今年5月20日,是第23個“世界計量日”,國際計量局(BIPM)和國際法制計量組織(OIML)發布了2022年世界計量日主題“Metrology in the Digital Era”,主題旨在讓人們認識到數字技術對當今社會的改變趨勢。為配合“世界計量日”活動開展,市場監管總局将今年“世界計量日”中文主題正式确定為“數字時代的計量”。
在“世界計量日”前夕,本報記者走進四川省德陽市計量測試所(以下簡稱 “德陽市計量所”),與該所技術人員“面對面”,近距離感受我們身邊“數字時代的計量”。
德陽市計量所所長劉宣表示,該所将進一步推進計量數字化轉型,構建良好計量科技創新生态,助推德陽數字經濟高質量發展。
數字時代的計量 讓人們經曆着日新月異的變化日前,國際計量局局長與國際法制計量局局長就“2022年世界計量日”發表的聯合緻辭中稱:“數字技術應用正在為我們的世界帶來一場革命。這場革命使得各類過程不斷完善,也創造了很多新機遇。這對于當今社會而言,當屬最令人振奮的一個趨勢,反映出人們正經曆着日新月異的變化。”
對于百姓而言,秤在大家日常生活、工農業生産以及科學研究中,都扮演了不可或缺的角色。以往大家到市場買菜或購物稱重交易時,用得最多的就是彈簧度盤秤、台秤以及杆秤。讀數的時候,需要确認刻度或者邊調節遊碼邊看着刻度,費時不說,準确度也不高。
随着傳感器技術廣泛應用于重量測量,電子秤被發明并普遍使用。現在,老百姓購物稱重,隻需将物品放在電子秤上,重量立即在顯示屏上顯示,并且連價格也一并計算顯示出來,既準确又便捷。
據德陽市計量所高級工程師歐陽勃介紹,2021年,德陽市計量所檢定轄區内37家農貿市場在用電子秤4866台,檢定各大商場超市的電子秤355台。計量已成為人們生活中無法割離的一部分,人們正享受着計量帶來的便捷、發展和高科技成果。
液化天然氣(LNG)大家也不陌生,作為一種環保燃料,具有無污染、充裝量多、續時裡程長等優勢,它已被廣泛應用于交通、工業等領域,消費量在德陽市逐年遞增。液化天然氣交易結算則是通過LNG加氣機來完成,LNG加氣機是将液化天然氣加氣站輸送的液化天然氣加注到LNG汽車的一種超低溫計量器具。
據歐陽勃介紹,2021年9月,德陽市計量所建立的LNG加氣機檢定裝置計量标準,可以滿足德陽全市11個液化天然氣加氣站的量值溯源需求。現場檢定時,檢定人員通過電腦軟件自動拍照采集氣量數據,判定是否合格,為市場監管部門維護供需雙方交易的公平公正提供了有力的計量技術支撐。
數字時代的計量 讓計量檢定校準工作發生巨變記者了解到,随着數字技術應用的發展,計量檢定校準工作也發生了較大的變化。
歐陽勃告訴記者,在建所初期,德陽市計量所建立的社會公用計量标準不足二十套,目前已擁有包括力學、溫度、電磁、無線電、時間頻率、化學、聲學、光學、電離輻射等計量領域九大類166套社會公用計量标準,可開展289個項目的檢定校準工作。
“20世紀90年代,電能表(那時還稱電度表)多為機電式,檢定裝置每次隻能檢定一隻表,通過手動控制電能表走和停,檢定員需盯着轉盤的色标計讀轉數,然後按照公式計算出相對誤差,判定是否合格。” 歐陽勃感慨道,現在的電能表種類多樣,包括機電式電能表、電子式電能表、多費率電能表、預付費電能表、費控智能電能表等等。檢定裝置可同時檢定24隻電能表,通過電腦控制電流大小,改變電能表轉動的快慢,采用光電轉換将受檢電能表轉數轉換成電脈沖數,控制标準電能表計數來确定受檢電能表的相對誤差,檢定結果自動生成,工作效率和測量準确度均顯著提高。随着電能計量檢定技術研究的發展,大批量、大電流和全自動化校表已成為必然趨勢。基于“互聯網 智能電能計量監控”的智能化管理平台,将實現各級計量設備的實時監控、網絡化管理及大數據分析。
測力儀是用于測量各種力值或載荷大小的便攜式計量儀器,又稱測力計,廣泛應用于電力行業、通信行業、交通運輸行業、食品醫藥行業、建築行業以及各大科研院所、教學機構和檢測機構中。17世紀,利用胡克定律發明的彈簧測力計标志着測量力的基本工具誕生。
德陽市計量所力學中心主任許全介紹說,二十多年前,德陽市計量所開展拉、壓、萬能試驗機檢定工作所使用的機械式指針測力儀器(測力環),是利用胡克定律:力=彈性系數(或彈性模量)×變形,由于測力環所用的金屬材料彈性模量是恒定的,力和材料的變形值成線性關系,這樣就可以通過測量測力環的變形值來計算其所受的力。随後,測力儀從機械指針式測力儀發展到數顯式測力儀,現在主要以各種測力傳感器匹配适當的電測儀表構成的傳感器式數顯測力儀為主。和傳統的機械式測力儀相比,數顯式測力儀具有測量範圍大、準确度高、使用方便、操作簡單等優點,測量數據的數字化及與計算機等終端的聯網更是數字化時代變革的重要一環,為測量力值和載荷提供了便利。
随着數字技術應用,還促進了理化分析工作的發展。德陽市計量所理化中心主任黃婷婷告訴記者,保護好水資源生态環境,實時監測水質安全,檢測水資源COD含量,已成為城市建設中的一項重要工作内容,化學需氧量(COD)在線自動監測儀主要用于檢測生活污水、工業廢水和地表水等水體中的COD值,作為水質在線自動監測系統的核心,運用現代傳感器技術、自動測量技術、自動控制技術,采用氧化還原滴定法、分光光度法等分析方法進行實時在線測量和分析。檢定人員按照規程要求準備标準物質,設置儀器參數,監測儀即可完成自動進樣、氧化反應、數據處理等過程,數據結果還将通過網絡傳輸到環境保護工作主管部門,為政府提供實時有效的環境污染防治的監督管理。
“分光光度計,是将成分複雜的光,分解為光譜線的科學儀器,多應用于科研、化工、醫藥、生化、環保以及臨床檢驗、食品檢驗、教學實驗等領域。紫外可見近紅外分光光度計可根據物質的分子對紫外、可見、近紅外區輻射(光)的選擇性吸收和朗伯-比爾定律對物質進行定量分析和定性鑒别。” 黃婷婷說,以往的紫外可見分光光度計多為指針式讀數設備,需要人工估讀,現在的紫外可見分光光度計多與計算機相連接,可以進行自動波長掃描和定量分析,大大提高了工作效率和分析準确度。
數字時代的計量 實現“物聯網 能源計量”據了解,近年來,德陽市計量所在全市範圍内深入開展能源計量工作,其承擔的德陽市節能減排綜合監測管理平台項目被國家市場監管總局、國家發展改革委聯合确定為“2018年全國重點能源資源計量服務示範項目”。
據德陽市計量所工程師歐鳳林介紹,該項目結合物聯網、雲計算等技術,實時監測全市重點用能單位的能源運行數據,實現了“物聯網”技術在能源計量工作中的實際應用,可使企業提高自身能源管理的精細化水平。接下來,德陽市計量所将充分發揮能源計量在節能減排、重點用能單位能耗在線監測、“雙碳”工作的基礎作用,不斷提升能源計量标準化、智能化、網絡化服務水平,為德陽經濟高質量發展持續努力。此外,該所還将打造門戶網站、手機APP等互聯網渠道,通過“互聯網 ”計量實現通信信道、采集設備等資源共享,引導居民用戶科學、合理用能,向客戶提供多元化的便捷計量服務,保證計量的公平公正。
對于未來德陽“數字時代的計量”發展,德陽市計量所所長劉宣認為,随着現代化水平提高,我國城鎮化建設取得了長足進展,工作内容也愈發傾向于數字化、信息化和高科技化,這都表明計量在人們的工作生活中發揮着越來越重要的作用。進入計量量子化時代,通過全面采用量子計量基準,将大幅提高測量速度、精度和穩定性。在未來,利用數字技術實現遠程檢定/校準,使得遠程、原位控制管理計量器具真正成為可能;在物聯網中植入大量的、多節點的、測量不同參數的、可進行智能測量的傳感器,讓智能計量為智能制造、智能生活、智能社會提供準确可靠的保障。
劉宣表示,德陽市計量所作為市級法定計量技術機構,在承擔傳統計量任務的同時,将按照《計量發展規劃(2021-2035)》發展思路,推進計量數字化轉型,加強新興行業相關計量标準建設,加強計量數據統計、分析和利用,提升數字終端産品、智能終端産品計量溯源能力,夯實服務數字時代人民群衆生産生活的計量基礎,為服務德陽數字經濟高質量發展作出計量人的貢獻。
西南商報源點新聞記者 李祥 李鵬飛(圖由德陽市計量所提供)
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