長度計量發(fā)展趨勢

在我國計量技術(shù)中,長度計量是計量技術(shù)的重要組成單元,其主要內(nèi)容是探究以及對長度單位的確定,從而保障測量單位以及量值的準確,隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展以及人民生活水平的提高,長度計量技術(shù)的應用范圍越來越廣,在人們生活的很多方面都以及涉及到了長度計量技術(shù)。

長度計量總的趨勢是向大量程、高分辨、動態(tài)、自動化多功能等方向發(fā)展，并且更好為科研、制造電工業(yè)等提供更適用的計量測試儀器。

米是國際單位制中表示長度的基本單位，它的稱號是m，隨著科學技術(shù)的生產(chǎn)，實現(xiàn)基本單位的實物基準被自然基準所取代。從1791年法國國民代表大會確定了"米"最初定義米在1997年（下標表示給出定義的年份不同）等于地球子午線的1/4長度的一千萬分之一，到1983年10月第十七屆國際計量大會通過現(xiàn)行米1983定義（米是定在真空中于1/2997294585時間間隔內(nèi)所經(jīng)路徑的長度），正是科學技術(shù)的進步，給長度計量帶來巨大的發(fā)展?！‘斍?，長度計量主要以能輻射穩(wěn)定波長的激光為基準，甲烷吸收穩(wěn)頻的He-Ne激光波長復現(xiàn)精度最高，它的波長為3.39mm，實際應用中，一般是通過工作波長標準及端面和線段兩大類實物標準進行傳遞?！《嗣骖悓嵨飿藴手校褂米顝V泛和準確度最高的是量塊，常用的量塊是矩形平行六面形，它有兩個平行的工作面，量塊以它的中心長度來復現(xiàn)量值，1等量塊檢定標準裝置的測量不確定度達到（0.02 0.21）μm。　線紋標準中最常用的是線紋尺，線紋尺以尺面上的刻線或紋印間的距離復現(xiàn)長度，其中基準線紋尺的長度可在光波干涉比長儀上計量，我國自行研制的光電光波比長儀。采用了He-Ne穩(wěn)頻激光的波長作為標準，用動態(tài)光電顯微鏡對準線紋尺的列線，其測量不確定度達到0.18mm。

1、基本性：長度單位"米"在SI中被列為第一個基本單位，許多導出單位都包含長度單位因子，因此不少導出計量基準的準確度在很大程度上取決于長度單位量值的準確度。

2、多維性：物體到形狀和位置用坐標空間中的若干點來表示，由三個互相垂直的坐標軸構(gòu)成的坐標為三維空間，如果在其中再插入角度坐標，還可構(gòu)成四維、五維、六維坐標。

3、廣泛性：幾何形狀是客觀世界中最廣泛的物質(zhì)形態(tài)，絕大部分物理量都是以幾何量信息的形成進行定量描述的。

長度量度單位有米制和英制兩種。我國的法定計量單位是以國際單位制(米制)為基礎(chǔ)．結(jié)合我國的實際情況構(gòu)成的，而英制單位在我國應用在一些特殊的場合。

米制長度單位的使用和計算都很方便，它的單位有拍米(Pm)、兆米(Mm)、公里{千米} (km)、米（m）、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、絲米(dmm)、忽米(cmm)、微米(μm)、納米(nm)、皮米(pm)、飛米(fm)、阿米(am)。

1PM(拍米)=1×10^15m

1Gm(京米/吉米)=1×10^9m

1Mm(兆米)=1×10^6m

1km(千米)=1×10^3m

1dm(分米)=1×10^(-1)m

1cm(厘米)=1×10^(-2)m

1mm(毫米)=1×10^(-3)m

1dmm(絲米)=1×10^(-4)m

1cmm(忽米)=1×10^(-5)m

1μm(微米)=1×10^(-6)m

1nm(納米)=1×10^(-9)m

1pm(皮米)=1×10^(-12)m

1fm(飛米)=1×10^(-15)m

1am(阿米)=1×10^(-18)m2100433B

現(xiàn)行“米”定義的特點是，定義本身與復現(xiàn)方法分開，長度基準不再是某一種規(guī)定的長度或輻射波長，但它可以通過一些輻射波長或頻率來復現(xiàn)。因此“米”的復現(xiàn)精確度不再受米定義的限制,它將隨著科學技術(shù)的發(fā)展而相應地提高。

在機械制造中，應用得較多的基準輻射是碘、甲烷分子飽和吸收穩(wěn)頻的氦氖激光。它們的復現(xiàn)精確度，可高達一百億分之一，但這類輻射光源的頻穩(wěn)系統(tǒng)很復雜，在實際應用中是把它們的波長通過光波波長干涉儀等，傳遞給以蘭姆下陷法穩(wěn)頻的氦氖激光，再利用以此為基礎(chǔ)構(gòu)成的激光量塊干涉儀和激光干涉比長儀，分別檢定一等量塊和基準線紋尺。

在中國，由上述基準輻射光源、光波波長干涉儀、激光量塊干涉儀和一等量塊等，組成的長度計量基準稱為端面長度國家基準；由基準輻射光源、激光干涉比長儀和基準線紋尺等組成的長度計量基準稱為線紋長度國家基準。國家基準復現(xiàn)的“米”的準確長度，按照國家規(guī)定的檢定系統(tǒng)通過檢定逐級或直接傳遞給工作中使用的、不同精度等級的長度測量工具。2100433B

隨著我國市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，非國有體制的校準機構(gòu)大量涌現(xiàn)，根據(jù)我國有關(guān)計量法規(guī)和政策的要求，這些校準機構(gòu)在申請校準資質(zhì)前也要依據(jù)JJF 1033—2008的內(nèi)容，建立相關(guān)的計量標準。

田勇主編的《長度計量器具建標指南(JJF1033-2008計量標準考核規(guī)范實施與應用)》按照JJF 1033—2008和相關(guān)長度計量技術(shù)法規(guī)的要求，結(jié)合基層計量檢測單位實際工作情況以及計量技術(shù)、設(shè)備的發(fā)展狀況，對常用長度計量器具檢定裝置的相關(guān)建標文件的編寫以及設(shè)備的配置進行規(guī)范、詳細的指導。

第一章 基礎(chǔ)知識

第一節(jié) 基本單位“米”的定義

第二節(jié) 名詞術(shù)語

第三節(jié) 長度測量的基本原則及測量的分類

第二章 建標指導

第一節(jié) 計量標準器和配套設(shè)備的選擇

第二節(jié) 建立計量標準的準備及計量標準考核的申請

第三節(jié) 《計量標準考核(復查)申請書》的編寫

第四節(jié) 《計量標準技術(shù)報告》的編寫

第三章 長度計量器具建標申請書和技術(shù)報告編寫示例

示例1 二等量塊標準裝置

示例2 檢定光學儀器標準器組

示例3 多刻線樣板標準裝置

示例4 三坐標測量機校準裝置

示例5 平面平晶標準裝置

示例6 正多面棱體標準裝置

示例7 三等標準環(huán)規(guī)檢定裝置

示例8 經(jīng)緯儀檢定裝置

示例9 平尺、平板檢定裝置

示例10 扭簧比較儀檢定裝置

示例11 測厚儀檢定裝置

參考文獻2100433B