次發(fā)布的基準將頻率范圍擴展到2 Hz，并提高了低頻段的不確定度水平，解決了國內(nèi)空氣次聲量值的溯源問題。

 

    主要應(yīng)用領(lǐng)域為環(huán)境保護中的噪聲監(jiān)測、工業(yè)產(chǎn)品的噪聲測量。可為工業(yè)產(chǎn)品的噪聲測量、環(huán)境保護中低頻噪聲尤其是次聲波的監(jiān)測、民族企業(yè)傳聲器和噪聲監(jiān)測儀器的研制提供有力的技術(shù)支撐。

 

    耦合腔互易法聲壓基準，從無到有建立了空氣中的次聲波測量能力，在頻率范圍和測量不確定度水平上達到與英國NPL、德國PTB等發(fā)達國家實驗室同等水平，解決了空氣中次聲波的量值溯源問題。國際關(guān)鍵比對結(jié)果驗證表明，基準整體能力達到國際先進水平。