量值传递与溯源

量值传递与溯源中国计量学院计量测试工程学院量值传递与溯源郭天太[e-mail]量值传递与溯源中国计量学院计量测试工程学院第一章概论第一节我国计量体系的现状第二节我国计量体系尚需解决的问题第三节建立中国现代计量体系量值传递与溯源中国计量学院计量测试工程学院第一节我国计量体系的现状一、我国计量体系框架的形成我国的计量体系创建于20世纪50年代，当时的体系模式基本是参照前苏联的计量体系。此后，逐步从分散的、零星的计量服务发展到初步建立起国家计量体系，从采用米制到1960年以后采用国际单位制，从度量衡发展到现在的法制计量，逐步形成了较完善的计量体系。20世纪60年代我国建立起第一批计量基准装置，而1985年《计量法》的颁布则是我国计量体系成熟的标志。到目前为止，我国已基本建立了一个以法律法规为准则、行政管理为核心、技术保障为支持的计量体系。量值传递与溯源中国计量学院计量测试工程学院1955年，成立了国家计量局。当时没有国家计量基准、标准，只能集合社会上各部门的标准作为国家的临时标准。如：以一机部的长度计量标准、电力部的电学计量标准、冶金部的热学计量标准分别作为国家临时计量标准。到20世纪80年代后期，我国计量基、标准的85％都已建立，形成了我国计量基、标准的主体和核心。2001年，28名院士向国务院提出了《面向21世纪社会和经济可持续发展的需要，加快建设我国现代化计量体系的建议》。中国工程院院士、清华大学教授金国藩在祝贺中国计量院建院五十周年的题词中说：“计量是科学技术的基础”。量值传递与溯源中国计量学院计量测试工程学院颁布计量单位制度国家计量院地方计量技术机构、部门和企事业单位商品量非强检计量器具部门、企事业单位需要标准的计量器具社会公用计量标准器具强检目录内计量器具制定法律法规规范国家标准实验室国家计量基准装置建立国家计量基准装置部门、企事业单位内强检计量器具的最高标准国务院计量行政部门按照计量规范测量自上而下的量值传递体系按检定规程进行周期检定自下而上的量值溯源体系按校准规范进行自愿校准图1-1国家计量体系框图量值传递与溯源中国计量学院计量测试工程学院国务院国家质检总局部门、行业计量管理地方行业·行业所属计量研究机构普通企业、事业单位军委国防科工委解放军总装备部地方科工委一级计量站二级计量站国防科技企业、事业单位各军各师图1-2我国现行的计量行政体系量值传递与溯源中国计量学院计量测试工程学院国家质检总局国家计量科学研究院省级计量研究院地、市级计量院（所）县级计量检定所省级质量技术监督局地、市级质量技术监督局县级质量技术监督局企事业单位及个人图1-3国家质检系统计量管理体系量值传递与溯源中国计量学院计量测试工程学院二、我国的计量立法和执法体系不论古今中外，计量始终是一种特殊的行业领域，它不仅依赖于科技进步而发展，还必须依靠立法和执法体系去保障计量工作的实施。我国现行的计量立法和执法体系是以《中华人民共和国计量法》（简称《计量法》）为核心而建立起来的。计量法地方计量行政法规地方计量行政规章国务院计量行政法规部门计量行政规章计量检定规程计量技术法规计量检定系统表计量技术规范图1-4国家计量立法和执法体系量值传递与溯源中国计量学院计量测试工程学院1.计量行政法律法规目前我国《计量法》律法规中，包括一部法律――《中华人民共和国计量法》，法规包括8个国务院计量行政法规、22个部门计量行政规章、23个地方计量行政法规、7个地方计量行政规章。《计量法》于1985年9月6日颁布，1986年7月1日起实施，内容包括六个部分：1）总则；2）计量基准器具、计量标准器具和计量检定；3）计量器具管理；4）计量监督；5）法律责任；6）附则。《计量法》正在进一步修改中。量值传递与溯源中国计量学院计量测试工程学院2.计量技术法规计量技术法规是统一全国量值及实施计量法制管理中的重要文件，包括国家计量检定系统表、计量检定规程和计量技术规范。计量检定规程是检定计量检测设备必须遵守的法定性技术文件，分为国家、部门和地方检定规程3种。我国现有计量技术法规包括国家计量检定系统表93个，国家计量检定规程848个，部门计量检定规程1000多个，地方计量检定规程480多个，在数量上居国际领先地位。量值传递与溯源中国计量学院计量测试工程学院3.计量行政管理4.计量检定机构和强制检定工作（1）计量检定机构计量检定机构包括各级质量技术监督部门依法设置的计量检定机构、依法授权的专业计量站、部门建立的专业计量机构和国防科技工业系统建立的计量检定机构。其中，各级政府计量行政部门根据《计量法》的规定依法设置或授权建立的社会公益性的计量检定机构称为“法定计量检定机构”。我国的量值传递与溯源工作就是由计量检定机构负责实施的。其中，国家级的计量检定机构为国家计量测试研究院。在省级计量检定机构中，保存的计量基准和标准最多的是位于成都的中国计量测试研究院（有47项国家基准、标准）。上海计量测试研究院则为投资规模最大、设备最先进的省级计量检定机构。量值传递与溯源中国计量学院计量测试工程学院（2）计量检定机构的主要职责计量检定机构的主要职责包括：1）建立计量基准、社会公用计量标准；2）进行量值传递；3）执行强制检定和法律规定的其它检定；4）起草计量技术规范；5）为实施计量监督提供技术保障，承担涉及贸易结算、医疗卫生、安全防护和环境监测的计量器具强制检定；6）商品量的监督检查；7）为计量执法提供技术保障。量值传递与溯源中国计量学院计量测试工程学院三、我国的科学计量体系1.形成了覆盖十大专业技术领域的计量基准、标准十大专业技术领域：几何量、温度、力学、电磁学、电子、时间频率、电离辐射、光学、声学、标准物质。（1）计量基准、标准为了定义、实现、保存或复现量的单位或一个或多个量值，用作参考的实物量具、测量仪器参考物质或测量系统。值得注意的是，这里所说的计量标准与“标准化”行业中的“标准”的含义完全不同，通常是指计量装置。（2）国家计量基准、标准国家决定承认的测量标准，在一个国家内作为对有关量的其他测量标准定值的依据。（3）国家标准物质化学计量还可采用经国家批准的标准物质进行量值传递。量值传递与溯源中国计量学院计量测试工程学院2.建立了各类计量标准和测试设备根据我国《计量法》的规定，政府计量行政部门可以组织建立社会公用计量标准和各等级计量标准，有关部门可以建立专业计量标准，以满足行业的特殊需要，企事业单位为满足自身需要也可以建立相应的计量标准，部门和企事业单位建立的最高计量标准应由国家考核并纳入强制检定范畴。3.广泛开展计量科研、校准和测试工作各级政府质量技术监督部门建立的法定计量检定机构和部门设立的计量检定机构也是计量科研、校准和测试机构。包括：中国计量科学研究院、省级计量技术机构、各部门设定的计量技术机构、国防、军工系统设立的计量测试机构、大专院校设置的计量测试实验室、企事业单位建立的计量测试实验室等。这些计量技术机构一方面开展计量检定工作，另一方面也承担了计量科学技术研究、计量校准和测试服务工作。量值传递与溯源中国计量学院计量测试工程学院第二节我国计量体系尚需解决的问题一、国家计量体系未实现统一管理，计量技术和检定机构重复设置二、我国法制计量需要尽快发展1.计量方法与市场经济不相适应2.计量技术法规的制、修订工作严重滞后3.依法行政的计量管理体制还不够完善4.社会公用计量事业发展缓慢5.计量检定和管理人员匮乏量值传递与溯源中国计量学院计量测试工程学院三、我国科学计量不适应科技和经济发展的需要1．计量基准的建立发展缓慢（1）计量基准的发展缓慢21世纪科学技术迅速发展，国际上计量基础研究的原理性创新速度在加快，我国现有计量基、标准的发展显得缓慢，个别计量基准与国际先进水平的距离正在拉大。为此，发达国家都已建立了以量子理论为基础的现代量子计量基准，正在研究以物理常数为基础的普遍适用的计量单位基准体系。我国尚未完善量子计量基准。随着周边国家和地区计量水平的迅速提高，我国科学计量原有的区域性领先地位也将受到挑战。目前，我国基准整体水平大致处于比东南亚地区、韩国和我国台湾省高一点，比欧、美、日低的位置。量值传递与溯源中国计量学院计量测试工程学院（2）以计量为基础的国际交往开始受制于人随着经济全球化的发展，对测量数据互认的需求日益增加，国际计量局根据WTO的要求，提出了各国的计量基、标准和国家计量院签发的标准、测量证书的互认方案，目前要求对200余项物理、化学关键量进行比对，以便最终达成国际间的测量结果互认。但由于我国几十年来计量基准建立项目没有大的投入，所以，只能参加近1/3项目的比对，其余项目由于计量基准空白或需要改造而无法参加，有些涉及国家安全的计量基准因发展缓慢也开始受制于人。例如，全球卫星定位系统（GPS）的时间参数依赖于时频基准，时频基准的精度直接决定了GPS的定位精度。到目前为止，我国民用方面基本还是依赖于美国的GPS系统。量值传递与溯源中国计量学院计量测试工程学院（3）现有基准的覆盖面和利用率较低现有基准由于建立时间早，其覆盖面和利用率已不能满足需要。尤其在光学、无线电、电离辐射、时频、化学等领域里，如何更科学地建立基、标准显得更加突出和迫切。2．计量基准的维护缺乏后续研究及运行支持计量基准投入使用后，没有稳定的维护费用将严重影响基准的正常运行。量值传递与溯源中国计量学院计量测试工程学院3．我国计量基准存在的问题（1）计量基准使用后缺乏复现实验计量基准使用后必须定期进行全面的复现实验，进行一次复现实验需耗资几万至几十万元，专家测算，每项基准平均每年消耗维护费约8万元。有的基准已有十多年未进行这类实验。（2）计量基准维护缺乏必要的技术改造正常的运行成本、服务费用、人员经费无法保障，影响正常的量值传递工作。缺乏必要的技术改造使新技术无法及时应用，自动化程度较低，技术指标下降。（3）对计量基准的管理还缺乏严格的规范保存基、标准的单位对某些基、标准的管理存在一定随意性，事故处理等缺乏严格的办理程序。没有建立计量基、标准的定期的专家评估检查制度。没有形成基、标准的社会融资渠道和社会监督机制。政府对计量基、标准的使用有的存在失控现象。国家计量基准实验室和法定计量检定机构还没有完全建立起严格的质量管理体系。4．计量基础研究、基准运行人员较缺乏量值传递与溯源中国计量学院计量测试工程学院四、我国工业计量与国际相比有较大的差距1．我国计量校准市场尚未完全建立建立市场化的计量校准体系，这是计量支撑工业经济最直接的部分。但是，我国目前计量校准市场还没有完全建立。没有制定计量校准市场规则，没有建立计量校准市场准入制度，尚未形成计量校准公平竞争的环境。我国加入WTO后，已引起国外校准机构对我国校准市场的冲击，并造成计量行政主管部门对校准管理的被动局面。2．我国企业计量管理和检测水平比较薄弱我国企业计量管理和检测水平仍然比较薄弱。虽然一些国有企业和能源物料消耗量大的企业开始重视计量工作，但是我国大部分企业对计量工作不够重视，计量检测的水平与经济发达国家相比有很大差距，严重影响我国企业的基本素质的提高和市场竞争能力。许多中小企业、民营企业计量意识淡薄，计量检测手段不足，企业计量基础工作亟待加强。3．我国计量仪器的发展面临着国外巨大的竞争压力量值传递与溯源中国计量学院计量测试工程学院第三节建立中国现代计量体系建立现代计量体系的总体目标是：紧跟世界经济和科技高速发展的形势，与时俱进，建立适应我国经济、科技和国防发展需要的现代国家计量体系；以发展为主题，以结构调整为主线，实现全国统一、高效的计量管理体系；法制计量与社会主义市场经济体制的要求和WTO规则相适应；科学计量赶上发达国家的先进计量水平；工业计量满足现代工业和现代农业发展的需要。一、确立中国现代计量体系的整体框架确立中国现代计量体系的整体框架的原则是：实现民用和军工计量统一归口管理的体制；提高和加强国家和政府在中国现代计量体系的作用；转变政府计量职能，培育和发展计量科技服务机构；形成全国统一的、以计量法律法规体系、计量行政管理部门和计量保障机构构成的多层次