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2022计量标准的稳定性(共享) 计量标准的稳定性.docx

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阻线圈的电阻平均值保持电阻单位等等。










计量基准是保证整个计量工作精确度的基础。但也正是由于其重要性,不能轻易运用。为了使产业界能够运用精确的计量量值,须要建立一种量值传递检定网。以最常见的称重计量为例,最高等级的质量计量基准是保存在巴黎国际计量局的铂铱合金千克砝码原器。每数年一次各国的中心计量机构把它们的国家基准千克砝码运到巴黎与砝码原器进行比对以得到各国基准砝码的精确量值,然后再由各国自行向下传递质量量值。我国则已建立了国家、省、市(县)等各极计量机构。这些计量机构都保存着它们的标准砝码,并根据国家级——省级——市、县级——企业的金字塔式的计量量值传递检定系统依次向下传递量值,开展日常的计量检定工作。
19世纪以来,各国的计量量值传递检定系统给产业界供应了计量服务,的确在帮助产业界提升产品品质的工作中做出了重大贡献。但是,随着科技及工农业










的发展,这样的传统计量量值传递检定系统起先反映出下列的不足之处:
(1)最高的计量基准为某种实物(例如千克砝码原器是一个铂铱合金圆柱体),就有其固有的缺点。尽管这些实物基准是用19世纪末20世纪初工业界所能供应的最好的材料及工艺制成,在当时也满意了对于计量基准的精确度及稳定性的要求,但是这样的实物基准一旦制成后,总会有一些不易限制的物理、化学过程使它的特性发生缓慢的改变,因而它所保存的量值也会有所变更。以上述铂铱合金千克砝码原器为例,它会缓慢地吸附在其表面及内部的气体、表面沾上的微尘、甚至多年运用中形成的磨损及划痕都会使其质量发生改变。而且此种逐年积累的改变的精确数量也很难准确查明。
(2)最高等级的实物计量基准全世界只有一个或一套,一旦由于天灾、斗争或其他缘由发生意外损坏,就无法完全一模一样的复制出来,原来连续保存的单位量值也会因此中断。
(3)量值传递检定系统繁杂而浩大,从最高等级的实物基准到详细应用场所,量值要经过多次传递,精确度也必定会有所下降。










上述问题已经使传统的量值传递检定系统日益不能适应须要。近年来与传统的实物基准完全不同的量子计量基准的出现,为解决以上问题供应了新途径。
量子计量基准的发展
量子物理学是20世纪初人们在对光辐射以及原子、分子等微观粒子的运动规律的探讨中发展起来的。到现在已经取得了极为辉煌的成就。
量子物理学阐明白各种微观粒子的运动规律,特殊是微观粒子的态和能级的概念。根据量子物理学,宏观物体中的微观粒子假如处于相同的态,其能量有相同的确定值,也就是处于同一能级上。当粒子在不同能级之间发生量子跃迁时,将伴随着汲取或放射能量等于能级差△E的电磁波能量子,也就是光子。而且电磁波频率ν与△E之间满意普朗克公式,即两者之间成正比,比例系数为普朗克常数h。也就是说,电磁波的频率反映了能级差的数量。值得留意的是,宏观物体中基本粒子的能级结构与物体的宏观参数,如形态、体积、质量等等并无明显关系。因此,即使物体的宏观参数随时间发生了缓慢改变,也不会影响物体中微观粒子的量子跃迁过程。这样,假如利用量子跃迁现象来复现计量单位,就可以从原则上消退各种宏观参数不稳定产生的影响,所复现的计量单位不再会