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计量测试在工业领域的作用分析

2020-08-31 15:07 来源:力学实验室 编辑:计量检定员

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计量测试在工业领域的作用分析
仪器校验工业计量是属于“计量管理”中的一个领域,它是为了区别法制计量和科学计量而提出来的,也就是说,除了法制计量和科学计量之外的计量管理工作称之为“工业计量”;当然,它又与法制计量和科学计量密不可分,工业计量也可以认为是计量学在工业领域的应用。
 
工业计量是一种泛指,具体到企业中可以称之为“企业计量”。
 
企业计量是企业为了获得准确可靠的测量数据,为企业生产经营提供计量保证所开展的各项活动。
 
对于企业计量管理来说,日本对“企业计量管理”定义为:“为了科计量校准检测 学、合理地进行企业的各项活动,有效而切实地采用计量检测手段,并将计量检测手段形成体系”,日本首先提出计量体系的思想。
 
为了使企业计量管理被更加深刻地得到认识,日本计量管理协会目前正在大力宣传,积极推行“计量保证”的特定名词。
 
“计量保证”是企业计量管理的核心部分。
 
原苏联将全面实现“计量保证”的思想也运用到企业中,它不仅限于测量技术,而且包括对所有产品质量参数的检验、分析、试验技术;不仅限于测量、试验与检验电磁计量仪器检测 的器具,而且包括所进行的方法。
 
“计量保证”即计量管理的方法之一,它贯穿于影响产品质量的全过程,就是说从原料、材料的验收到成品出厂,都有计量保证的任务。
 
在美国,也广泛提出了“计量保证”的思想,并提出“计量保证方案”及“计量保证方法”的概念,“计量保证方案”侧重于量值溯源。
 
“计量保证方法”侧重于企业计量的测量过程控制。计量仪器校正
 
综上所述,计量管理的范围比以前扩大了,计量管理的职能也比以前加强了,计量管理的内容比以前丰富了,计量管理的概念已经广泛渗入到工业计量测试的各个领域,渗透到控制工艺过程的各个环节。
 
作用:
 
(一)计量的统一和力学的发展为第一次工业革命打下了基础。
 
16世纪末17世纪初,文艺复兴运动的扩展促进了人的思想解放,也对科学研究产生了重要影响;哥白尼提出“太阳中心说”,不但动摇了上帝创世说,也启迪了伽利略对亚里士多德力学的质疑和实验思想的萌生。
 
伽利略基于观察、实验以及实验与数学相结合的科学研究,发现了自由落体定律。
 
牛顿在伽利略研究的基础上发现了万有引力定律和物体运动三定律,这三者共同形成了经典力学体系。经典力学的建立,也促进了光学、电磁学等学科与力学的统一。
 
而蒸汽机、科尔尼锅炉的发明以及将蒸汽机应用于火车,都是基于对力学、温度的研究和测试基础之上的。
 
到目前为止还保留着热力学的说法。珍妮纺纱机的发明推到了机械化进程,而机械化程度的提高,需要分工协作,特别是不同企业之间的协作,而此时英国度量衡的高度统一,为工厂之间的分工协作打下了良好的基础。
 
  (二)电的发明和应用成为第二次工业革命的主要驱动力。
 
从公元前 624年希腊哲学家达尔斯(Thales),发现摩擦琥珀会吸引细线,磁石吸引铁块这一电现象,到1732年美国富兰克林主张电为一流体学说,再到19世纪初电磁感应现象的发现、电报的发明等,人类经历了漫长的对电的研究和应用过程。
 
对电的测量与研究,以及对电的特性的发现,都集中在十八世纪初到到十九世纪未这100多年的时间内,这一段时间成为电气应用快的年代,期间的重大成果包括:摩擦起电、电磁感应、右手螺旋法则等等。
 
为纪念这些科学家对电及其特性的发现以及对电测量所做出的卓越贡献,国际计量届以部分科学家的名字来定义电学的有关计量单位。
 
如:以法国科学家库仑的名字做为电量的计量单位;以意大利科学家伏特的名字做为电压的计量单位;以法国科学家安培的名字做为电流的计量单位;以英国科学家焦耳的名字做为电能的计量单位。
 
  能够被测量的东西才能被感知。对电的计量测试不仅对电性能的发现起着重要作用,同时对推动了对电的应用。
 
电的发明使得人类工业社会进入到了一个崭新的时代“电气时代”,促进了冶金技术、化工技术的发明,促进了以重工业为基础的工业的发展,如钢铁工业、冶金工业、化学工业等等。可以说,电计量的发展为第二次工业革命提供了强大的推动力。
 
  (三)计量领域的扩展以及计量精度的不断提高为第三次工业革命提供了强有力的技术支撑。
 
  第三次科技革命是涉及信息技术、新能源技术、新材料技术、生物技术、空间技术和海洋技术等诸多领域的一场信息控制技术革命。
 
这是一场全方位、多领域的技术革命。
 
在这次革命中,电的应用和测量仍是主角,但长度、激光、温度、电磁等都在各个领域发挥了重要作用,并且量值的测量向着极大、极小,极重、极轻,极高、极低等两极发展。
 
  如在长度计量测试领域,随着对计量测试技术的改造和研究,纳米测量应运而生并快速发展。线纹计量从一维测试向二维测试转变,促进了集成电路中高精度电路板的校准和溯源仪器的精度不断提高。
 
计量检测真空激光干涉技术的应用将测长精度提高到至20nm/m。计量仪器校验膜厚计量快速发展,并广泛应用于半导体、微电子、通讯、电镀、核物理研究等行业。
 
面角度、小角度、线角度计量应运而生,广泛应用于机制制造、建筑工种等领域。再如,对于时间的计量,精度已达1600万年不差一秒,并被广泛应用于航空航天、北斗导航、计量机时钟等各行各业。
 
电磁测试向弱磁方向发展,为航空航天等发挥了重要作用。 温度仪器校验   
 
在煤化工领域的气化炉炉膛内高温高压的准确测量和生产过程的严格控制,成为确保煤气化炉安全、经济运行的关键技术和手段,也为进一步助力国家先进能源产业发展奠定了基础。
 
第四次工业革命的主要内容及展望
 
  在《保障德国制造业的未来:关于实施“工业4.0”战略的建议》这份报告中认为:“工业4.0”即第四次工业革命的核心是信息物联网和服务互联网与制造业的融合创新。
 
仪器校验美国于2005年末曾对信息物联网和服务互联网与制造业的融合做出综合性的概括,称之为虚拟网络——实体物理系统(Cyber-Physical System,CPS)。该系统可以实现透明化生产,预测性制造。
 
“工业4.0”与美国的“CPS”异曲同工。

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