高宇
摘要:就力學(xué)計(jì)量所涵蓋的整體范圍而言,其中的內(nèi)容較為豐富,主要可以劃分為振動計(jì)量、力值計(jì)量、流量計(jì)量、壓力計(jì)量、質(zhì)量計(jì)量一類的計(jì)量測試。力學(xué)計(jì)量得以發(fā)展的前提基礎(chǔ)在于牛頓力學(xué),而質(zhì)量又是其中一項(xiàng)具有唯一性的實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)。歷經(jīng)多年發(fā)展,計(jì)量體系與以往相比,已然得到了逐步的完善。近些年來,伴隨著各種先進(jìn)的科技技術(shù),比如自動化技術(shù)等均在計(jì)量測定工作中有所應(yīng)用,且發(fā)揮著較為突出的作用。
關(guān)鍵詞:力學(xué)計(jì)量儀器檢定;概念;相關(guān)問題
在力學(xué)之中,包含著多個(gè)分支學(xué)科,而計(jì)量學(xué)就屬于其中一個(gè)重要的分支。近些年來,力學(xué)的應(yīng)用范圍正在日益擴(kuò)大與加深,以此導(dǎo)致力學(xué)計(jì)量儀器的種類較之以往相比,也會得到大幅增加。力學(xué)計(jì)量儀器借助各種技術(shù),尤其是先進(jìn)的信息技術(shù)的助力下,得以在實(shí)際應(yīng)用過程中得到進(jìn)一步的優(yōu)化。不過,針對力學(xué)計(jì)量儀器的檢定工作來說,其中依舊存有不足,以此不利于我國力學(xué)計(jì)量儀器實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。在實(shí)際工作中,從事力學(xué)計(jì)量儀器檢定工作的人員,不僅要出于提升檢定工作的規(guī)范性的考量,謹(jǐn)遵檢定工作的具體標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,還要?jiǎng)?chuàng)新現(xiàn)有的檢定方式,以此參照檢定工作所需和儀器特點(diǎn),選擇最為正確的檢定方式。
一、力學(xué)計(jì)量的相關(guān)概念和內(nèi)涵a
(一)力學(xué)計(jì)量的相關(guān)概念
在力學(xué)基本原理的基礎(chǔ)之上,力學(xué)得以在相關(guān)力學(xué)儀器的幫助下,實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展和應(yīng)用。力學(xué)與其他學(xué)科相比,自身顯現(xiàn)出了明顯的綜合性和系統(tǒng)性,并且,本學(xué)科的涉及范圍變得更加廣泛,因而,這就促使此學(xué)科在實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié),會對有關(guān)數(shù)據(jù)提出更高的要求。而力學(xué)計(jì)量的概念主要包括下述幾點(diǎn):
1.振動計(jì)量
許多了解過初等物理學(xué)知識的人,都會對振動的概念有所知悉,即一般情況下,振動主要由速度、位移、頻率等方面予以表示。關(guān)于振動的測試,可以應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域之中,例如:結(jié)構(gòu)分析、振動實(shí)驗(yàn)等等。早在1950年起始,世界范圍內(nèi)一直在致力于完善計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。不過,在1950年前后,學(xué)術(shù)界仍未就振動校準(zhǔn)結(jié)果誕生統(tǒng)一化的數(shù)值,經(jīng)由多次計(jì)量而得出的誤差值甚至超過0.1%。不過,伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,誤差值已經(jīng)縮小為原先的1/20,且處于不斷完善之中。當(dāng)前,激光干涉法成為了世界各國所廣泛使用的振動計(jì)量的校準(zhǔn)方法。
2.力值計(jì)量
在上世紀(jì)70年代,力值主流應(yīng)用的傳遞標(biāo)準(zhǔn)測試儀就是水銀箱式和百分表式測試儀,但是,這兩種測試儀所能達(dá)到的準(zhǔn)確度范圍都十分有限。自本世紀(jì)以來,全球范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)水平與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已然邁向新的階段,各種各樣的關(guān)于力基的新型裝置不斷涌現(xiàn)而出,比如靜重式、液壓式等等。當(dāng)前,我國針對力值量傳的體制已經(jīng)進(jìn)行了逐步完善,并以此為基礎(chǔ),制定了一套較為健全的檢定規(guī)則。
3.流量計(jì)量
流量計(jì)量,顧名思義,就是以一定的流體區(qū)作為基礎(chǔ),參照氣、水、油的形式,對流量計(jì)量進(jìn)行適當(dāng)劃分。在此過程中,需要注意的一點(diǎn)是,不能互換流量的介質(zhì),且具體的計(jì)算方法需要保持一致。當(dāng)前,流量計(jì)量的發(fā)展?fàn)顩r具體可以劃分為動態(tài)的流量校準(zhǔn)與介質(zhì)流量的計(jì)量,以及探究極端量值的具體標(biāo)準(zhǔn)。
4.壓力計(jì)量
動態(tài)檢定與靜態(tài)檢定是壓力計(jì)量按照形式的不同而劃分出的形式。其中的動態(tài)檢定又可被進(jìn)一步細(xì)分為激波管法和正弦壓法;靜態(tài)檢定則包含對比檢定和砝碼檢定。激波管法,即指在激波管的作用下,會產(chǎn)生壓力,當(dāng)階躍壓力傳遞到動態(tài)壓力傳感器之時(shí),受其影響的檢定壓力傳感器的過渡過程也會被同步記錄在案,而后,工作人員為了獲知具體的傳遞函數(shù),需采用恰當(dāng)?shù)挠?jì)算方法。動態(tài)的壓力發(fā)生器在某種作用下,會產(chǎn)生能調(diào)換振幅與頻率的壓力波,這就是正弦壓力法。諧振式的正弦壓力發(fā)生器表現(xiàn)出了振幅較低的特點(diǎn),同時(shí),由其所產(chǎn)生的正弦波具有良好的波質(zhì)。但是,一旦頻率或是振幅出現(xiàn)增大的情況,那么,就會造成波形失真的結(jié)果。
5.質(zhì)量計(jì)量
國際基本計(jì)量單位-質(zhì)量,其也是力學(xué)之中唯一的單位。從國際層面來看,通常會使用千克為單位,對質(zhì)量加以描述。于1989年召開的國際計(jì)量大會,委員會在會上批準(zhǔn)了千克原器的使用,直至今日,該原器仍舊儲存在原器庫之中。千克原器被視為當(dāng)前世界上具有唯一性的實(shí)物標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)如今,該原器在世界的各個(gè)地區(qū)均得到了廣泛的應(yīng)用,以我國為例,我國共計(jì)擁有兩個(gè)千克原器。
二、分析力學(xué)計(jì)量儀器檢定工作中的相關(guān)問題
(一)力學(xué)計(jì)量的統(tǒng)一性
立足于應(yīng)用原理層面上而言,力學(xué)與物理學(xué)成為了力學(xué)計(jì)量得以應(yīng)用的基礎(chǔ)所在;從應(yīng)用范圍和應(yīng)用對象的方面來看,人們的實(shí)際生活以及不同行業(yè)的發(fā)展均與力學(xué)計(jì)量有著密切的關(guān)系。力學(xué)計(jì)量是否能維持統(tǒng)一性,即應(yīng)用統(tǒng)一的計(jì)量方法,是其在實(shí)際應(yīng)用與檢定過程之中需要首要考慮的前提條件。力學(xué)計(jì)量的統(tǒng)一性,不僅有助于規(guī)避由于應(yīng)用力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的差異而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)矛盾,還可以有效提高力學(xué)計(jì)量儀器的使用效率。不過,在當(dāng)前情況下,我國的力學(xué)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)仍未能與國際計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)相統(tǒng)一,從而有礙于我國力學(xué)計(jì)量儀器檢定工作的順利發(fā)展。因而,我國應(yīng)當(dāng)以國際計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo),積極完善現(xiàn)有的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),唯有如此,才能逐步健全我國的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)體系,進(jìn)而推動計(jì)量水平的提高。
(二)多加觀察計(jì)量檢定器具是否具備良好的性能
針對計(jì)量單位的實(shí)體加以測評,并準(zhǔn)確分析和判斷有關(guān)器具的性能情況,即為計(jì)量檢定工作的基礎(chǔ)所在。從理論層面來看,計(jì)量檢定工作應(yīng)當(dāng)由有關(guān)機(jī)構(gòu)部門予以負(fù)責(zé)。力學(xué)計(jì)量儀器的檢定申請人僅需前往相關(guān)機(jī)構(gòu)進(jìn)行公章蓋驗(yàn),而后即可獲得自身所需的檢定證明材料。參照我國的法律法規(guī)的明文規(guī)定,檢定計(jì)量器具的權(quán)利,需要得到相關(guān)部門給予的批準(zhǔn)和認(rèn)可,且任何組織單位亦或是個(gè)人均不可對這項(xiàng)權(quán)利加以干涉。工作人員在檢定計(jì)量器具時(shí),需要嚴(yán)格參照各類檢定標(biāo)準(zhǔn),一旦自身發(fā)現(xiàn)任何問題都要及時(shí)進(jìn)行上報(bào),從而交由相關(guān)部門完成此事件的后續(xù)處理工作。
綜上所述,檢定力學(xué)計(jì)量儀器的過程具有著復(fù)雜性,并且,伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,計(jì)量儀器的品種也在不斷增多,從而為該項(xiàng)工作進(jìn)一步增加了難度。不過,在此之中,始終不變的一點(diǎn)即是,工作人員在檢定儀器時(shí)需要遵守有關(guān)的檢定準(zhǔn)則,以此確保檢定過程具備高效性、檢定結(jié)果具有科學(xué)性。
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