现代计量的十大学科分类

我国目前按专业,把计量分为十大学科,当前比较成熟和普遍开展的计量科技领域有:几何量、热工、力学、电磁、无线电、时间频率、声学、光学、化学和电离辐射。

现代计量的十大学科分类

NO.1 几何量计量

几何量计量表征有形物体的几何特征和质点的空间位置。涉及波长、刻线量具、光栅、感应器同步器、量块、多面体、角度等具体的测量。生活中常用带的直尺、钢卷尺,在军事和交通中广泛应用的卫星定位系统,都是长度计量的研究成果。

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几何量计量俗称长度计量,其基本参量是长度和角度。按项目可分为:线纹计量,端度计量,大长度计量,角度计量,表现精糙度、线胀系数齿轮、螺纹、面积、体积等计量;也包括形位参数直线度、平面度、圆度、垂直度、同轴度、平行度、对称度等计量;以及空间坐标计量、纳米计量等。

NO.2 热工计量

热共计量的对象是在工业生产中热工过程中常用到的温度、压力、真空、流量、物量和物位等参数。如对普通玻璃液体温度计,红外测温仪的检定、校准,直接关系到医生对病人是否发热的判断。

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热工计量主要包括温度计量和材料的热物性计量。温度计量可分为高温、中温和低温计量。热物性是重要的工程参量,热物性计量包括导热系数、热膨胀、热扩散、比热容和热辐射特性等方面。通常在工业化自动生产过程中,温度、压力、流量是三个常用的热工量参数;为了与实际应用相结合通常把压力、真空和流量纳入热学计量,称为“热工计量”。

NO.3 力学计量

力学计量涉及质量、力值、密度、容量、力矩、机械功率、压力、真空、流量以及位移、加速度、硬度等量的测量。如市场的公平秤、电子计价秤、水表、燃气表、出租车计价器等准确与否都由力学计量来保证的。

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力学计量包括质量计量、容量计量、力值计量、压力计量、真空计量、流量计量、密度计量、转速计量、扭矩计量、振动和冲击计量、重力加速度等,也包括材料机械性能的硬度计量等技术参量。

NO.4 电磁学计量

电磁计量涉及的专业范围,包括直流和交流的阻抗和电量、精密交直流测量仪器仪表、模数/数模转换技术、磁通量、磁性材料和磁记录材料、磁测量仪器仪表以及量子计量等。如家用电能表的准确角度等。

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电磁学可分为电学计量和磁学计量;按工作频率分,可分为直流电计量和交流电计量两部分;电学计量包括交直流电压、交直流电流、电能、电阻、电容、电感、电功率等计量;磁学计量包括磁通、磁矩、磁感应强度等磁学量的计量。

NO.5 电子学计量

电子学计量俗称无线电计量,从其覆盖的频率范围看,包括超低频、低频、高频、微波计算、毫米波和亚毫米波整个无线电频段各种参量的计量。例如:电器维修万用表的难确度,手机发射功率的测量等。

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无线电计量需要测量的参数众多,大致可分为两类:①表征信号特征的参量【如电压、电流、场强、功率、电场强度、磁场强度、功率通量密度、频率、波长、波形参数、脉冲参量、失真、调制度(调幅、调频、调相)、频谱参量、噪声等】;②表征网络特性的参量【如集总参数电路参量(电阻、电导、电抗、电纳、电感、电容)、反射参量(阻抗、电压驻波比、反射系数、回波损失)、传输参量(衰减、相移、增益、时延)以及电磁兼容性等】。

NO.6 时间频率计量

时间频率计量用于检测频率值和时间间隔。主要服务领域为:通讯、航天、国防、电子、家电、医疗、科研、电视、服务等领域。如报时服务,各类(手机、电话、停车)服务计时器等。

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时间频率计量时间是基本量,而频率是导出量。时间计量的内容包括:时刻计量和时间间隔计量。频率计量的主要对象,是对各种频率标准(简称频标)、晶体振荡器和频率源的频率准确度、长期稳定度、短期稳定度及相位噪声的计量,以及对频率计数器的检定或校准。

NO.7 声学计量

声学计量是研究声压、声强、声功率和响度、听力损失等量的测量。如噪声测量、交通噪声、建筑噪声、环境噪声、电声学的测量,水声计量已经成为研究和利用海洋,以及进行探测、导航、通信等的一种强有力手段,在国防和经济建设中有着广泛的应用。

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声学计量包含超声、水声、空气声等的各项参量计量,声压、声强、声功率是其主要参量,还包括声阻、声能、传声损失、听力等方面。这些参量的测量和研究是声学计量技术的基础,对于科研生产、国防和国民经济的发展起到了积极作用。

NO.8 光学计量

光学计量的对象有光源、光探测器、光学介质、光学元件以及光学仪器。其中光源包括自然光源、人工光源、激光等。光学计量涉及辐射强度、辐射照度、辐射亮度等参数。如日常生活中灯、汽车灯亮度的测量,色彩的测量等。

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光学计量包括的范围相当广泛,国家已在许多方面建立了计量标准和测试手段。主要包括:光度、光谱光度、色度、辐射度、激光参数、光学材料参数、光学薄膜参数、成像光学、微光像增强器及夜视仪器参数、光纤和光通信函数、光电子器件参数等计量测试。

NO.9 化学计量

化学计量主要针对热量、粘度、密度、电导率、浊度等物质化学特性的测量。化学计量与人民群众日常生活密切相关,例如:饮用水的纯净度、食品中的有害物质含量等。

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化学计量包括燃烧热、酸碱度、电导率、黏度、湿度、基准试剂纯度等计量,也包括为建立生物技术可溯源的测量体系,开展生物量计量。标准物质按特性分类分为:化学成分标准物质、物理化学特性标准物质、工程技术特性标准特质。

NO.10 电离辐射计量

电离辐射计量的主要任务有三个:一是测量放射性本身有多少的量,即测量放射性核素的活动;二是测量辐射和被照介质相互作用的量;三是中子计量。广泛用于科学技术研究、核动力、核燃料、工农业生产、生物学、医疗卫生、环境保护、安全防护、资源勘探、军事国防等各个领域和部门。

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电离辐射计量涉及医疗、工业、农业、军事、环境检测等方面。如医用x光机、ct机钻—60治疗机、x刀等设备、工用x射线探伤机、核子皮带秤、农用大蒜辐照加工、环境检测用的水质测量以及用于海关、车站、码头的禁止物品检查仪等设备。

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