摘要:计量技术作为社会发展和科学技术的基础和手段发挥着不可替代的作用,并随着时代的发展和人们重视程度的提高,其发展势头越发高昂。本文旨在探究计量技术的发展及影响。
关键词:计量技术;发展;影响
计量技术作为国家国民经济和科学技术水平的重要衡量手段,是一个国家综合国力的具体体现。重视和加强计量技术,既可以有效地维护社会秩序,提高社会效益,又可以通过升级需求促进科学技术的发展。
一、计量技术的发展
1.设备外形和材料
计量设备为了能够进行相对便捷、准确的测量计算,起初的体型非常庞大,这一点我们可以通过1946年制造的世界上第一台计算机看出来:重30吨,占地150平方米,肚子里装有18800只电子管。然而随着时代的发展,人们对计量技术要求也随之提高,不仅要求能够便捷地计算和测量,更要求占据更少的空间以及便携性的提高。因此计量设备不仅在储存和操作方面所需的空间大幅降低,方便了运输,避免了材料的浪费,且目前设备修理主要就是更换电路板,这大大降低了设备的修理难度。
2.新型传感器的出现
大千世界无所不有,人类所能居住了解和冒险探索的地方都不是非常险恶的地方,真正的险恶之地我们是不会轻易让人们自己去探索的。那么那些充满了未知和危险的地方呼唤着人们的了解又当如何呢?可以被应用于恶劣环境的新型传感器应运而生。已完成的可以投入应用的方面有:视频测量,物理和化学性质测量——包括PH值、污染、放射性和有毒物质的测量等。
3.测量程度越发精细
长度方面,起初人们只是用“里”、“丈”、“尺”等对距离和长度进行粗略的测量,但是我们又逐渐能够测量出以“分米”、“厘米”、“毫米”甚至“纳米”为单位的长度;在容量方面,由古代的“石”、“斗”、“升”这些容量单位发展成现在的“毫升”;在重量方面,“钧”、“铢”、“斤”发展到“克”、“毫克”等,由以上的例子可以了解到测量精细程度的变化。
4.测量范围明显扩大
提到测量就不得不提一下“曹冲称象”的故事,古代计量仪器的发展程度低,以至于称一头大象要用三步,其中要通过与石头的转换,而这称象到了我们的时代遍不值一提了,这是质量方面。在长度方面,从“光年”这个单位就可以得知人类的测量范围已经向着无限的宇宙延伸开来。从根本上来说,将无线通信与智能传感器相结合,使外太空、敌方驻地和深海探测成为现实。
5.费心程度大幅降低
工业的发展促进了更大规模传感器网络的发展,计算机芯片和电子元等计算能力提升但功率降低,不需要多大的电池或电子就可以支撑计量设备运作一年以上,甚至一些安装了太阳能光板的机器可以被称为“永动机”,再也不用担心急用的时候没有电,不需要频繁充电,更不需要频繁更换电池电子。
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6.计算能力空前提高
世界上第一台计算机每秒能计算5000次加法,到今日中国“天河二号”运算能力已经达到每秒3.386亿亿次浮点运算,并且人们已经开始预期“计算机灰尘”带来的无障碍交流通信方式。
7.新兴计量领域产生
计量技术的稳步发展孕育出了生物技术、分子技术与医学软件、临床化学、环境化学、食品化学、刑侦化学等不同领域。
二、计量技术的影响
1.计量仪器更智能普遍
越来越多的测量装置与计算机系统融为一体,输入了相关的参考标准,拥有了拥有了检查系统和其他的一些程序,例如取样、测试和偏移测量等。这一进步使得计量仪器拥有自我校准能力成为可能。当可能成为现实,就可以尽可能地减少返回实验室的次数,降低测量过后的工作量。当仪器本身出现问题是能够开启应急自我检测系统进行问题查验,小故障通过自我修复系统修复,大问题可以自主向总部发送自我检修结果和障碍,寻求总部帮助。为了使计量设备达到省时省力省心的完美要求,目前科技人员应该重点攻克的问题是——确保校准的精确性和溯源性。另外要规范仪器自主检修校准的时机,根据仪器将要所处的环境指定仪器是每周一自查一次还是每次测量前校准一次。人力参与机器操作过程的比例越来越低是当今智能机器发展的必经之路,测量设备最终必将达到高度自控和智能。
2.校准能力向完美进发
测量和校准都会对纳米技术造成“牵一发而动全身”的影响,因此纳米层次要求极高的精准度。尤其在未来的原子测量、碳纳米管技术、微型传感器等精密领域更要求完美的测量与计算。
3.实验室校准工作减少
随着科技的发展,能够在恶劣条件下进行测量的仪器种类将越来越多,同样的,每一种仪器能够在恶劣环境中坚持的时间也越来越长。当计量仪器达到这种程度时,完全不需要进行人工的数据采集记录,甚至连结果校准的次数也可以大幅降低,将科学技术人员从枯燥疲惫的数据场中解救出来。
4.测量活动将迈向巅峰
有两大原因促使测量活动越来越频繁,其一是计量技术越来越经得住恶劣环境的考验,能够探测到的范围越来越广,可以进行的活动种类越来越丰富。其二是测量的成本和代价越来越低,浪费的资源越来越少,对环境的影响也越来低。测量与如今相比会有一个全然不同的未来。测量技术的未来将由物理学家、工程师、材料学家、生物学家、计算机编程人员等专家来共同打造。
5.大规模收集数据改变人类社会
在测量设备中,计算机和储存设备的应用越发普遍,现在已经做到在全世界范围内进行信息采集和交流。原子层次的材料已经革命了照明技术和显示技术,提高了硬盘的存储容量;未来计量设备可能通过纳米技术采集和计算使人的五感和其他例如核磁共振、X光等结合起来。
总结
科学技术是人类发展的动力,计量技术代表了目前科技发展的最高水平。人类应不遗余力地发展测量技术,使其为人类社会所用,推动科技与社会的共同进步。
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论文作者:张良
论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期
论文发表时间:2017/8/2
标签:测量论文; 技术论文; 设备论文; 仪器论文; 传感器论文; 程度论文; 环境论文; 《电力设备》2017年第9期论文;