[科普中国]-标准计量基准

发展阶段

从计量的发展历史看，计量基准经历了4个发展阶段。

自然物为基准第1个阶段是以自然物为计量基准 最初始的自然物是人体的器官，即用人自身的手足和手足的动作作为度量的标准。《孔子家语》说:“夫布指知寸，布手知尺，舒肘知寻(八尺)，斯不远之则也。”意思就是说中指中节上一横纹叫作一寸，拇指同中指一叉相距叫作一尺，两臂伸长得八尺叫作一寻。

在我国有历史记载并比较有名的是大禹“以身为度”的故事。相传，大禹在治理黄河水患时，在疏通水道，引水入海的过程中需要对山川水势进行测量。规矩准绳就是当时最常用的测量工具。那么如何保证治水工程中规矩准绳计量标准的统一昵?《史记》记载:(禹)“身为度，称以出”。意思是大禹用自己的身体和体重定出长度和重量的标准，把他复制到木棍、矩尺和准绳上，测量长度、重量时就可以直接读数和计算了，治水工程即使在不同地区也可以复现和传递这个量了。
其实，在很多国家、很多地区，都有“以身为度”的历史记载。如英国在12世纪初仍以英王亨利一世(1100一1135年)鼻尖至指尖的距离定为一码，以自己的脚长来确定“英尺”的长度，“英寸”的标准则是英国国王埃德加(959一975年)的拇指关节长度。1

以人为物基准第2个阶段是以人为物为计量基准 随着社会的发展，科技的进步，以人体等自然物为计量标准就难以满足经济社会生活的需要了，于是就开始人为制造一些计量标准物。

我国计量史上以人为物为标准器的经典作品是“新莽嘉量”。在我国历史中东汉与西汉之间有一个短命王朝“新”，它是东汉权臣王莽创立的，王莽在篡夺东汉政权时，为了满足其托古改制的政治需要，征集当时学识渊博通晓天文乐律的一百多名学者，在著名律历学家刘歌的主持下，完成了中国历史中规模最大的一次度量衡制度改革。并监制了一批度量衡标准器，其中最著名的就是新莽嘉量。目前，还保存在台北故宫博物院。

新莽嘉量是一个五量合一的标准量器，其主体是解量，另外还有斗、升、禽、合诸量。在嘉量的5个单位量器上，每一个都刻有铭文，详细记载了该量的形制、规格、容积以及与其他量之间的换算关系。1

经典物理基准第3个阶段是以经典物理学为基础建立的宏观实物为计量基准 随着科学技术的进步和社会生产力的发展，计量基准已开始摆脱利用人体、自然物体等的原始状态，进入了以科学为基础的发展阶段。

1685年，英国物理学家牛顿完成了万有引力定律和机械运动三定律的论证和描述，建立起完整的经典力学体系。经典物理学为近代计量学的创建和测量技术的发展奠定了基础。在经典物理学的基础上，人们开始探索建立计量新的基标准。1795年4月7日，法国国民议会颁布新的度量衡制度:米的长度以自北极到赤道段经过巴黎的子午线的一千万分之一为标准，质量单位以1立方分米温度为摄氏4度的纯水在真空中的质量。并由此铸出了米和千克原器。此外，如时间:秒，电流:安「培〕，热力学:温度开「尔文〕，物质量:摩「尔〕，发光强度:坎「德拉〕等计量标准也在经典物理学理论指导下得到了建立和广泛应用。

19世纪下半叶到20世纪上半叶，各国根据经典物理学的原理，用某种特别稳定的实物建立起了实物计量基准，使基本单位的量值由实物计量基准复现和保存。1

量子物理基准第4个阶段是以量子物理学为基础建立的微观量子基准 为了解决实物基准不易保存且准确度存在一定局限的问题，20世纪下半叶以来，计量科学研究者与物理学研究者紧密合作，使计量单位的定义逐步抛弃实物基准，更新在以量子物理学为基础的基本物理常数上。从目前的物理学知识来看，这些基本物理常数不随时间和地点的变化而变化，原子的量子特性都可以在任何时间、任何地点用原理相同的装置重复产生，从而完全解决了实物基准存在的问题。

目前，现行国际单位制(SI)的7个计量基本单位中除了千克(kg)还是以实物作为基准外，其他6个:米(m)、秒(s)、安培(A)、开尔文(K)、坎德拉(cd)和摩尔(mol)都已经利用以量子物理学为基础的基本物理常量和原子的物理特性作了更新。例如1983年10月第17届国际计量大会通过了米的新定义“米是光在真空中1/299792458秒的时间间隔内所经路程的长度”。1

我国计量基准管理第一条 为了加强计量基准管理，根据《中华人民共和国计量法》、《中华人民共和国计量法实施细则》有关规定，制定本办法。

第二条 本办法所称计量基准是指经国家质量监督检验检疫总局(以下简称国家质检总局)批准，在中华人民共和国境内为了定义、实现、保存、复现量的单位或者一个或多个量值，用作有关量的测量标准定值依据的实物量具、测量仪器、标准物质或者测量系统。

第三条 在中华人民共和国境内，建立、保存、维护、改造、使用以及废除计量基准，应当遵守本办法。

第四条 计量基准由国家质检总局根据社会、经济发展和科学技术进步的需要，统一规划，组织建立。 基础性、通用性的计量基准，建立在国家质检总局设置或授权的计量技术机构;专业性强、仅为个别行业所需要，或工作条件要求特殊的计量基准，可以建立在有关部门或者单位所属的计量技术机构。建立计量基准，可以由相应的计量技术机构向国家质检总局申报。

第五条 计量技术机构申报计量基准，必须按照规定的条件和程序报国家质检总局批准。

第六条 申报计量基准的计量技术机构应当具备以下条件:

(一)能够独立承担法律责任;

(二)具有从事计量基准研究、保存、维护、使用、改造等项工作的专职技术人员和管理人员;

(三)具有保存、维护和改造计量基准装置及正常工作所需实验室环境(包括工作场所、温度、湿度、防尘、
防震、防腐蚀、抗干扰等)的条件;

(四)具有保证计量基准量值定期复现和保持计量基准长期可靠稳定运行所需的经费和技术保障能力;

(五)具有相应的质量管理体系;

(六)具备参与国际比对、承担国内比对的主导实验室和进行量值传递工作的技术水平。

第七条 计量技术机构申报计量基准，应当向国家质检总局提供以下文件:

(一)申请报告;

(二)研究报告;

(三)省部级以上有关主管部门主持或认可的科学技术鉴定报告和相应证明文件;

(四)试运行期间的考核报告、复现性和年稳定性运行记录;

(五)检定系统表方案;

(六)计量基准操作手册;

(七)主体设备、附属设备一览表及影像资料。

第八条 国家质检总局可以委托专家组对计量技术机构申报的计量基准进行文件资料审查和现场评审，并由专家组出具评审报告。文件资料审查和现场评审的内容应当符合本办法第六条和第七条规定要求。

第九条 国家质检总局对专家评审报告进行审核;对审核合格的，批准该项计量基准的建立申报，颁发计量基准证书，并向社会公告。经批准的计量基准，由提出申报的计量技术机构保存和维护，其负责保存和维护计量基准的实验室为国家计量基准实验室。

第十条 保存、维护计量基准的计量技术机构，应当保证持续满足第六条规定的条件。

第十一条 保存、维护计量基准的计量技术机构，应当定期或不定期进行以下活动:

(一)排除各种事故隐患，以免计量基准失准;

(二)参加国际比对，确保计量基准量值的稳定并与国际上量值的等效一致;

(三)定期进行计量基准单位量值的复现。

对于开展前款规定活动的有关情况，计量技术机构应当及时报告国家质检总局。

第十二条 计量技术机构不得擅自改造、拆迁计量基准;需要改造、拆迁的，应当报国家质检总局批准。

第十三条 计量基准改造、拆迁完成，并通过稳定性运行实验后，需要恢复该计量基准的，计量技术机构应当报国家质检总局批准。前款规定事项的申请、批准，按本办法第七、八、九条规定执行。

第十四条 对计量基准改值或因相应计量单位改制而改变计量基准的，计量技术机构应当报国家质检总局批准。

第十五条 计量技术机构应当定期检查计量基准的技术状况，保证计量基准正常运行，按规范要求使用计量基准进行量值传递。对因有关原因造成计量基准用于量值传递中断的，计量技术机构应当向国家质检总局报告。

第十六条 国家质检总局以及保存、维护计量基准的计量技术机构的有关主管部门应当加强对计量基准保存、维护、改造的投入。

第十七条 国家质检总局应当及时废除不适应计量工作需要或者技术水平落后的计量基准，撤销原计量基准证书，并向社会公告。

第十八条 国家质检总局可以对计量基准进行定期复核和不定期监督检查，复核周期一般为5年。

复核和监督检查的内容包括:计量基准的技术状态、运行状况、量值传递情况、人员状况、环境条件、质量体系、经费保障和技术保障状况等。

国家质检总局可以根据复核和监督检查结果，组织或责令有关计量技术机构对有关计量基准进行整改。

第十九条 从事计量基准保存、维护或使用的计量技术机构及其工作人员，不得有下列行为:

(一)利用计量基准进行不正当活动;

(二)未履行计量基准有关报告、批准制度;

(三)故意损坏计量基准设备，致使计量基准量值失准、停用或报废;

(四)不当操作，未履行或未正确履行相关职责，致使计量基准失准、停用或报废;

(五)故意篡改、伪造数据、报告、证书或技术档案等资料;

(六)不当处理、计算、记录数据，造成报告和证书错误。

违反前款规定的，由国家质检总局责令计量技术机构限期整改;情节严重的，撤销计量基准证书和国家计量基准实验室称号，并对有关责任人予以行政处分;构成犯罪的，依法追究刑事责任。

第二十条 从事计量基准管理的国家工作人员滥用职权、玩忽职守、询私舞弊，情节轻微的，依法予以行政处分;构成犯罪的，依法追究刑事责任。

第二十一条 本办法由国家质检总局负责解释。

第二十二条 本办法自2007年7月10日起施行。1987年7月10日原国家计量局发布的《计量基准管理办法》同时废止。2