1威海市计量所 山东威海 264200 2威海威高洁丽康生物材料有限公司 山东威海 264200
摘要：现代计量测试仪器的发展及应用对推动国防建设及社会经济发展都具有着十分重要的意义和作用。各种计量测试仪器在长期应用的过程当中，形成了一定的固定特性。而在信息化背景之下，现代计量测试仪器结合大数据无线通信以及人工智能等技术，将实现进一步的创新突破，必然会朝着高智能化以及高标准化的方向发展。
关键词：现代计量测试；仪器；特点；发展方向
1现代计量测试仪器的范畴
近年来，计量测试技术和仪器的发展越来越智能化，随着传感器技术的广泛应用。现代计量测试仪器越来越多的呈现出扁平化、智能化、自动化、多样化、人性化的特色。从宏观角度看，现代计量测试仪器的内涵和外延，已超越了仪器、测试传统概念。现代计量测试仪器的结构相对复杂，通常由传感器采集数据，单片机对数据进行加工和存储，PC对数据进行处理并输出检测结果。这种集成化、一体化的计量检测流程赋予了现代计量测试仪器一种新的生命力。
伴随着现代计量测试仪器的智能化、自动化程度越高，传统的人工测量、人工计算、人工分析方式逐渐被先进的测试方法所替代。随着量子理论、人工智能、大数据、云计算、新一代无线通信（5G）技术的加速应用。计量测试领域将迎来一场翻天覆地的革命。现代计量测试仪器将实现跨界融合，首先，是实现加工和测量的一体化，摒弃了以往先加工、再测量、再加工、再测量的传统模式，实现了边加工边测量，真正实现了将计量测试嵌入生产工艺之中，实现了现代计量测试仪与生产、制造装备的完美融合，大幅提高了生产、加工的精度和效率。其次，是随着量子计量领域研究取得重大突破。实现了从实物基准向自然基准的过渡。计量传递将越来越扁平化，也越来越容易获得。进而实现了现代计量测试仪器在测量原理、测量准确度、测量范围等方面的创新和突破。新一代计量测试仪器将拥有极高的准确度，同时可实现自我校准。从而为生产加工提供了高水平、高质量的测试保障。
2现代计量测试仪器的特点
2.1现代计量测试仪器的高效化特点
传统的计量测试仪器在应用的过程当中往往会受到各种零件参数的干扰影响，导致计量或测试的结果出现一定的偏差。而现代化计量测试仪器，基于计算机技术展开计量与测试工作，能够根据相关的性能指标有效的调整各种参数，相比于传统仪器而言，表现出了更大的灵活性。除此以外，由于结合了先进的信息技术，因此现代计量测试仪器能够发挥出多传感器信息融合功能，能够使相关计量测试的操作人员从各个方面、各个维度分析测量结果，提高测量数据的精准性，减少失误产生，体现高效化特点。
2.2灵活性与信息化技术的融合
现代计量测试仪器除了具备强大的快速测量和高智能化外，还具有高灵活性。现代计量测试仪器与传统计量测试仪器相比最大技术突破在于，传统计量测试仪器以硬件检测设备为主，形成工艺较为复杂，同时零件参数存在着较大的分散性。现代计量测试仪器以软件为主，减少了复杂的硬件工艺生成程序。此外，对零件参数或对各项功能、性能指标进行更改时，现代计量测试仪器具有更强的灵活性与扩展性，通用化程度较高。现代计量测试仪器在灵活性的基础上还通过借助计算机融合了信息化技术，由于现代计量测试仪器的测量通道较多且十分复杂，通过与信息化技术融合，可以对不同通道进行扫描抽样检测，实现方便快捷的实时测量。现代计量测试仪器与信息技术的融合还体现在现代计量测试仪器的多传感器信息融合，对多次测量结果、从多个角度、多个侧面进行分析，从而获得较为准确的测量结果。
3现代计量测试仪器的发展趋势
3.1实现计量测试与智能制造的融合
传统制造业中，由于计量手段不够完善，往往生产制造和计量测试是分开进行的。计量测试无法完全融入到生产工艺中去。而计量测试是控制产品质量最基本、最主要的技术手段。我国在80年代就提出了测量能力指数（MCP值）这一概念。
希望借此将计量溶于生产工艺之中。随着传统制造业迈向智能制造，而智能制造的第一步就是设备数字化，因此，计量测试仪器将直接参与制造，即通过计量测试仪器实时监测生产制造过程，并将监控数据及时反馈给人机一体化智能系统，系统根据监测数据实时进行调整。例如，在发动机叶片加工过程中，已逐步实现了智能磨削加工检测一体化。这种一体化体系的出现将计量测试与生产制造紧密的联系在一起，最终形成一个整体。
3.2在同领域测试中建立统一计量仪器模型
现代计量测试仪器在同一个测量领域内会有不同的模型，这样不利于计量测试仪器的发展。建立统一计量仪器模型将实现同一领域内计量检测的快捷化、标准化、自动化。以几何量测试领域为例，通过建立统一的几何量计量仪器库，可以实现对该领域大部分测试对象实施测试。若出现模型中未包含的新测试对象，可迅速搭建新的测试系统，并将其加入仪器模型中。未来统一仪器模型将有可能替代计量测试仪器。因为，计量测试仪器只是单机操作，单机功能相对有限。而计量仪器模型将是一个完备的系统。其功能更加庞大，适用范围也更加广泛。
3.3微纳米测量技术的发展
随着当前国内外对微纳米技术的深入研究，其发展迅速，研究较为广泛，被国内外学者认为是当前科技发展的重要前沿。如何将微纳米技术应用到计量测试领域，以解决极小尺寸测试问题。一直是计量领域关注的热点和重点。该领域目前主要有2个研究方向，（1）在传统测试方法基础上，利用高等级计量测试仪器解决纳米测量问题。（2）创建新的理论体系和技术。利用微观物理、量子物理中研究成果，将其应用到测试领域。这将成为未来发展的趋势。目前在微纳米计量测试方面的主要问题有纳米测量环境问题、测量扰动大问题、材料结构不明等问题。这些都是纳米测量技术亟待解决的问题和瓶颈。
3.4高精准度化方向
未来计量测试仪器将会朝着量子计量测试方向发展，量子计量测试仪器本身就具有极高的精准度，能够为被计量与测试的对象提供高等级测试服务，不需要依靠高等级计量基准来保障测试精准度。并且，这种仪器还可以进行自校准，不需要进行人工校准也可以保持长期的精确度。
3.5个性化发展方向
未来计量测试仪器将会朝着更加自动化的方向发展，对于人工的依赖程度将越来越低，摆脱传统人工操作的束缚，有利于提供更多的个性化服务。测试过程将不再依赖于人工制定的操作流程，而能够依据人工智能技术，实现测试过程的数字化，并将其转化为标准操作流程。现代计量测试仪器将随着现代科学技术的进步而不断发展，满足更高精度、更灵活、更高标准的计量测试服务，节省人力成本，简化测试流程，大大提高测试效率，并且大幅度提高检测结果的可靠度。
结论
在很多领域中都会运用到计量测试仪器，可以说计量测试仪器是运用较为广泛的仪器之一。与传统的计量测试仪器相比，现代计量测试仪器更加智能化、自动化、测试效果更高、信息处理更灵活，由于其与现代信息技术完美融合，可以完成更加准确、复杂、困难的测试过程。并且随着科技的不断进步，未来的计量测试仪器将向着统一化、系统化、集成化、量子化、智能化、无人化方向发展。只有计量测试仪器的率先发展才能带动整个现代工业的技术进步。为此，我国应加大对现代计量测试技术及仪器的重视和投入。研制出更为先进的计量测试仪器。提高我国整体质量水平。
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