中国计量科学研究院长度计量科学与精密机械测量技术研究所介绍
长度计量科学与精密机械测量技术研究所(以下简称长度所)自1955年成立以来,一直致力于研究、建立、保存、复现和改进国家长度计量基准和标准,以及精密测量技术的研究与探索。
长度所下设四个研究室:(1)量块/线纹计量科学研究室(2)大长度计量科学研究室(3)精密测量技术研究室(4)螺纹/坐标计量技术研究室。开展的计量科学技术研究领域有:量块计量、线纹计量、精密测量技术 、大长度计量 、石油螺纹计量、坐标测量技术、纳米计量等。其中:
(1) 量块/线纹计量科学研究室:承担着研究、建立和提升量块(端度)计量和线纹计量的国家基标准任务,对外开展各种量块、线纹尺、激光干涉仪、旋光标准石英管等相关领域的检定、校准和检测工作。
(2) 大长度计量科学研究室:承担着研究、建立和提升大长度的国家基标准任务,以及对全国测绘部门、地震测量部门、总参测绘部门及地方计量部门的量值传递工作。对外开展基线尺的长度和温度线膨胀系数、标准钢卷尺、钢卷尺、三等标准金属线纹尺、套管尺、测深尺及其他线纹尺类检测;测距仪、位移传感器,激光测量系统、激光跟踪仪、激光雷达扫描系统等仪器的检定与校准;大型比赛场馆,高精度工程项目等的检测。
(3) 精密测量技术研究室:承担着研究、建立和提升直径、平面度、角度、锥度、粗糙度、齿轮、位移、量仪、纳米等国家基准和单/多刻线样板、表面粗糙度比较样块、391齿/360齿多齿分度、环规/塞规、小角度检查仪、光学仪器检具、坐标测量显微镜等国家标准的任务。目前,对外开展着微小尺寸测量、粗糙度测量、角度/小角度测量、平面度测量、纳米标准样板等几何量形位公差领域、齿轮测量领域的检定、校准和检测工作,以及各种量具量仪、光学仪器的检定、测试、校准工作。
(4) 螺纹/坐标计量技术研究室:承担着研究、建立和提升石油螺纹、坐标计量的国家基标准任务。作为美国石油学会(API)认可的全球8所石油量规鉴定机构之一,该实验室保存着亚太地区的石油螺纹地区规,并承担着亚太地区的石油校对量规的鉴定、校准任务。对外开展:API校对量规、螺纹检测仪器的校准服务;坐标测量机的定型鉴定和校准等各项服务;坐标测量机检定用标准器的校准服务;加工中心的检测和误差补偿服务;包括齿轮类零件、自由曲面类零件在内的测试、测绘服务;大型零件(物体)、装置的三维尺寸、几何参数、运动轨迹的测量等。
长度所是全国国几何量长度计量技术委员会秘书处、中国计量测试学会几何量专业技术委员会秘书处所在单位。全国几何量长度计量技术委员会是在国家质量监督检验检疫总局的领导和授权下工作的技术性组织,负责规划和实施计量技术法规的制定、修订和贯彻实施方面的工作。同时开展其它有关的工作,如:受国务院有关部门和有关省、自治区和直辖市计量行政部门的委托,承担本专业领域内部门和地方计量技术法规的制定、修订、宣贯、咨询等技术服务工作。
中国计量测试学会几何量专业技术委员会是中国计量测试学会的会员单位,组成人员来自中国计量科学研究院、清华大学、天津大学、合肥工业大学、青岛前哨郎普测量技术有限公司等科研单位、院校和企业,主要工作内容是开展几何量测试理论和方法的研究,组织各种专业会议,开展国际和国内学术交流,为企业提供几何量测试咨询。长度所作为中国计量科学研究院的代表参加国际长度咨询委员会(CCL)和亚太地区计量组织(APMP)长度技术委员会的工作。自七十年代以来,长度所每年持续派遣优秀中青年技术人员进行出国进修、参加国际会议、合作研究、技术咨询等活动,并与美国(NIST)、德国(PTB)、英国(NPL)、法国(LCIE)、日本(NMIJ)等各国最高计量机构保持着密切的联系。
研究领域:
长度所开展的计量科学技术研究领域有:量块、线纹、激光应用、精密测量 、大长度 、石油螺纹、坐标测量、齿轮 、纳米技术等。
主要任务:
研究、建立、保存、复现和改进国家计量基准和标准:参加国际关键量比对、区域性国际比对以及双边国际比对以保证我国量值与国际上的一致性;组织国内比对、开展量值的准确、可靠传递;负责国家有关计量规程和国家标准等技术法规的制修订工作;承担国内外计量器具新产品的定型鉴定、国家产品质量抽查以及计量仲裁;承担国内外各类精密仪器与大型工程的现场测试,以及技术开发任务,为生产、贸易、科技和经济建设服务。
组织机构:
长度所下设四个研究室:(1)量块/线纹计量科学研究室(2)大长度计量科学研究室(3)精密测量技术研究室(4)螺纹/坐标计量技术研究室。
计量技术能力:
保存在长度所的国家计量基准8项,国家计量标准21项,其中6项基标准参加了国际比对,目前开展的检定/校准项目约90余项,检测项目约20项,其中部分项目通过了国际、地区计量组织和国际计量局的审查已被列入国际计量局互联网http://www.bipm.org/。
技术委员会和专业技术委员会:
在我所设有两个秘书处,国家质检总局下设的”长度技术委员会”和中国计量测试学会所属的”全国几何量专业技术委员会”秘书处。
科研成果:
经过五十多年的发展,长度所在计量科学研究方面取得了较为显著的成绩:先后获得国家发明奖、国家科技进步奖和国家质检总局颁发的各种奖项。
近期科研成果有:
1、0304GG:《微电子与纳米材料及特性材料测量技术和计量基标准的研究》,研制计量型原子力显微镜装置一台;
2、KGJ0335:《自由轨迹定位/运动姿态测量系统和溯源》,研制激光跟踪仪动态校准装置及其静态标准器一套。
3、WJG0303建立高精度圆柱度标准。
4、建立一等量块国家工作基准(二期续)。
5、涂镀层测厚仪设备更新项目,研制X荧光测厚仪一台、手持式涂层测厚仪一台。
近期在研项目有:
1、0317YS:《建立高精度位移传感器测量标准》;
2、0506YS:《高精度传感器动静态校准和溯源》;
3、KJG0411:《台阶高度自动测量技术的研究》等。
国际合作与交流:
长度所积极参与国际科技合作与交流,选派中青年科技人员出国进修、讲学、合作研究、技术咨询、参加国际计量委员会(CIPM)、国际法制计量组织(OIML)及国际计量测试技术联合会(IMEKO)等召开的有关国际会议。
检测/校准能力:
1、量块线纹计量技术研究室
量块、旋光度计量研究方向:主要检定和校准(0.5~1000)mm的量块,不确定度:U99=(0.02+0.1L)mm。
线纹计量研究方向:主要测量范围(0~1000)mm,不确定度: U99=(0. 1+0.1L) mm。
可为各种量块、线纹尺、激光干涉仪、旋光标准石英管等提供检定校准服务。
2、大长度计量技术研究室
基线尺和钢卷尺:测量范围≤25m,测量结果不确定度:U99=20mm/24 m。
基线尺温度线膨胀系数:测量结果不确定度:U =3×10-8℃-1 (k=1)。
双频激光干涉仪校准:测量结果不确定度:U=0.5 m +5×10-7L。
可开展各种大长度尺类量具和仪器的检测与校准。
3、精密测量技术研究室
3.1 纳米计量技术研究方向
测量范围(x, y, z)=(70mm, 15mm, 15mm)
测量分辨率(x, y, z)=(1.2nm, 0.25nm, 0.25nm)
扫描器测量不确定度:空间任意两点:U95=5nm+2*10-4*d, d为两点间的距离。
阶梯高度测量:U95=(1.1nm,...1.2nm)+2*10-4*h, h为阶梯高度。
3.2 齿轮计量技术研究方向
螺旋线:β(0~45°)不确定度:U99= 1.83mm
3.3 角度计量技术研究方向
测量范围360°,不确定度: U95=0.03"。
3.4 形状位置计量技术研究方向
平面度:测量范围Φ(0~300)mm..不确定度: U95=0.01mm。
粗糙度:测量范围(0.1~5)mm,不确定度: U99=(2~5)%;测量范围(0.8~80)mm,不确定度: U99=(5~22)%。
圆锥度:测量范围(1:3~1:50),不确定度: U99=(0.3+10/L)"。
3.5 量仪计量技术研究方向
量具、量仪及光学仪器的检定、测试、校准和研究工作;
4、螺纹、坐标计量技术研究室
4.1 石油螺纹计量技术研究方向:常规螺纹(环规:Ф>20mm,P>4)及石油钻具接头螺纹校对量规,石油油管螺纹、套管螺纹、管线管螺纹校对量规,抽油杆螺纹校对量规等的检定、校准及测试;
测量范围:中径: 17mm-508mm。
不确定度(k=2): 紧密距:6mm
中径:2.8mm
锥度:2.6mm
螺距:1.3mm
牙侧角:1.5´
4.2 坐标计量技术研究方向:坐标测量机的型式批准、检定、校准及测试,激光跟踪设备等的动态校准,复杂、不规则形状零件的测试。
计量规程编撰:
2005年新编规程有:
《激光干涉仪检定规程》,
《标准钢卷尺检定规程》,
《针规检定规程》,
《标准齿轮检定规程》,
《三等金属标准线纹尺检定规程》,
《JJG101087几何量计量名词术语及定义》。
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