测量仪器分类论

    1　引　言

    对测量仪器的分类不清晰,造成种种混乱和误区。比如把计量器具分为量具、测量仪器和计量装置,而按照JJF1001-1998《通用计量名词及定义》,测量仪器与计量器具是同义词语,两者是没有区别的,均对应英语measuring instrument,因此量具、测量仪器和计量装置的这种分类不具有内部统一性。至于把测量仪器分为数字式与模拟式,指示式和记录式,累计式和积分式,以及分为计量基准、计量标准和工作计量器具等等,都只是从指示方式或用途某方面进行划分,并没有涉及测量仪器的本质。

    习惯把测量仪器称为计量器具,是由于“器”“具”之分具有相当的实用性及延续性,我国目前仍习惯使用。JJF1001-1998对测量仪器的定义是“单独地或连同辅助设备一起用以进行测量的器具”,与《国际通用计量学基本术语》(VIM)中的定义相同,这里的“器具”在VIM中是device,本应翻译为“装置”。从这个定义,并没有“器”“具”之分。

    下面介绍和解释“器”和“具”的涵义。“器”可理解为计量仪器,即将被测量信号转换成可直接观测的指示值或等效信息的仪器仪表,计量仪器一词至今没有定义,也没有对应的英语表达。“具”是实物量具的简称,其定义是“使用时以固定形态复现或提供给定量的一个或多个已知值的器具”,英语为material measure。而“器”和“具”是不是构成了所有的测量仪器,也未被明确提出,更多的提法是在“器”和“具”的基础上再进行补充。另一方面,考虑到与国际通用的表达接轨,计量器具一词逐渐被测量仪器代替,“器”和“具”之分也将逐渐淡化。我们认为,从测量仪器的本质出发,“器”“具”既有其合理性,也有其不足之处,有必要给测量仪器的分类一个明确的解释,予以测量仪器的一个清晰的内涵。

    2　量值的输出和输入

    纵观计量10大专业,所涉及的测量仪器千差万别,我们可以从计量学的基本定义,即量值的统一和准确可靠出发,把测量仪器划分为提供量值和测量量值两类。提供量值的仪器为复现或输出一定对应标称值信号的测量仪器。可分为:

    (1)由自身的物理特征复现一个固定量值的实物量具。实物量具按其复现或提供的量值,又可以分为单值、多值和连续3种。单值量具如量块、砝码;电阻箱利用不同电阻的组合提供多个固定的、不连续的量值;线纹尺则利用线纹间隔,复现一定范围内的长度。定义中的标称值应理解为其复现量值测量单位、数值已知,并在量具上(或在其有关技术文件上)用以标明其特性或指导其使用的量值,如标明在标准电阻、砝码、量块上的量值。

    (2)输出一定量值并指示出来的仪器。信号发生器提供一定频率范围连续的量值;材料试验机输出力值;标准转速装置是一个转速源;电学的多功能标准源是提供多种量值输出的仪器。这类仪器通常有调节装置,如旋钮。