破解“测不全、测不准、测不了”困境：中国计量院实现全量程精密计量自主可控

时间： 2026-08-10 - 16:09 周一

质量作为国际单位制七大基本物理量之一，是力值、扭矩、压力等各类力学量实现量值溯源、精准传递的根本源头。中国计量院“国家质量计量基标准的关键技术及应用”项目组立足国家战略需求，针对多影响量无法同步修正、大质量感量大、加载同步性不足和测量重复性低等关键难题，开展多年自主攻关，突破多项技术瓶颈，构建了覆盖超大质量与微小质量的高精度测量体系，从根本上破解了当前“测不全、测不准、测不了”的技术困境。

国家质量计量基标准为航空航天、交通运输、风力发电、船舶工程、生物医药等关键行业提供核心计量支撑，在守护国防与民生安全等方面发挥着不可替代的基础性、战略性作用。该项目的技术突破主要体现在以下3个方面——

该项目创新构建基于蒙特卡洛法的逆单位矩阵解算模型，同步攻克空气浮力精准修正、表面吸附效应补偿、高精度质心测定等系列关键技术，有效解决了传统质量计量因多影响量分步修正带来的“测不全”核心卡点。

在超大质量计量领域，该项目首次在国际上实现基于非冗余矩阵的大质量修正方法与宽量程、自动变感技术，成功将我国2000kg超大质量测量精度提升至千万分之六，达到国际领先水平，打破了超大质量测量长期存在的“测不准”技术壁垒。

在微小质量计量领域，该项目自主研发多自由度机械臂质量标准智能存储阵列，攻克高精度皮重交换测量核心技术，将我国质量计量标准下限下探至5×10^-8kg，测量精度最大提升一个数量级，历史性突破微小质量领域“测不了、测不精”的全球技术瓶颈。

依托上述突破，该项目搭建起全量程覆盖的计量基标准装置体系，涵盖50μg微小质量标准装置、1kg基标准真空传递及测量装置、20kg与50kg精密质量测量装置、2000kg大质量测量装置等系列核心装置。我国100kg量级测量精度提升近一个数量级，同时斩获国际法制计量组织（OIML）R111砝码全球唯一发证资质。目前，该项目累计授权发明专利80项，项目组发表高水平论文60篇，出版学术专著2部。

目前，该项目成果广泛服务于国内外船舶工程、交通运输等领域中的大质量高准确度溯源，以及生物医药等前沿领域的微克计量，同时满足共建“一带一路”国家日益增长的高精度大质量校准服务需求。这些服务从源头上解决了高精度超大扭矩量值溯源的难题，为我国大型舰船动力系统的设计和制造提供了可靠保障；有效解决了引力标准溯源系统建设中环境参数精准修正难题，大幅提升引力基准量值准确度；实现了航天器核心载荷石英晶体微天平的精准校准与量值传递，保障了航天微纳器件测量数据精准可靠，为航天器在轨稳定运行、高精度载荷探测提供关键计量保障；为“科技治超”及OIML证书试验提供了精准的溯源依据。