一、前（qián）言
溫度計量學是計量（liàng）學領（lǐng）域中的一個重要（yào）分支。大家知道，溫度是一個重（chóng）要而特殊的（de）基本物理量。它的（de）重要性在於（yú）與其他物理現象有著密切的關係。科學研究和（hé）工農（nóng）業生產中的每一個環（huán）節，均離不開對溫度的可（kě）靠而準確的測量。溫度是一種內涵量（liàng），不（bú）是廣延（yán）量。所以，它與其他物（wù）理量相比更為（wéi）複雜。兩個溫度不能相加，隻有相等或（huò）不（bú）相等的關係，而其他一（yī）般的物理量有（yǒu）單位，它們的測量結果（guǒ）即為該單位的倍數或分（fèn）數。因此，長期以來（lái），對於溫度而言，我們所作的測量，隻（zhī）是確定（dìng）溫度在溫標（biāo）上的位（wèi）置。所（suǒ）以溫標（biāo）在溫度測量中占有極其（qí）重要的地位（wèi）。溫標（biāo）是溫度準確、可靠測量的基礎。一個國家，溫標的建立與實（shí）施從（cóng）一個側（cè）麵反（fǎn）映了這（zhè）個（gè）國家的（de）計量（liàng）科技（jì）水平。
隨著世界科學技術（shù）的進步，為了更好（hǎo）地（dì）統（tǒng）一國際溫度量值（zhí），國際計量大會決定（dìng）於（yú）1927年（nián）計劃製定“國（guó）際（jì）溫標”。首個國際溫標就（jiù）是《1927年國際溫標(ITS-27)》。由於第二次世界大戰的爆發，推行工作立即停頓（dùn）。到1945年二戰結束（shù），經過一段經濟恢複時期（qī），直到1948年才在第9次國際（jì）計（jì）量大會上重新恢複溫（wēn）標討論，並在此基礎上進行修改。1948年，國際（jì）計量委員會正式頒布了《1948年國際溫標(ITS-48)》。
1937年，溫（wēn）度（dù）谘（zī）詢委員會(CCT)成立。這是一（yī）個專（zhuān）門討論國際溫（wēn）標修訂和改進的（de）專家機構（gòu）。同時，它（tā）又是一（yī）個向國際計量委（wěi）員（yuán）會提出谘詢意見的顧問機構。從1979年開始，我國（guó）派遣（qiǎn）淩善康同誌（zhì）為（wéi）代表，任（rèn）CCT委員並參與CCT對國際溫標（biāo）的研（yán）究與（yǔ）修訂。
二、國際溫標的演變曆史及我國溫度基準的（de）建立
國際溫標從定義（yì）來看，實質上是一種經驗溫（wēn）標。它是以熱力學溫度為標準而製定（dìng）的，是熱力學（xué）溫度的一種近似。隻是（shì）它與曆史上各種經驗溫標有（yǒu）本質區別。早在（zài）1887年，國際（jì）計量委員（yuán）會曾（céng）決定采（cǎi）用“氫（qīng）百度（dù）溫標（biāo）”作為國際溫標（biāo），它（tā）以“定容氫氣體溫度計”為基礎，以精密玻（bō）璃水銀溫度計（jì）作為傳遞氫百度溫標的二級（jí）標準。但是，這樣的溫標未獲得各國廣（guǎng）泛采用。其原因（yīn）可能是（shì）當時國際上（shàng）的科技水平有限，以及（jí）當時國際計量局（jú）的權威性和影響（xiǎng）力還遠遠不（bú）夠（gòu）。
下麵對各時期國際溫標的基本內容（róng）、曆（lì）史演變情況以及（jí）我國相應（yīng）的發展階段作一介紹:
1.《1927年（nián）國際溫（wēn）標(ITS-27)》時期(1927H～1948年)
國際上第一個國際溫標就（jiù）是（shì）《1927年國（guó）際溫標(ITS-27)》。1927年第7屆國際計量大會（huì）決定采（cǎi）用《1927年國際溫標(ITS-27)》作（zuò）為全世界的（de）統一（yī）溫標。所（suǒ）謂“溫標（biāo）”，就是（shì）規定出（chū）一係列固（gù）定（dìng）點、內（nèi）插儀器和內插公式對溫（wēn）度進行（háng）測溫計算。這一模式一直（zhí）保持至（zhì）今。
《1927年國際溫標(ITS-27)》中有冰點（diǎn）、水沸（fèi）點、金點、銀（yín）點等6個固定點及相應的內插公式；內插儀器（qì）采用了高準確度、高穩定性的鉑（bó）電阻溫度計、鉑銠/鉑熱電偶和光（guāng）學高溫（wēn）計（jì）。國（guó）際溫標（biāo）每（měi）20年左右修改一次。因為在新溫標確定後，需要一段時間推廣（guǎng）和應用。
1949年以前，正值國民（mín）政府統治瀕臨崩潰時期。當時工業溫度計量技（jì）術處於十分落後的（de）狀態，談（tán）不上溫度測（cè）量（liàng）標準的建設，更不可能實（shí）施國際溫標。
2.《1948年國際溫標(ITS-48)》時期(1948～1968年)
從1948年起，國際（jì）上開始（shǐ）執行《1948年國際溫標(ITS-48)》(以（yǐ）下簡稱“48溫標”)。當時，中國正值解放戰爭（zhēng）即將獲得最（zuì）後勝利（lì）的高潮時期，也（yě）不（bú）可（kě）能考慮（lǜ）這些問題。
直到20世紀50年代初，新（xīn）中國成立後，國家著（zhe）手恢複經（jīng）濟（jì），生（shēng）產建（jiàn）設開始步（bù）入第一個五年計劃時期（qī），那時工業建設也有（yǒu）了一定程度的發展。因此（cǐ），1955年春，成立了國家計量局。新（xīn）機構成立之初，全局隻（zhī）有（yǒu）50人（rén）左右，儀器設備隻有前清時代（dài）留下的天平和若幹營造（zào）尺等。
1957年年底，國（guó）家計量局領導一方（fāng）麵加緊與原（yuán）中華人民共（gòng）和國第一機械（xiè）工業部“工具（jù）研究院計量檢定（dìng）所”籌備合並事宜，另一方麵積極籌（chóu）備成立新機構（gòu）以及（jí）選拔幹部和（hé）培養人才。當時成立的熱（rè）工（gōng）處設有:(1)高溫實驗室；(2)中（zhōng）低溫實驗室；(3)電（diàn）子（zǐ）儀表實驗室；(4)化學實驗室。首（shǒu）任處長是彭世欽同誌。在（zài）熱工處成立之初（chū），做了不少下基（jī）層（céng）企業的服（fú）務工作。
在人（rén）員培養方麵，國家（jiā）計量局領（lǐng）導派學員前往（wǎng）蘇聯計（jì）量（liàng）科學研究院學習。在熱工專業人員的學習分配（pèi）為:石質彥學習高溫計量(高溫固定點、熱（rè）電偶（ǒu），光學高溫標準等)，淩善（shàn）康學習（xí）中低溫計量(低溫溫標固定點（diǎn）、水三相點、氣壓（yā）測量儀器、標準電阻溫（wēn）度計製作等)，黃國政學習壓力計（jì）量，賀錫蘅（héng）學習（xí）化學計量。
1959年赴蘇學（xué）員學成歸國。就溫（wēn）度方麵而言（yán），他們（men）了解了（le）如何複現國（guó）際溫標（biāo）和（hé）量值傳遞全過程，同時把水（shuǐ）三相（xiàng）點、鉑銠（lǎo）10-鉑熱（rè）電（diàn）偶（ǒu）、鉑電阻溫度（dù）計的製造工藝和分度程序（xù）帶回，為我（wǒ）國啟（qǐ）動複現“48溫標”打（dǎ）下了基（jī）礎。這批（pī）學員很快成為我國溫度計量（liàng）事業發展中的骨幹力量（liàng）。
20世紀60年代初（chū），國際上對“48溫標”作了部（bù）分修訂。1960年第11屆國際（jì）計量（liàng）大（dà）會上（shàng），通過了“48溫標”的修訂版，並正式定名為《1948年國際（jì）實用溫標(1960年修訂版)》，並向（xiàng）世界頒布（bù）。修訂（dìng）版（bǎn）對原來的溫標在文字和實驗（yàn）方（fāng）法上進行了（le）修改，而固（gù）定點的溫度數值保持不（bú）變。從此，我國（guó）開始重視國際計量的發展趨勢（shì），廣泛查閱資料，從參加的各（gè）種（zhǒng）國際計量（liàng）活（huó）動中了解情況，使得我國在溫度計量的發展方向上，有了比較（jiào）好的掌握。因此，在一段（duàn）時（shí）間內，溫度實（shí）驗室的籌備工作進行得比較順利。1961年，國家計（jì）量局又（yòu）派人員到英（yīng）國國（guó）家物理所(NPL)進行短期考察，重（chóng）點了（le）解開爾文測溫電橋技術，並在NPL驗收了從（cóng）英（yīng）國Tinsley儀（yí）器公司進口（kǒu）的精密電橋。此設備在當時的研（yán）究工作中起到了很大的作用。
3.《1968年國際實用溫標(IPTS-68)》時期(1968～1990年)
從1968年開始，國際（jì）正式推（tuī）行《1968年國（guó）際實用（yòng）溫標(IPTS-68)》(以下簡稱“68溫標”)。與“48溫標”相比，“68溫標”的重要修改部分為:①溫標的下限由氧（yǎng）沸點(約90K)延伸到（dào）氫三（sān）相點(13.81K)；②修改了定義固定點的溫度（dù）指定值和內插（chā）公式，目（mù）的是為（wéi）了使國際實用（yòng）溫（wēn）標溫度更（gèng）接（jiē）近於熱（rè）力學溫度值；③采用（yòng）了第二輻射常數C2更加準確（què）的新值)。這些（xiē）都（dōu）使溫度數值發（fā）生了變（biàn）化。從（cóng）1975年開始，又對溫（wēn）標的（de）文本進行了（le）一（yī）次修（xiū）訂，但“68溫標”的全部溫（wēn）度數值保持（chí）不變，隻是名稱改（gǎi）為《1968年國（guó）際溫標（biāo）(1975年修訂版（bǎn）)》。
“68溫標”分為3個（gè）溫區（qū），分別用標準鉑電（diàn）阻（zǔ）溫（wēn）度計（jì）的W-t的多項式（shì）和標準鉑銠10-鉑（bó）熱電偶的E-t公式，以及普（pǔ）朗克（kè）輻射定（dìng）律描述（shù）的公式來（lái）定義各（gè）溫區內（nèi）的（de）溫度（dù）值。
溫度領域各實驗（yàn）室的（de）工作包括:建立相關的固定點、挑（tiāo）選基準內插儀（yí）器、進行（háng）量值傳遞等，用這（zhè）些基本工作來保證我國（guó）溫（wēn）度量值的準（zhǔn）確、一致。
20世紀60～70年代（dài），正值世界上工業化國家處於經濟（jì）和科技（jì）快速（sù）發展階段，而這時，我國卻（què）正（zhèng）遭受（shòu）文化（huà）大革（gé）命（mìng）的嚴重破壞。動（dòng）蕩的（de）局勢嚴重阻礙了我（wǒ）國經濟和計量事業的（de）發展步伐（fá）。
從文化大革（gé）命之後到20世紀80年代，我國經濟才逐步恢複。此時，國際計量委員會溫度（dù）谘詢委員會正醞釀對“68溫標”進行修改，並鼓勵各成員國開（kāi）展（zhǎn）對新溫標的研究。此時，熱工處溫度室（shì）的工作也有了起色。一方麵，我們從名校中（zhōng）招（zhāo）收若幹（gàn）名優秀學生（shēng），讓（ràng）他們在課題中進行實際鍛煉與培養；另一方麵（miàn），積極（jí）向國家（jiā）科（kē）委、工業部委及（jí）國家計量局爭取課題立項和經費支持。同時，在內部圍繞新溫（wēn）標，設立具有前瞻性的課題進行（háng）研究。
20世紀80年代中期（qī），我國溫度領域，在加強（qiáng）人（rén）才培養和合理確定（dìng）課題方麵使得實驗室的發展進程加快（kuài）。
這階段各（gè）部門的工作歸（guī）納如下（xià）:
(1)高（gāo）溫部（bù）分
高溫實驗室管轄的溫區為1064℃～2000℃。20世（shì）紀（jì）60年代初，在此範（fàn）圍（wéi）內，我國已（yǐ）建立了目測（cè）光學高溫計、金凝固點和（hé）扇（shàn）形擋板。利用它們實現高溫溫標的延伸，並成功建立了我（wǒ）國（guó）1064℃～2000℃的IPTS-48溫標。20世（shì）紀80年代初，趙琪（qí）和原遵東等同誌研製出了（le）“三光路調製式基準（zhǔn）光學比（bǐ）較儀”，為建立國際實用溫標（biāo）IPTS-68的高溫段打下了（le）堅實的基礎。從1987年開始（shǐ），高溫實驗室進一步（bù）研究了“直流光電比較儀”，在（zài）技術指標上達到（dào）了國際同類儀（yí）器（qì）的（de）水平，並為實施ITS-90創（chuàng）造了（le）良好條件。與於同時，仇乃榮（róng）同（tóng）誌成功研製了高穩（wěn）定度真空燈和充氣燈，為傳遞工作的順利進行作出了貢獻。
(2)中（zhōng）低溫部分
中低溫（wēn）實驗室始建於20世（shì）紀（jì）50年（nián）代（dài），是中國（guó）計量（liàng）科學（xué）研究（jiū）院建立（lì）最（zuì）早的（de）實驗室（shì）之一。中溫溫區為（wéi）0℃～961.78℃，而低溫（wēn）是指13.8033K～273.16K的溫（wēn）度（dù）段。因為此溫區與工業（yè）和航空航天（tiān）事業有（yǒu）密切聯係，所以備受各（gè）方麵領（lǐng）導的重視（shì）。我國在中低溫溫標研究領域的（de）進展（zhǎn），在國際同（tóng）行中產生了一定的影響。我們中溫一等鉑電阻溫度計（jì）分度和傳遞（dì）工作的測量擴展不確定度已達到(0.4～4.5)mK的水平，置信水平為（wéi）95%。在建立中溫基準中，當時的課題負責人是李訏謨同（tóng）誌（zhì），他在課題研究所包（bāo）括的（de）中溫固定點複現、高溫鉑（bó）電阻溫度計的研（yán）製中，起了主導（dǎo）作用。
在低溫溫區，溫標是由低溫（wēn）銠鐵（tiě）溫（wēn）度計（jì）複（fù）現而保存的。低溫（wēn）室在精（jīng）心挑選銠（lǎo）鐵溫度計的過程中（zhōng），以（yǐ）及在實驗（yàn）設計和研製精密低溫槽中發揮了創造性，收獲頗豐。這（zhè）些工作（zuò）也是我國低溫基（jī）準組數（shù）據保持良好的可靠（kào）而必要的條（tiáo）件。低（dī）溫室與（yǔ）NPL和意大利計量所(IMGC)進（jìn）行了比對，結果證明:我國固定點在零點（diǎn）幾毫開內（nèi）與之相（xiàng）符。我國（guó）低溫溫標13K以（yǐ）上的（de）總不確（què）定度保持在1mK之內（nèi）。低溫項目的建（jiàn）設（shè）中（zhōng），張國權（quán）為（wéi）低溫基準的建立、李（lǐ）中樾同（tóng）誌（zhì）為中國計量科學研究院水三相點容器的成功研製付出（chū）了大量（liàng）心（xīn）血。
(3)熱電偶部分（fèn）
熱電偶的溫度範圍（wéi）為IPTS-68中（zhōng）的660℃～1064℃，基（jī）準組由10支鉑銠（lǎo）10-鉑（bó）熱電偶組成，使用金、銀、銻3個（gè）凝固（gù）點分度（dù）。1978年，參加國際計量局組織的國際（jì）比對，取得了良好（hǎo）的結果。美國（guó）國家標準（zhǔn）與技術研究院(NIST)的鉑銠10-鉑熱電偶的測量不確定（dìng）度（dù）為（wéi）0.2℃，測量範（fàn）圍為0℃～1100℃。我國相應的測（cè）量不確定度為0.3℃，測量範（fàn）圍也是0℃～1100℃，英國的測量不確（què）定度也是（shì）0.3℃，基本上處於同（tóng）一水平。
4.《1990年（nián）國（guó）際溫標（biāo）(ITS-90)》的研究準備與新溫標（biāo）的推行
《1990年國際溫標(ITS-90)》(以下簡稱“90溫標（biāo）”)是根據第18屆國際計量大會及第77屆國際計量委員（yuán）會會議決定而（ér）在全世界公布實施（shī）的（de）新（xīn）溫標。按照國際計量局（jú）的要求，自1990年（nián）1月1日起，在全世界執行《1990年國際溫標（biāo）(ITS-90)》，以代替《1968年國（guó）際（jì）實用溫標(IPTS-68)》和《1976年0.5～30K暫行溫（wēn）標(EPT-76)》。但是，我國準備新溫（wēn）標的實施工作，早在1989～1990年期（qī）間已經開始。按照（zhào）當時國（guó）家技術監督局（jú）“553號文（wén）件（jiàn）”的通知，要求各省、自（zì）治區、直（zhí）轄市和（hé）國（guó）務（wù）院各（gè）部門（mén）的計量管理部門負（fù）責完成各自管（guǎn）轄範圍內的（de）ITS-90的推行工作。中國計（jì）量科學研究（jiū）院熱工處一方麵承擔宣（xuān）講ITS-90課程的（de）責任；另一方麵，對廣大企業中應用（yòng）的工業電阻（zǔ）與熱電偶的分度（dù）表，按“90溫標”的新數據進行修改，以（yǐ）免影（yǐng）響廣（guǎng）大企業的生（shēng）產。這項工作任務緊迫，必須（xū）按時完成。這期間（jiān），全國範圍組織（zhī）了10多次（cì）宣講。任務已於1990年前提前完成。出色的溫標推行工作，給地方單（dān）位和企業代表提供了很大的支持，中國計量科（kē）學（xué）研究院受到國家技（jì）術監督局領導（dǎo）的（de）表（biǎo）揚（yáng），以（yǐ）及國際計量局局長（zhǎng）奎恩(T.J.Quinn)先（xiān）生的稱讚。
三、結束語
溫度計量建設的前30年，是老一輩溫度計量（liàng）工作者(如陳（chén）竹生（shēng）、潘儒文、仇乃榮、李湜然、吳必勤等（děng）)艱苦奮鬥令人難忘的歲月（yuè）。這代人本（běn）著強烈的責任感和奮鬥精神，不但為計量事業的發（fā）展打下了堅實的（de）基礎，更為國家培養出了一批溫度計量方麵的人才。在此，我們深切地期望（wàng）我們（men）的接班人，在今後歲（suì）月裏（lǐ），不負眾（zhòng）望，使溫度（dù）計量事業（yè）再創輝（huī）煌。
中（zhōng）國（guó）計量科學研究院研（yán）製的1234.93K～2273K溫度基準裝（zhuāng）置，1986年被批準（zhǔn）為國家基（jī）準。
本文刊發（fā）於《中國計量》雜誌2012年第6期
作者：中國（guó）計量科學（xué）研（yán）究院 淩善康
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