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我国计量测试技术的发展历史及其展望作者：杨军来源：《中国科技博览》2013年第30期摘要：计量也被认为是一种测量，可以理解成为了实现单位统一、量值准确而进行的一项科学研究活动。
对推动科技进步、解决实际生产问题提供了重要依据和思想指导。
计量测试技术在科技发展及研究领域上都产生着非常重要的作用。
本文着重介绍了计量测试技术各方面的发展及改进工作，并对其未来发展提出几点设想。
关键词：计量测试技术；发展历史；未来展望中图分类号：TJ610.6计量源于生活，又高于生活，最终服务于生活。
历史的车轴不断前行，反复研磨着前人的智慧硕果。
站在巨人的肩膀摘苹果，使得我们科学研究不断规范化、标准化。
随着时代的发展进步，计量学也在飞速发展，从古到今，以一种不断超越自我的姿态在为我们的生活服务，更为社会的发展起着不可估量的作用。
计量为各类学科服务，为理论、实践等各项研究提供重要的技术支持。
2013年3月国务院发布了《关于印发计量发展规划（2013-2020年）的通知》，提高了计量测试的技术要求及相关检测标准要求，也为未来计量行业发展指明了道路。
1我国计量测试技术的发展史1.1古代计量测试技术在父系氏族社会的末期，也就是传说的“黄帝”时期，出现“度量衡”，这就是我国最早时期的计量方法和单位的统称。
到春秋战国时期由于当时混乱的局势以致各国度量衡标准各异，难以统一交流。
秦始皇统一六国之后制定了严格的制度统一了度量衡。
我国古代的度量衡制度主要包括了长度单位、容量单位和质量单位。
以长度单位来说，其计量测试技术主要依靠人体的某个部分为依据，例如一手的长度定为一尺，在量体裁衣的过程中运用得十分广泛容量单位也以人的手能盛的为计量依据；重量单位中，以“两、斤、石”为人熟知。
我国古代最初形式的计量统一使得商品交易当时能有一个萌芽种子的温床，为社会经济发展做出了不小的贡献。
1.2近代计量测试技术随着“物理量”相关概念的引入，计量进入了科学发展的时期。
计量及其特点计量，过去在我国称为“度量衡”，其原始含义是关于长度、容积和质量的测量，主要器具是尺、斗和秤。
尽管随着时代的前进,“度量衡”的概念和内容在不断地变化和充实，但仍难以摆脱历史遗留的局限性，不能适应科技、经济和社会发展的需要。
于是，我国从50年代开始，便逐渐以“计量”取代了“度量衡”。
可以说，“计量”是度量衡的发展；也有人称计量为“现代度量衡”。
为了认识计量，首先了解一下“量”。
量是现象、物体或物质可定性区别和定量确定的一种属性。
这是当前国际公认的说法。
换句话说，自然界的一切事物都是由一定的“量”组成的，而且是通过“量”来体现的。
因此，要认识自然、利用自然、改造自然为人类造福，就必须对各种量进行分析和确认，既要分清量的性质，又要确定其具体量值；而计量正是达到这种目的的重要手段。
所以，可以说，计量是对“量”的定性分析和定量确定的过程。
★计量的特点，可包括如下：1、准确性（精确性）准确性是计量的基本特点。
它表征的是计量结果与被测量的真值的接近程度。
严格地说，只有量值，而无准确程度的结果，不是计量结果。
也就是说，计量不仅应明确给出被测量的量值，而且还应给出该量值的不确定度(或误差范围)，即准确性。
更严格地说，还应注明计量结果的影响量的值或范围。
否则，计量结果便不具备充分的社会实用价值。
所谓量值的统一，也是指在一定准确程度内的统一。
2、一致性计量单位的统一是量值一致的重要前提。
无论在任何时间、任何地点，采用任何方法、使用任何器具以及任何人进行计量，只要符合有关计量的要求，计量结果就应在给定的不确定度（或误差范围）内一致。
否则，计量将失去其社会意义。
计量的一致性，不仅限于国内，而且也适用于国际。
3、溯源性在实际工作中，由于目的和条件的不同，对计算结果的要求亦各不相同。
但是，为使计量结果准确一致，所有的同种量值都必须由同一个计量基准(或原始标准)传递而来。
换句话说，任何一个计量结果，都能通过连续的比较链溯源到计量基准。
法定计量单位法定计量单位，是国家以法令的形式，明确规定并且允许在全国范围内统一实行的计量单位。
凡属于一个国家的法定计量单位，在这个国家的任何地区、任何领域及所有人员都应按规定要求严格加以采用。
1984年2月27日，国务院发布了《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》，公布了《中华人民共和国法定计量单位》。
这样，以法规的形式把我国的计量单位统一起来，并约束人们要正确的予以使用。
（一）我国计量单位的历史演变我国春秋战国时期，各诸侯国的度量衡制度得以发展，但量值不统一，单位也各不相同。
秦始皇兼并六国后，为了巩固其中央集权统治和发展经济，决定把战国时期混乱的度量衡制度统一起来，于是用颁布诏书的形式规定全国采用统一度量衡制度。
秦以后的两千多年中，各朝代基本上采用秦朝的度量衡制度，但单位的大小和名称有所变动。
由于地区间发展的不平衡，鸦片战争以后，随着帝国主义列强的入侵，造成许多国外的计量单位传入，造成了解放前，在我国境内，多种计量单位制并存的混乱局面。
新中国成立后，党和政府对统一计量单位工作十分重视，1959年6月国务院发布了《关于统一我国计量制度的命令》，确定以“米制”为我国的基本计量制度，在全国广泛推行米制，改革市制，限制英制，废除旧杂制。
1977年3月，国务院批准改革中医、中药用计量单位，将“两、钱、分”改为“克、毫克、升、毫升”，从此在我国废除了16两为1斤的市制。
1977年5月，国务院颂发了《中华人民共和国计量管理条例（试行）》，规定逐步采用世界通用的“国际单位制”。
1984年2月，国务院颁布《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》，正式宣布了以国际单位制为基础制订的我国法定计量单位；1986年，原国家计量局发布了GB3100~3102标准，又把计量单位通过标准的形式向全国发布，使计量单位更加系统化、标准化。
（二）我国法定计量单位的构成我国的法定计量单位是以国际单位制单位为基础，并根据我国的实际情况，适当地选用一些非国际单位制单位构成的。
计量宣传内容一、计量发展史计量，作为人类社会进步和发展的重要基石，有着悠久的历史。
从最早的测量长度、重量、时间等简单计量活动，到现代复杂精密的测量技术，计量在人类文明的发展进程中扮演着关键的角色。
我国古代的计量技术成就斐然，如《周礼》中记载的度量衡器具，以及秦始皇统一度量衡等，都体现了计量在社会发展中的重要作用。
二、计量在社会发展中的作用计量在社会发展中有着重要的作用。
无论是工农业生产，还是科学研究，都需要依靠准确的计量来保证产品质量和实验数据的可靠性。
同时，计量也是国民经济建设的基础性工作，可以提高生产效率、降低能源消耗、保证产品质量，对社会经济的发展有着积极的推动作用。
三、计量法律法规及标准为了保障计量工作的正常开展和量值的准确可靠，我国政府制定了一系列计量法律法规和标准。
这些法律法规和标准对计量器具的管理、计量数据的处理、计量人员的培训等方面都做出了明确的规定。
同时，也为广大企业和消费者提供了合法、公正、准确的计量服务。
四、计量工作基本知识计量工作涉及到许多基本知识，如量值传递、测量不确定度、数据处理等。
量值传递是指将国家或地区的基准量值通过一级标准传递到二级标准，再传递到工作用计量器具，以保证各行业使用的计量器具的准确可靠。
测量不确定度是指对测量结果可信程度的估计值，是评估测量结果质量的重要指标。
数据处理则是将原始的测量数据通过一定的算法进行处理，以获得更准确的结果。
五、计量技术及设备随着科技的不断进步，现代计量技术和设备也在不断发展。
比如光学干涉技术、原子吸收光谱法等在长度、力学、光学、电学等领域的应用，大大提高了计量的精度和范围。
此外，数字化技术也逐步渗透到计量领域，如数字温度控制器、数字压力表等，使得测量结果更准确可靠。
六、计量在国民经济建设中的作用计量在国民经济建设中发挥着重要的作用。
从农业到工业，从服务业到高新技术产业，都离不开计量的支持和服务。
例如，在工业生产中，准确的计量可以保证原材料的质量和产品的稳定性；在农业生产中，科学的计量可以保证农作物的生长环境和产品质量；在贸易结算中，公正的计量可以维护买卖双方的利益。
我国质量单位的演变历史
我国质量单位的演变历史
随着人类文明的不断发展和科学技术的进步，人们逐渐意识到质
量是产品和服务的重要属性，并为之不断创造和发展各种质量单位。
我国的质量单位历经了漫长的历史。
最早，古人用程、斤等进行
衡量，但这些单位均没有统一标准。
直到唐代，隋朝制定的规格衡替
代了以往的度量，成为当时主要的质量单位。
但是由于不同地区的规
格衡标准不同，质量单位的测量结果也有很大的误差。
到了明清时期，内江司局院吴有宽提出了将以五谷种子重量为基
础制定的标准质量单位，即公斤。
但当时在民间使用的计量单位却难
以统一。
1929年，国民政府成立了度量衡总局，开始建立国家计量制度。
此后，我国的各种计量单位也逐渐规范化、统一化，并根据实际需求
进行优化。
如1950年代修订的计量单位制度，规定了一系列的度量衡
单位。
随着时代不断变迁，各种新的行业和技术的出现，带来了更新更
为丰富的计量需求。
1986年，我国出台了新版计量单位，这是我国质
量单位的一次跨越式发展，计量单位进一步系统化、科学化、规范化。
本世纪初，我国再次进行了质量单位的革新。
全面推行国际计量
制度（SI），以科学的、国际通行的方式规范了质量单位。
总之，我国质量单位的发展历程，是与人类文明进步的历史密不可分的，也是我国计量思想与技术发展的重要历程。
通过不断的创新和进步，我们的质量单位将不断适应新时代需求，为人们提供科学合理的计量标准。
中国计量单位的历史演变1、锊和匀：中国的重量单位，以见于彝器上的锊和匀为最早。
钧：三十斤是一钧；十圭重一铢，二十四铢重一两，十六两重一斤。
2、“斤”,这是我国的一个单位。
我国法律明确规定了“斤”“公斤”等单位可以看做质量单位在各种场合使用,质量=重量,在法律上等价,具有法律效力。
1千克=2斤，1斤=克。
两：就是市制的重量单位。
1两 = 0.05千克 = 50克；1斤 = 10两旧时，1斤等同于16两，故存有成语“半斤八两”，则表示不分上下。
1、春秋战国时期。
春秋战国时期的文字与计量单位都还没有统一，所以各国的重量单位也有所不同。
秦、晋所用的重量计量单位大致相同，都使用斛、斗、升。
其中斛最大，升最小，采取十进制。
齐国采用的重量计量单位，从小到大排序为钟、釜、区、豆、升，所实行的并不是十进制，其中1钟 = 10釜、1釜 = 4区、1区 = 4豆、1豆 = 4再升。
楚国使用的就是筲、升，两者使用五十进制。
2、秦。
到了秦朝，计量单位得到了统一。
计量单位统一使用原来秦国所用的单位。
换算成现在常用的体积单位，1斛 = 毫升、1斗 = 毫升、1升=毫升。
3、汉。
汉朝的计量单位延用秦朝，不过减少叶仲裕、龠、诶、圭，其中1再升 = 10合、1合 = 2龠、1龠 =5诶、1诶=4圭。
4、三国时期到隋唐。
在这时期，计量单位为斛、斗、升、合。
不过各时期所代表的实际的量不同。
5、宋及以后。
从宋朝已经开始，我国古代的计量单位紧固位石、斛、斗、升、再分。
它们之间的折算都就是1石 = 2斛、1斛 = 5斗、1斗 = 10再升、1再升 = 10合。
不过各时期所代表的实际的量相同。
度量衡的历史
度量衡的历史可以追溯到原始社会末期。
在那个时期，人们为了计量物体长短、容积和轻重的数量，开始使用原始的度量衡。
在中国的历史上，传说黄帝时期出现了最早的度量衡。
当时，人们以人的身体部位作为度量标准，例如以手为尺度，以掬为容量等等。
这些早期的度量单位随着社会的发展逐渐被统一和规范化。
到了春秋战国时期，由于群雄并立，不同的国家和地区出现了不同的度量单位。
例如，秦国的度量单位有尺寸、咫、尺、丈、引等，而赵国的度量单位则有升、斗、斛等。
这些度量单位之间的换算关系也因地域和国情的不同而有所不同。
秦始皇统一中国后，推行“一法度衡石丈尺”，颁发了统一度量衡诏书，并制定了一套严格的管理制度。
这一举措对中国的度量衡制产生了深远的影响，也为后来的封建社会所沿用。
在西方，古埃及人和古罗马人也有各自的度量衡制度。
古埃及人以人的手掌作为长度单位，而古罗马人则以人的脚长作为长度单位。
此外，古罗马人还建立了以罗马数字为基础的度量衡制度，用于计量重量和容量等。
随着时间的推移，度量衡逐渐发展成为一种国家级的标准制度。
例如，在英国和法国等国家，都建立了以国家为中心的度量衡制度，并颁布了相关的法律和法规来规范度量衡的使用和管理。
总之，度量衡的发展经历了漫长的历史时期，从原始社会的简单计量方法到现代社会的标准化制度，其演进历程体现了人类社会的进步和发展。
我国计量发展历史
大体可分为原始、经典和现代三个阶段
原始阶段
以经验和权利为主，大多利用人、动物或自然物体作为计量基准。
象上述“布手知尺、掬手为升、取权定重、迈步算亩和滴水计时”等，相传在大禹治水时，就使用了“准绳”和“规”“距”等计量器具，秦始皇统一度量衡这一史实大家都知道。
古埃及的尺度是以人的胳膊到指尖的距离为依据的，称之为“腕尺”（约46cm），英国的码是亨利一世将其手臂向前平伸，从其鼻尖到嘴尖的距离（1yd=0.9144m）；英尺是查理曼大帝的脚长（1ft=0.3038m）英寸是英王埃德加的手拇指关节的长度；而英亩则是两牛同轭，一日翻耕土地的面积（1英亩=4050平方米）。
计量是指实现单位统一、量值准确可靠的活动。
中国古代以度量衡和时间为主要内容的计量技术，有着悠久的历史，早在父系氏族社会，度量衡和计时已是农业文明的基础。
传说在黄帝时代已发明了以干支记日、月。
继而尧命羲、和二人参照日、月、星辰定历法。
舜到东方巡视，在部落联盟议事时，商讨把四时之气节、日之大小、日之甲乙，度量衡的齐同，乐律声音高低都统一起来。
禹治理水患，划分九州，“身为度，称以出”，以人体建立度量衡标准。
上述虽然都属后人追溯，却真实地反映了先民们的自然哲学观念。
计量制度的建立，单位标准的确定虽然都是人为的，但必须具有权威性。
公元前221年，秦始皇用武力征服了各诸侯国，颁发了统一度量衡诏书，同时初步建立了一套完整的度量衡制度。
后经汉代的改进、完善，成文于典籍而被历代遵循，奉为圭臬。
此后每经改朝换代，都要探究古制之本，以确定当朝度量衡和计时单位标准。
历代流传下来的器物不断被发现，其传承关系明确便是有力的证明。
直至清朝，无论是度量衡或计时制度都是秦汉古制的沿袭。
今犹陈列在北京故宫博物院太和殿前的鎏金铜嘉量和晷便是有力的物证。
中华民族的祖先，通过长期的生产实践和天文观测，创造了里亩、尺寸、升斗、斤两等度量衡单位制和年、月、日时、刻等计时单位。
以当时先进的科学方法，制定了单位量值标准，不断完善测量器具和则量方法，使中华民族繁衍生息创造的物质财富和科技文明，都能在时空坐标上定格记录下来，其量化的数据真实、可比。
中华悠久的文明史流传下来的大量的珍贵文物，其中许多与计量有关的器物和文字资料，记录和讲述了一个个生动而有价值的故事。
如考古学家曾统计过，在100多座春秋战国时期楚国的墓葬中，出土了数量不等的天平、砝码，它们是用来称量可切割的黄金贷币的。
反映了楚地盛产黄金、经济繁荣、商贾活跃的社会面貌。
而掌握着大量财富的王公贵族和豪商们，死后仍然向往着升入天堂，继续过着荣华富贵的生活，天平、砝码便成为随葬品埋入地下。
又如留存至今的“商鞅铜方升”，器壁刻铭详尽，其中“十八年”即器的制造年代在商鞅辅助秦孝公变法的公元前344年，为了统一秦国度量衡而由官居卿相的商鞅亲自督造的。
“十六寸五分寸壹为升”，说明当时已普遍使用“以度审容”。
“齐卿大夫众来聘”，一方面是记录了当时重大的政治事件，同时也可能有两国共同商定过有关统一度量衡的内容。
公元前221年，秦始皇下诏书统一全国度量衡，又将诏书加刻在器的底部。
一件量器所刻铭文，向后人讲述了秦国几百年的历史，它的重要意义远远超过了器物本身。
秦始皇统一度量衡几乎是世人有口皆碑的历史功绩。
秦权、秦量出土地域之广、数量之多，令人惊叹。
据粗略统计，出土地域囊括了被统一的每一个诸侯国旧地，数量多达百余件。
这些都展示了秦始皇统一度量衡的决心和雄才大略。
中国古代计量技术，在历代史籍中都有辑录。
研究者根据文献记载，对照所能见到的器物，考释其铭文，测量其实际数值，模拟、复现其计量功能，使尘封的古老科技重现光彩。
西汉末年，经学家刘歆总结了前人的智慧，提出了一套系统的以黄种、累黍定度量衡标准的理论，后载入《汉书?律历志》。
即以音频定长度，用累黍为介质加以复现。
声与量皆为无形之物，量尚可通过度量衡量测出来，而在古代，声是无法测量并保存的。
如何让以黄种定度量衡这一科学的设想得以实现，刘歆等先哲们通过反复试难后。
提出以黍为介质，即选用中等大小的自然物“黍”，横排90粒得黄钟律管之长（9寸），加一寸即一尺。
律管之积约容1200粒黍，与一龠的容量相当，二龠为一合（16.2立方分）。
积1200黍之重约12铢，24铢即一两。
这样便形成了一组
参量公式，厘定出度、量、衡三个单位量。
从此这一量化了的公式便成为其后历代制定当朝制度时可遵循的古代标准，既可以用度量衡来定律，又可以用律来校度量衡。
近现代许多学者对此做过大量的理论推算和实物验测，证明这一公式是符合物理学原理的，在一定误差范围内也是可以复现。
中国古代许多杰出的科学家，在他们的科学实践中因离不开“时空量”的测量，都关注和研究度量衡及时间计量。
如战国时的着作《墨经》，首先讨论了等臂杠杆和不等臂杠杆各种平衡的状况，对衡器的制造作了理论上的分析。
不足之处是尚示以应用数学或数学语言来表达这些平衡关系，三国时期的数学家刘微注释《九章算术》时以“新莽嘉量”与三国?魏时的尺度、容量作比较，得出魏尺、魏斛分别增大了4.7%和2.6%。
南朝数学家祖冲之，经反复运算、研究后，得到了精确小数点后七位数的圆周率（3.1415926-3.1415927）。
并用它校核了“新莽嘉量”的设计数据后，指出其设计者———刘歆的数术“粗疏”。
唐代在经过长期的实际运用后，把沿续了大约1600多年衡制中的“两、铢、累、黍”非十进制，改进为“十钱为一两”。
后又经过宋代进一步完善，推出了“两、钱、分、厘、毫”皆十进位的质量小单位系列。
宋代的另一特点是，众多的天文、音律、算术家以及达官显宦都参与到详考古今（宋）计量器具的行列中来。
如开国之初便有刘承口精校朝廷收支银两的各种衡器，创制了精巧的小型杆秤———戥子，重新制颁了成套标准砝码。
李照研制了“乐秤”（又称水秤），提出用1升水定1斤重的标准。
司马光与范镇关于是“律生度”还是“度生律”，往返书信数万言，历时三十年。
北宋科学家沈括着《浮漏仪》，将漏刻的结构及消除误差的各种措施一一记录下来。
《宋史?舆服志》中对指南车、记里鼓车的内部结构、齿轮传动系和机构装置作了详细的叙述。
把长度、容量、重量三个物理量建立起自然物标准，在我国秦汉时期已积累了这方面的知识并实验应用。
西汉末年，律历学家刘歆(？～23年)用积累和黄钟律管互相参校，定出长度、容量、重量的单位标准量。
这种利用音频原理和黍的容重特性，使度量衡三个量之间建立起参数关系，在一定条件下是合理的。
又如史书记:“黄金方寸，而重一斤”，“水一升，冬重十三两”这些参数关系都是科学的。
古时检定度量衡器具十分强调时令，都选择春分秋分时节进行，因为这时“昼夜均而寒暑平”气温适中，昼夜温差小，校正度量衡器具不会受温度变化的影响。
古人还认识到“悬羽与炭而知燥湿之气”，“煤故炭轻，湿故炭重”测量湿度的知识。
在掌握度量衡技术方面，对自然规律有深入的了解。
千百年来，祖先们接连不断地进行计量测试实践活动，积累了丰富的认识自然、改造自然的知识和经验，留下了弥足珍贵的度量衡文物，在中国灿烂的古代科学文明中，谱写下光辉的一页。
经典阶段
一个以宏观现象与人工实物为科学基础的阶段，标志是1875年签定的《米制公约》。
包括根据地球子午线1/4长度的一千万之一建立了铂铱合金制的米原器；根据一立方米水在在规定温度下的质量建立了铂铱合金制的千克原器；根据地球饶太阳公转周期确定了时间（历书时）单位秒等。
它们形成一种基于所谓自然不变的米制,并成为国际单位制的基础。
但是这些宏观实物基准随着时间的推移或地点的变动,其量值不可避免地受物理或化学性能缓慢变化的影响而发生飘移,从而影响了复现、保存，并限制了准确度的提高。
早在1870年英国物理学家、数学家J.G.麦克斯韦就指出，长度、质量和时间的单位应当建立在原子波长、频率、和原子质量中，而不是在运动着的星体或物体上。
现代阶段
以上主要是从量的定义上划分阶段，从另一个角度来看，由于计量在古代是各国独立产生，并作为民族文化和社会制度的一部分继承和发展，直到19世纪，各国使用的计量单位及其进位制度、计量器具和管理措施等彼此差异甚大。
计量学长期停留在记述各种计量单位和换算各种关系的阶段上；计量管理工作都是各国、各地区各自为政。
随着工业和国际贸易、特别是物理学等实验科学的发展，需要测量的量已从传统的度量衡剧增至上百个。
18～19世纪，欧美科学家开始创建一种以科学实验为基础、可在国际上通用的计量单位制。
1875年《米制公约》的签订标志着各国计量制度趋向统一；1955年签订《国际法制计量组织公约》和1960年第11届国际计量大会（CGPM）通过国际单位制，标志着各国计量制度基本统一和计量学的基本成熟。
计量的发展趋势主要沿着两个方面：一是利用最新科技成果不断完善国际单位制及其实验基础，使单位的定义及基准、标准建立在物理常量的稳固基础上；二是推动全球计量体系的形成，逐步实现国际间测量与校准结果的相互承认，以适用贸易和经济全球化进展的需要。
从冶金计量的角度考虑，计量与控制的结合将把冶金计量工作推向一个更广阔的领域。
