計量檢測的幾個基本概念
2019-04-11 16:35:50
一、計量的基本概念
什么是計量，為什么要計量，怎樣計量？ 其實， 作為一個動詞性概念，“計量”是1953年被新中國采用，以取代延續數千年之久的曾作為“經濟統治工具、權力象征”的“度量衡”或“權度”的，它于1985年取得了法定地位?？梢哉f，計量起源于人類在生存、生活、生產和社會發展中對數與量的認識， 形成于古代商品交易、近代工業化進程與現代科技進步之中，貫穿于產品研制、銷售、使用、維修及服務等全壽命過程，與商貿交易、國際結算、國防建設、醫療防護、食品化工、環境監測等方面息息相關，具有廣泛性、統一性、準確性、法制性和保障性。
作為一門科學，就其目的而言是為了確保單位統一和量值準確可靠；就其實現手段而言是基于科學技術、行政管理和章程規范的并由此形成的法制化、權威性和公信力；就其實現方式而言可以是自上而下的量值傳遞(如強制性定期檢定)，也可以是自下而上的溯源。作為一項活動、一組操作，它的本質特征是測量(控制和檢驗產品質量以及評價技術水平的手段)， 其中包括檢定、校準、檢疫、化驗、定值、定度、標定，也包括測試、試驗、比對以及能力測試等，其發展方向為基于成像技術、微加工技術、納米級電子元件、高性能傳感器、智能化儀器及柔性制造系統的自動化測量、實時測量、在線測量以及動態測量。
作為計量校準的關鍵因素， 計量檢定員應當樹立責任心、提高素質和技術水平、增強法制觀念，依法辦事，保證資料完整、維護數據公正，其工作、職責受法律保護，其失職、瀆職受刑事追究；而計量的另一重要因素———實驗室， 其建設必須具備基本的接地照明、通電通風等設施， 滿足適當溫濕度等環境要求， 除這些硬件條件外， 實驗室運行還需要質量體系文件、履歷登記等“軟件”條件的支撐，并堅持“要做的事情都寫下來”、“寫下來的都要做到”、“做了的事要有記錄”， 記錄并形成文件，以實現事前預測、事中修正、事后反饋、持續改進的現代動態管理模式。其中，“貼標簽”僅是計量工作的一種形式、一個環節，其意義和作用如同簽字、蓋章一樣重要、嚴肅。
二、標準的基本概念
說到標準，很容易聯想到“道德標準”、“ 行為準則”、“ 技術規范”、“實踐是檢驗真理的唯一標準”，顯而易見，標準只有相對，沒有絕對。它的原意為目的，也就是標靶。按照GB/T3935.1-1996，標準定義為: 為在一定的范圍內獲得最佳秩序， 對活動或其結果規定共同的和重復使用的規則、導則或特性的文件。該文件經協商一致制定并經一個公認機構的批準；國際化標準組織ISO卻把標準定義為: 由一個公認的機構制定和批準的文件， 它對活動或活動的結果規定了規則、導則或特殊值，供共同和反復使用，以在預定領域內獲得最佳秩序； 在測量學領域， 標準就是根據工作基準復現出不同等級的、便于經常使用的計量標準量具或儀器， 它在時間上保持其特性量值， 在空間上傳遞其量值?？傊?， 標準宜以科學、技術的綜合成果和經過驗證正確的信息數據為基礎， 以促進最佳的共同效益(經濟效率、經濟效益)為目的；它往往會對應該嚴肅對待的環節領域產生深遠影響，比如玩具安全、醫學設備可靠性和機器效率等。
而標準化是一個制定、發布、實施標準的過程，它包括:計劃、準備、實施、檢查與監督和總結各個階段。在技術范疇，標準化是生產力發展、社會分工擴大、科技交流密切、商貿普遍頻繁的必然結果，它與模塊化相輔相成，并共同實現了相同模塊的互換性與相關模塊的適配性。試想如果制造炮和炮彈的標準不統一，那么就容易發生炸膛或近爆的事故。
早在20世紀70年代，錢學森就提出要加強標準、標準化工作及其科學研究以適應現代化、國際化的發展環境: 通過標準化工作(并與知識產權相結合)， 連同相關技術政策的實施， 可以整合和引導社會資源，激活科技要素，推動自主創新與開放創新， 加速技術積累、科技進步、成果推廣、創新擴散、產業升級以及經濟、社會、環境的全面、協調、可持續發展。當前，在一些發達國家已經把標準體系連同實驗室認可體系、質量體系視為國家經濟發展的重要“技術基礎設施”。標準的最初狀態是天然標準，如古時的“布手知尺”，即由人手的大拇指與食指分開的最大長度來定義“一尺”；再如夏禹治水時曾使用了“規矩準繩”作為測量工具。盡管天然標準“手”、“規矩準繩”有其“因人而異”或“因地而異”的局限性，但是它也有易于攜帶、方便使用等優點。如今，標準正向著建立在量子效應基礎上的自然標準發展， 如1967年第13屆國際計量檢測大會CGPM決議1 定義了秒(s) 為銫-133 原子基態的兩個超細能級之間躍遷所對應的輻射9192631770個周期的持續時間。標準制定時，各行業應當做到有利于合理使用國家資源， 促進生產、貿易的發展；有利于推廣科學技術成果，提高經濟效益、保障安全和人民身體健康； 有利于維護國家和人民的利益，保護環境；有利于產品的通用互換及標準的協調配套等。
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三、參數的基本概念
通常所說的產品性能，實際上是指產品的功能和質量兩個方面。其中，功能是構成競爭力的首要要素，定義為實現其所需的某種行為的能力；而質量是指產品能實現其功能的程度及在使用期內功能的保持性，定義為實現功能的強弱和持久性度量，以便于產品在設計中進行賦值和參數化。以計算機為例，它的功能自不必多說，而它的質量則可以通過系統結構、指令系統、硬件組成、軟件配置來刻畫，并且硬件的性能質量又可以通過運算速度、字長、內/外存儲器容量等參數來表征。
作為可測的量， 無論是現象、物體還是物質， 都具有定性區別和定量確定的屬性； 事物的發展一般也會經過由量變到質變、由質變到新的量變的過程。我們對量、事物的認識，首要的、第一位的是通過眼、耳等感官實現的，盡管未經理性思考的感性材料居多， 但是法國數學家彭加勒連同多數人都認為， 我們的身體是我們的第一個測量儀器。舉例說明一下， 在我國以經驗常識著稱的傳統中醫有通過“望、問、聽、切”來判斷患者癥狀和病因的； 而作為恒溫動物， 其實人們對周圍氣溫的緩慢變化還是比較遲鈍的，只有高燒時， 才覺察到體溫這一參數對身體健康的影響；“日出而作、日落而息”中的“出、落”是對時間的一種定性描述。而現在隨著生活節奏的加快， 人們對時間的要求越來越苛刻。
在科學上， 參數可以指數學公式的自變量、因變量； 在工程中， 參數可以指方程中的控制量或影響量；在統計學中，參數是用來描述量總體特征的概括性數字度量， 它是研究者想了解的總體的某種特征量； 在GB3101-1993附錄A中，則把一組物理量組合而成的新的量稱作參數。這其中，標準的參數又稱為規格、尺寸、指標。從感官認識中抽象出參數，便可以估計該參數的大致范圍，并對這一估計進行評價。
四、結束語
通過特征參數，我們可以對現象、物體或物質進行定量描述；同為參數， 而標準的參數在時間上具有穩定性， 在空間上具有傳遞性；計量則是實現單位統一、量值準確可靠的一組操作、一項活動、一門科學。無論從事技術行業還是從事行政行業都應當了解計量的概念、熟悉標準的作用、掌握參數量化的方法， 樹立科學發展的理念，堅持主觀上的努力，做到客觀上持續。
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