《上海计量测试》2005年第6期  
 

本 期 目 录
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 综述评论
· 化学计量与环境、资源、健康和可持续发展
 学术论文
· 超光滑表面检测方法
· 正交多项式在精密测量中的应用
· 用红外水分测定仪快速测定食品中的水分
· 利用热释光剂量计的γ射线剂量比对测量
 技术交流
· 离子风机(静电消除器)校准方法研究
· 核电站气(电)动阀诊断数据采集系统校准方法的研究
· 大功率电源MOS管的特性及应用
· 综合布线中应注意的问题
· 振动测量在故障诊断中的应用
· 立式金属罐容量测量结果的不确定度评定
· 浅议携带型直流双臂电桥的检定
· 新旧《光照度计检定规程》的比较
 民生计量
· 血压测量与电子血压计
· 珠穆朗玛峰复测成功意义巨大
 知识讲座
· 欧泊
· 朝花夕拾·老生常谈
· 平面角及其计量器具知识问答
 管理之窗
· 企业计量工作中计量确认与校准的区别
· 计量器具计算机管理软件系统在医院中的应用
· 加强高校计量工作势在必行

  综述评论
· 化学计量与环境、资源、健康和可持续发展     作者:沈思/上海市计量协会会长,上海市政协委员,教授级高级工程师     [top]

  摘要

  文章在数据基础上阐述了化学测量及其量值统一对环境、资源、健康和社会、经济可持续发展的重要性。也介绍了国外化学计量的发展动态。作者呼吁政府和技术机构重视和加强对化学计量的管理和投入,加速完善我国化学计量体系,以满足市场和社会发展的需要。

  关键词化学计量;环境;资源;健康;农业

  

  据报道,现今化学测量约占各种测量总数的50%以上。化学测量涉及到生命、健康、安全、环境、资源和可持续发展,其范围之广是原传统十大计量领域中任何学科所不能比拟的。

  化学测量数据已是国际贸易中技术壁垒的最重要的组成部分。化学测量数据的有效性已成为国际贸易纠纷的焦点,因此化学测量数据的国际一致性作为国际关注的焦点而纳入国际计量组织工作的重点。

  实现化学测量数据的有效性,要求国际一致性,而一致性的基础是可溯源性,需要各国有一个健全和完善的化学计量体系来支撑。化学测量的量值统一或量值可溯源性问题,在我国被广泛认知和重视的程度与国际一致性要求尚有不小的差距,有许多工作要去开拓,因此化学计量技术可发展的空间很大。

  1 化学计量是农业标准化和农业可持续发展的基础

  据有关报道,我国上一次土壤普查距今已有20多年,若对土壤成分的变化和土壤质量缺乏了解,就不可能有针对性地科学施肥,容易形成盲目多施——获得产量的暂时提高——导致土地产能下降——更多施用——的恶性循环。动态跟踪分析土壤化学成分可为计量施肥和合理施用农药提供科学依据,这是推广农业标准化、发展精准农业的基础。化学计量技术为土壤化学成分定量分析提供量值的可溯源性。没有可靠的化学计量,就不能真正实现农业标准化和农业生产计量化。

  

  

  学术论文
· 超光滑表面检测方法     作者:李宝贵 李成贵/北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院     [top]

  本文对现有的超光滑表面测试测量方法进行论述,并比较了各种测量仪器的优缺点,对工件的测量和仪器的选择有一定的参考价值。

  关键词

  超光滑表面,测量方法,检测技术,表面粗糙度

  

  超精密加工是现代机械制造技术的两个主要的发展方向之一,它综合利用了近代的先进的技术和工艺。超精密加工对零件的材料、工具、工艺、机床、测量和环境等方面都有严格的要求,其中超精密加工设备、计量检测手段和环境保证是三个必不可少的技术基础条件。

  由超精密加工得到的表面就是超光滑表面(Super Smooth Surface)。超光滑表面的表面粗糙度Ra≤1nm,这就对测量工具和方法提出了更高的要求。于是超光滑表面测量技术逐渐被人们所重视,成为纳米科学与技术发展的重要内容之一。

  超光滑表面测量技术综合了现代物理(介观物理、量子物理)和先进技术(计算机技术、微电子技术、扫描隧道显微技术),能够客观的评价加工质量和表面微观几何特性。近年来,现代测量技术和计算机技术的发展,使测量和描述表面微观形貌更为简单方便。目前,超光滑表面测量技术主要有几个分支:一是以触针法为代表的接触测量,一个是非接触测量。而非接触法又分为光学测量法和原子力测量法。现将各种方法分述如下:

  

  

  

· 正交多项式在精密测量中的应用     作者:葛乐矣 刘文文/合肥工业大学仪器科学与光信息工程学院     [top]

  本文首先介绍了正交多项式拟合测量数学模型参数的原理,然后通过对光栅测量系统实验数据的最小二乘法和正交多项式处理,比较两者拟合曲线的残差平方和,论证了进行实验数据数学模型高阶拟合时,应用正交多项式要优越于最小二乘法。

  关键词

  正交多项式,最小二乘法,光栅测量系统

  

  1 精密测量中的数据拟合方法概述:

  测量中总存在偶然误差,实验数据在二维平面上表现为一些离散的点。对于实验数据的处理,为尽量减小测量误差的影响,应描述出它的数学模型,使所拟合的误差曲线与实际的规律最大逼近。要求具有连续光顺的特性以使其符合实际的误差变化规律;要求具有拟合的一致性,以避免由于坐标系的变化而引起的拟合曲线形状的不同,从而避免降低拟合准确度[1]。

  

  

· 用红外水分测定仪快速测定食品中的水分     作者:张 慧1 乙小娟2 周 璐2/1.张家港出入境检验检疫局综合技术中心 2.张家港市港区     [top]

  本文采用GB/T5009.3-2003和红外干燥法对三种固体食品样品分别进行了水分检测。结果表明红外干燥法大大缩短了检测时间,且操作简便迅速。经过显著性检验,红外法检测结果与国标中(105±2)℃,3h+1h的直接干燥法无显著性差异。

  关键词

  水分,红外水分测定仪,F检测法,t检验法

  

  前言

  水分是一般食品、粮食谷物类制品的常规检测项目,目前一般实验室采用的都是国家标准方法[1]GB/T5009.3-2003[1],即(105±2)℃,3h+1h的直接干燥法。此法虽然经典,但是耗时长,比较繁琐,需多次重复称量,人力消耗较多,与快检快出的需要不相适应。红外干燥法[2-4]通过辐射加热,辐射热穿透食品,这样可以加速水分的蒸发,而且样品本身温度升高不大,不会破坏样品结构。方法重现性好,同时又缩短了干燥时间,提高了工作效率。通过F检验、t检验表明该法与国标GB/T5009.3-2003方法无显著性差异。

  1 仪器、材料与方法

  

  

  

  

  

  

· 利用热释光剂量计的γ射线剂量比对测量     作者:李燕飞/上海市计量测试技术研究院     [top]

  本文叙述了上海SSDL自1998年至2004年期间参加国际原子能机构组织的剂量比对活动。利用热释光剂量计(TLD)测量60Co-γ射线水中吸收剂量和137Cs-γ射线空气比释动能。7年的比对数据表明,上海SSDL在放射治疗水平、防护水平剂量测量和控制以满意的量值准确度与国际标准量值相统一。文章对测量误差进行了分析。

  关键词

  二级标准剂量学实验室(SSDL),γ射线剂量,比对,热释光剂量计(TLD)

  

  1 引言

  保持量值的准确可靠是我们计量技术机构的重要职责,计量比对是检验量值准确可靠的有效手段,是标准化实验室工作的质量保证。我们上海SSDL作为国际原子能机构(IAEA)和世界卫生组织(WHO)所属的成员实验室,每年都参加该机构组织的热释光剂量计(TLD)的质量检查活动。目的是为了检验SSDL开展治疗水平和防护水平剂量仪校准工作的能力,同时也检验SSDL实验室提供的60Co-γ射线水中吸收剂量量值和137Cs-γ射线空气比释动能量值的可靠性。这样,对医院的放射治疗剂量量值的准确性有了保证,使病人达到好的疗效而少受不必要的剂量,对公众辐射防护的安全也有了保障。

  因为在SSDL网内每个实验室测定的数据均与IAEA剂量学实验室提供的参考值作比较,并且从最后公布的比对结果仅能获得本实验室数据与IAEA参考值的相对偏差,而无从知晓第三方的信息,所以这种质量检查亦可视为本实验室与IAEA剂量学实验室之间的双边比对。

  

  

  技术交流
· 离子风机(静电消除器)校准方法研究     作者:赵逸民 茅晓晨/上海市计量测试技术研究院     [top]

  1 静电的产生及其危害

  1.1 静电的产生

  众所周知,物质都是由分子组成,分子是由原子组成,原子中有带负电的电子和带正电荷的质子组成。而电子的不平衡分布就能使物体带上静电。造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道,这个外力包含各种能量(如动能、位能、热能、化学能……等)在日常生活中,任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电。

  

  

· 核电站气(电)动阀诊断数据采集系统校准方法的研究     作者:余国瑞 赵逸民 茅晓晨 陆福敏 姜志华 陈云庆/上海市计量测试技术研究院     [top]

  引言

  核电是当今可实现工业规模利用的清洁能源。随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,以燃煤发电为主的能源结构所造成的环境污染越来越引起人们的极大关注。改善电源结构,实现能源多元化,行之有效的办法就是发展核电。核电建设的发展,较大地提升了民族工业的水平。核电是高技术的综合集成,对材料、重大设备、电子仪器仪表等也有较高的要求。

  秦山核电站是是中国第一座依靠自己的力量设计、建造和运营管理的30万千瓦压水堆核电站。于1991年并网发电,实现了我国核电“零”的突破,它的建成结束了中国大陆无核电的历史。

  

  

  

  

  

· 大功率电源MOS管的特性及应用     作者:沈 昂/上海交通大学微电子学院     [top]

  引言

  在当今的开关电源设备中,当电源电压在200V以下时,

  主开关功率器件一般都使用功率MOS器件。所以深入了解功率MOS器件的内部结构和工作特性对开关电源工程师来说至关重要。开关电源电路中MOS管的结构,寄生参数,散热条件等都会对功率MOS的工作性能产生影响。为了使开关电源设计师在使用功率MOS管时有的放矢,本文将对功率MOS管的各项基本参数和性能进行论述。

  1 功率MOS管的结构特性

  功率MOS管一般都采用N沟道增强型垂直式结构。在漏极区都有一个n-的漂移区,n-漂移区的掺杂浓度比p基极区小,所以当正电压加于漏极上时,漏极p基极被方向偏压,大部分的耗尽区宽度将跨过n-漂移区。因为在漂移区内形成电流的电子全部是多子,所以在高阻的n-区内不会出现两种载流子的泛滥。因此,功率MOS管是一个单极型元件。

  

  

  

· 综合布线中应注意的问题     作者:黄天华/福建省电子产品监督检验所     [top]

  1 前言

  综合布线的设计,应能满足建筑物(群)的通信自动化(CA)、办公自动化(OA)和楼宇自动化(BA)的要求,应能传输语音、数据、图象、监控等应用系统的信息。

  综合布线应具有兼容性、开放性、灵活性、可扩性。

  对于网络开通前的工作,重点在于要保证布线的质量。但目前有许多用户对于布线过程中应注意的事项尚不是很了解,因此我们总结了在布线中容易出现的一些问题,希望能对读者有所帮助。

  2 设计阶段

  工程设计将对布线全过程产生决定性的影响,故设计者应认真审慎,做好充分的调研工作,收集相关资料(包括建筑物的一些图纸资料、装修的图纸资料以及其它工程的资料,还有布线方面的资料等等),并应该充分考虑到经济条件、应用需求、施工进度要求等各个方面。

  

  

· 振动测量在故障诊断中的应用     作者:陈云庆/上海市计量测试技术研究院     [top]

  

  引言

  工程中实际存在着大量的振动问题。机械设备因原始制造误差、运动部件之间的间隙、零件间的滚动或摩擦、回转与往复件的不平衡力等都会引起振动,而且微小的振动有时能引起其它部件产生共振,使之被放大成为主要的振动和噪声源。振动不但产生损害人体健康的噪声,而且它还具有能量,这种能量对机器本身也是十分有害的。

  但是,人们也可以利用振动来完成一些有用的工作。例如在振筛机、混凝土捣实棒、超声波清洗池、凿岩机以及打桩机等设备中就是人为地产生振动。振动试验台也是这样,它以一定的振级去激励被试验的产品或系统,以检验它们的物理性能或抗振性。

  

  

  

· 立式金属罐容量测量结果的不确定度评定     作者:江 鲲/上海市计量测试技术研究院      [top]

  1 测量依据

  JJG168-2004 立式金属罐容量检定规程GB/T 13235.3-1995 石油和液体石油产品立式圆筒形金属油罐容积标定法(光电内测距法)

  2 主要测量装置

  全站仪测角不确定度2”,无棱镜测距不确定度3mm

  

  

  

  

  

· 浅议携带型直流双臂电桥的检定     作者:修小云/江西省电力试验研究院     [top]

  江西省电力系统电测计量标准设备建标、论证以来,所有基层单位都已建立了相应的计量标准并开展工作。但是就直流仪器专业而言,大多数基层单位并未完全掌握,诸如检定原理、误差判断方法等方面的问题,尤其是携带型单双臂电桥及电阻箱的检定。现重点对0.05级及以下携带型直流双电桥整体检定装置这一计量标准,浅谈自己的一点体会。

  1 携带型直流双臂电桥结构与原理简介

  

  

  

· 新旧《光照度计检定规程》的比较     作者:姜元治/江苏省计量测试技术研究所     [top]

  国家质量监督检验检疫总局于2005年4月28日发布了新的《光照度计检定规程》,将于2005年10月28日实施,新规程较原规程有较大的变化。

  一、计量性能要求方面

  1.相对示值误差

  

  

  民生计量
· 血压测量与电子血压计     作者:屠立猛/上海市计量测试技术研究院     [top]

  随着人口老龄化趋势,越来越多的中老年人患上了高血压病。由于饮食结构的变化、工作学习精神压力过大、城市噪音泛滥等原因,高血压的诱发因素越来越多,以至于高血压患者越来越趋于低龄化。据统计,2000年我国35岁-75岁之间的人口中有1.3亿人患高血压病,如不加以预防和控制,将会引起各种心血病。如:动脉硬化、脑溢血、脑管性痴呆、心脏病、肾脏病和动脉瘤等严重疾病。要预防和控制高血压,除了经常运动(不是过量运动,如:散步等)、注意饮食习惯、控制烟酒、注意体重以外,最重要的是血压的观察,通过血压的观察可以达到正确用药的良好效果;在血压高时可注意适度休息,避免过度劳累,过度运动而引起严重后果,随着医学技术的进步,由于血压并发的疾病的治疗方案越来越完善,而这些致命的疾病可以通过测量血压来预防,而测量血压的过程多半是在家中实现,可见在家测量血压正确与否是何等重要。

  

  

  

  

· 珠穆朗玛峰复测成功意义巨大     作者:林大华/上海市计量测试技术研究院     [top]

  中国测绘史将铭记这个光荣的日子:2005年5月22日,珠峰登山测量队登上珠穆朗玛峰,登顶测量获得圆满成功,中国测绘工作者在世界屋脊树立起一座新的里程碑。

  2005年10月9日上午10时,国务院新闻办公室举行新闻发布会,国家测绘局向全世界公布了珠穆朗玛峰复测的新高程为:8844.43米。珠峰的新高程数据8844.43米与我国1975年公布的数据8848.13米相比,珠峰“身高”矮了3.70米。

  珠峰测量获得圆满成功,标志着我国测绘科技技术跃上新的台阶。自1975年我国组织对珠穆朗玛峰进行测量30年以来,测绘科技取得了巨大进步,在大地测量、GPS技术、雷达探测技术、登山装备技术等方面都有了很大的提高和完善,为这次再测珠峰高程创造了科技方面的条件。我们这次公布的是更加精确的珠峰高程数据。同时,这次监测得到的各项数据,对于研究珠峰和临近地区的地壳运动变化,以及今后我国地学研究,地震预报、减灾等方面,也都具有重要的意义。

  

  

  知识讲座
· 欧泊     作者:刘卫东/上海市珠宝饰品质量监督检验站     [top]

  欧泊属于蛋白石类宝石,主要由非晶质二氧化硅球粒组成,通常含有3 % 10% 的水分,是具有变彩效应或特殊色彩的宝石级蛋白石。欧泊以其漂亮的色彩闻名于世,优质欧泊的颜色如雨后彩虹般绚丽,在黑白色调的体色上可以闪烁出红、橙、黄、绿、蓝、紫等各种色调,并且组成各种各样漂亮的图案,转动宝石时色彩和图案还会不断变化,可以给人以美妙无穷的遐想,被誉为希望之石、最漂亮的宝石,也是十月的生辰石。

  一、      欧泊的形成

                         

  

· 朝花夕拾·老生常谈     作者:叶唐立/中国计量学院     [top]

  老生常谈,是指老书生或者老学究经常讲的话,说过多少遍,似乎没有什么新意。人们听厌了这些话,往往就轻视它或忽略它,但有时相应的问题却接踵而来,弄得不可开交。

  笔者这里要说的,是提醒读者在测量和计量工作中不要犯两类错误的问题:第一,是量纲的错误:第二,是单位换算的错误。

  有位朋友给我讲过一个故事,说是某甲在很久很久之前争取到一个研究课题,花去不少时间和精力,在最后的鉴定会上有专家指出他所用的最关键的物理方程量纲错了,于是这项课题就被全盘否定了!猜想某甲当时应该羞得无地自容。这个故事可能是杜撰的,但起码说明犯量纲错误的严重性。

  

  

· 平面角及其计量器具知识问答     作者:王 健/上海市计量测试技术研究院     [top]

  1.国家平面角基准的用途?

  答:国家平面角基准是统一全国平面角量值的最高依据。用于复现和保存平面角单位并与副基准比对量值,也可以用供比对的计量器具直接向一等计量标准器具传递量值。

  2.国家平面角基准由哪三部分组成?

  答:

  A.精密测角装置基准——是统一由平面角组成的角度以及检定这类角度的计量器具(归纳为面角度)量值的最高依据;

  b.精密圆分度测量仪基准——是统一具有刻线或类似刻线的圆分度计量器具(归纳为线角度)量值的最高依据;

  c.激光小角度测量仪基准——是统一小角度量值的最高依据。

  

  

  管理之窗
· 企业计量工作中计量确认与校准的区别     作者:金美峰/安徽省计量测试研究所     [top]

  国家标准GB/T19022-2003《测量管理体系测量过程和测量设备的要求》实施两年多来,广大企业纷纷按此标准建立本企业的测量管理体系,但在实施过程中,仍有不少企业对该标准中提出的新名词——计量确认理解还不到位,且与校准的概念也有些混淆。

  笔者认为,两者既有一定的联系,又有本质的区别。校准的定义是:“在规定的条件下,为确定测量仪器或测量系统所指示的量值,或实物量具或参考物质所代表的量值,与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作.”也就是说在规定的环境条件下,用满足一定准确度要求的标准器具,由具备一定技能的人员对被校准的测量仪器的量值进行测量,得出被校仪器的量值与标准器相应量值的关系。这一过程称之为校准。校准的目的就是为了确定被校仪器的示值。而计量确认的定义是:“为确保测量设备符合预期使用要求所需的一组操作。”预期使用要求指的是对测量设备的性能的要求,包括:测量范围、分辨率、最大允许误差等,也就是说要想完成计量确认,首先必须知道预期使用要求,然后针对这些要求对测量设备进行校准,通过校准得出测量设备的实际计量特性的指标,再将测量设备的实际计量特性指标与预期的使用要求进行比较,看其是否满足预期的使用要求,若满足,则计量确认合格,若不满足,则对测量设备进行必要的维修、调试,然后再进行校准,再将校准结果与预期使用要求相比较,再次进行判断是否满足。因此计量确认需要有3-6个步骤,计量确认与校准的区别列表如下:

  

  

· 计量器具计算机管理软件系统在医院中的应用     作者:马巧云 鲁 琳/上海市杨浦区中心医院     [top]

  上海市杨浦区中心医院创立于1923年,其前身是由法国人创建的圣心医院,发展至今已经跨越了80余年的历史长河,是上海市东北地区的医疗中心。

  医院秉承“仁、诚、勤、和”的院訓精神,为辖区内120万余人提供医疗保健服务。2003年11月医院通过了ISO 9001质量管理体系认证。连续三次被评为上海市文明单位、上海市卫生系统文明单位,连续两届被评为上海市“价格、计量”双信金牌单位。

  

  

  

· 加强高校计量工作势在必行     作者:董 耀/甘肃省计量研究院 郑 敏/甘肃省政法学院     [top]

  全国许多高校都设有检测中心、基础实验室或专业实验室以及后勤水电计量室,拥有大量的计量仪器和设备,它们担负着教学、实验、科研和后勤保障等许多工作,有些还通过了国家计量认证并向社会出具一些具有公正性质的检测报告。但拥有大量先进、高档仪器设备并担负着教学、科研和为社会服务任务的高等院校,大多数的计量仪器设备并没有按照计量法在各级法定计量检定机构进行检定或校准,计量检定规程也很少在高校中使用,测量不确定度等对测量结果及其质量进行评定和表示的先进方法也没有在高校大规模地宣贯和采用,计量工作在高校成了“盲区”,这样既保证不了量值在高校实验室中准确可靠地传递,也影响了高校管理部门对实验室及其它部门中计量仪器设备计量性能的“放心程度”,直接影响到教学和科研、实验工作中检测数据的准确和可靠。我国已经加入WTO,随着新的形势下市场经济的深入发展,对外学术交流的日益频繁,时代在呼唤准确、可靠的实验数据、先进的检测方法、领先世界的科研成果,因此加强高校计量工作势在必行