國家質檢總局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、聲學等領域的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。基于國家計量基準的1266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，為我國科技創新、戰略性新興產業、國防和民生發展做出了重要貢獻，有力支撐了國際貿易，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貿往來的通用世界技術語言，是支撐國際貿易順利進行、保障一個國家技術主權的重要基礎，也是打破技術性貿易壁壘的關鍵。

 

    “(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），填補了國內微量液體量值溯源的空白。能夠對微量液體自動加樣的量值進行準確測量，保證醫學化驗分析數據準確可靠，為生化醫學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，實現了振動幅值和相位的激光絕對法精確測量，填補了國內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、地質勘探、交通電力、機械制造、環境監測及結構動力學研究等領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，在地震預報、監測領域，為用于地震預報、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、監測方面，為橋梁檢測傳感器生產的技術提升和產品質量提高提供高精確度的量值傳遞，提升產品的市場競爭力；在飛機制造等領域，可以更好地為飛機制造研究提供傳感器的振動校準服務，解決飛行過程中機翼振動動態測量，以及大型發動機高速運轉對機艙的振動干擾探測等技術難題，從而進行結構優化設計，并為我國機械制造及故障監測提供相應技術支撐。

 

    “(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，其部分技術指標達到國際領先水平，在航空航天、國防兵器以及核動力等領域，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、交通運輸以及產品可靠性等領域，解決了沖擊加速度的精確測量問題，并主導了國際首次“低峰值沖擊加速度量值的比對”。如，在航天領域，為沖擊加速度計提供更好的量值溯源服務，為解決箭載設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，更好服務于風電等新能源設施的噪聲監測和噪聲污染的防治工作，尤其是次聲的監測和防護，提供有力的技術支撐。

 

    “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”，根據國際上的相關要求完成技術改造，提升了裝置的穩定性和測量不確定度水平，在機械制造業、汽車工業、國防和醫療等領域，為材料或產品的可靠性提供了有效的計量測試手段。

 

    據介紹，這10項國家計量基準，全部由中國計量科學研究院建立、保存和維護，向各行各業依法傳遞相應量值。它們全部為自主知識產權，是我國在科學計量研究方面取得的又一批重要科研成果的最高體現，標志著我國在容量、硬度、聲學、振動沖擊等領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、裝備制造、航空航天、災害預防、醫療衛生等領域提供更加精準的量傳溯源服務，保證相關領域測量結果準確可靠。

 

 

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領域為生化和醫學領域精密分析實驗和生產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域科學技術的迅猛發展，微量液體容量計量設備使用數量快速增長，并且計量的容量量值已經達到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計了新的測量系統，通過防蒸發勢阱、高精度稱重比較儀和高穩定度液體檢定介質等技術方案的采用，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?；驕y序領域為例，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，有效解決了國內生物芯片、生物制藥、免疫檢測及化學合成等領域的定量液體精密控制的計量需求。

 

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

 

    （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，提高產品安全性的重要手段。洛氏硬度是應用最普遍的力學性能檢測方式之一，對材料硬度的測試廣泛應用在多種行業中。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、供暖中的鍋爐，需要經常測試其硬度，以評估其使用壽命，保證安全；制造業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，微電子領域中半導體材料和醫療領域中牙齒、骨骼等也常進行硬度試驗以研究其結構和變化。

 

    最近一次的國際比對中，世界各國洛氏硬度量值比對結果相差較大，為“在世界范圍內統一洛氏硬度標尺”，2006年國際硬度工作組規范了洛氏硬度的定義。

 

    此次發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改造基礎上，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，對規范國內洛氏硬度量值傳遞體系和促進國民經濟發展具有重要意義。保證了國內量值的準確、可靠，可進一步服務于機械制造業、汽車工業、國防和醫療等領域，成為檢驗產品質量，確定合理加工工藝的重要手段，為進一步促進先進制造業等相關產業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、飛機制造等行業提供量值溯源，提高其自主研發能力。

 

    振動基準具有非常廣泛的應用領域，如航空航天、地震觀測、地質勘探、能源動力、交通電力、機械制造、環境監測及結構動力學等領域，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狀已遠不能滿足相關領域量值溯源的需求。

 

    此次研究建立的新一代振動基準組裝置在0.1Hz～50kHz范圍內實現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，在保障量值準確統一，在推動我國振動測量儀器國際競爭力方面發揮了重要作用。實驗室通過主導國際比對，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，取得了較好的預期效果，如：為橋梁檢測單位提供大量的校準服務，保證我國橋梁的搭建和安全運行；為地震系統開展地震計校準和振動技術移植，使地震系統更高精度的監測地震地質運動，為建立數字地震監測網提供技術支持；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性。具體為：

 

    （1）地震計精確測量是地震學研究的重要技術手段?；鶞蕿閲业卣鹦袠I提供地震計和地震儀器的檢測校準服務，包括印度尼西亞BMKG地球所的地震計校準。在國內已為 10余家地震行業單位建立振動計量標準/校準裝置，用于地震預報、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用到了地震觀測網絡建設中，為中國數字地震觀測網絡的建設做出了重要的貢獻。

 

    (2)為許多橋梁檢測單位和橋梁檢測傳感器的生產廠商提供量值傳遞和檢測校準服務，應用振動技術生產和開展橋梁檢測、大型土木結構監測，如除上海世博會世博軸在線監測系統、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測項目，港珠澳大橋“海上組裝”階段實時索力監測等。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，對設備儀器要求非常高。經過長時間的測量，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測提供技術支撐。如為飛機制造研究所提供傳感器的振動校準服務，解決飛行過程中機翼振動動態測量；以及大型發動機高速運轉對機艙的振動干擾探測等，從而進行結構優化設計，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、建筑工程、交通運輸、電子產品可靠性試驗等廣泛應用和研究領域，以及國防兵器以及核動力等領域高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，部分能力達到領先水平。

 

    （1）沖擊加速度國家計量基準技術指標的提升，為航天領域用某型號火箭沖擊加速度計提供了量值溯源服務，解決箭載設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甚至超過了局部戰爭，造成巨額經濟損失的同時也導致產生了諸多社會問題。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據的準確性是汽車安全評估的基礎。如，為長城汽車公司提供校準服務，保障了汽車碰撞試驗安全評估的可靠性。

 

    （3）隨著電子信息產業的快速發展，我國已成為世界電子信息產品制造和出口大國。電子產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，因此電子產品的抗沖擊強度成為電子產品可靠性的一個評價指標，也是結構設計的一個重要考慮因素。為某電子電器公司用于評價產品抗跌落碰撞試驗用的沖擊測量系統和沖擊試驗機檢定裝置提供了準確的溯源服務。

 

    （4）為傳感器生產廠家江蘇聯能測試技術有限公司研制高g值沖擊加速度傳感器提供檢測服務，為提高我國高g值傳感器產品質量提供了可靠的數據。

 

    此外，該基準還將廣泛應用于國防兵器、核動力、汽車工業、建筑工程、交通運輸、電子產品可靠性試驗等各個領域，并由此填補相關產品的量傳溯源空白。

 

    目前，在國際計量局（BIPM） KCDB網站上我國振動沖擊專業校準測量能力（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功能。隨著風力發電等新能源設施的大量建設，發電機組產生的次聲波對周邊人體健康和生物種群的影響，一直是環保和能源部門關注和爭論的焦點。發達國家早已重視對次聲頻段噪聲污染的防治；在我國聲環境質量要求和環保意識逐步提高，隨著風力發電等設施的次聲環評要求的提出，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計量中復現空氣聲聲壓的重要基準，量值的準確性對于環境噪聲監測、產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，解決了國內空氣次聲量值的溯源問題。

 

    主要應用領域為環境保護中的噪聲監測、工業產品的噪聲測量?？蔀楣I產品的噪聲測量、環境保護中低頻噪聲尤其是次聲波的監測、民族企業傳聲器和噪聲監測儀器的研制提供有力的技術支撐。

 

    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。國際關鍵比對結果驗證表明，基準整體能力達到國際先進水平。