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仪器(qì)仪表和计量专(zhuān)家(jiā)唐统一

发布时间:2020-02-02 作者:曹建中 来源:中国计量 浏览:6909


唐统一,1917年7月生于北(běi)京,原籍广东省中山县。他中学就读于北平(píng)育英中(zhōng)学(xué)(现为北京25中和65中),1934年北平第一次举行全市中学会考,他名列初中榜首。



    1936年,考入(rù)清华大学电机系(xì),受教(jiāo)于(yú)吴有训、萨本栋、曾远荣等名师。次年即逢“七七事变”。他去燕京(jīng)大(dà)学物理系借读一年。学年(nián)终了时,赶赴昆(kūn)明母校复学(xué)。1941年毕业于清华大学电机系电力组,获学士学位。
    1943年,唐统一去英国(guó)曼(màn)彻斯特茂伟电机制造厂实习。他一面实习,一面(miàn)勤奋苦读,两年后转(zhuǎn)为初级工程师,并获英国伦敦大学电机系学士学位(二级荣誉)。1946年回国后,经(jīng)马大猷教授指引,到清华大(dà)学电机系任教,在系主任章名(míng)涛教授的鼓励下,转而涉(shè)猎电磁测量领域。以他为首的电(diàn)磁测量组,广泛收集(jí)和学(xué)习苏联、欧美、日本等国有关文献资料,迅速(sù)编写出(chū)了教学用书,积极(jí)添购精密仪器和校验设备,为清(qīng)华大学开拓(tuò)电(diàn)磁测量与仪器领域的教学、科研和(hé)保(bǎo)持工频电磁计量标(biāo)准的工作奠定了基础。
    唐统一在讲授本科生及研究生课(kè)程的同(tóng)时(shí),进(jìn)行了一系列的科研工作(zuò),如20世纪50年代进行了“三维电解槽造型的研究”、“流速仪的校验(yàn)”、“高温下金属蠕变的测量”等,使学校在测量方面的科研初具规模。20世纪60年代初,他参加了国内第一台200Hz交流网(wǎng)络分析仪的研(yán)制,其中的关键部件(带铁心的电感(gǎn)器(qì))的准确测量和补偿的问题在当时具有较大难度,他昼夜苦战、废寝(qǐn)忘食,终于攻克(kè)了这一技术难关。该分(fèn)析仪的(de)制成,使当时分析电力系统暂稳态的效率比人工计算提高了近(jìn)30倍,在(zài)鉴定会上(shàng)被公认为处于国内领先地位。他后来从(cóng)事的(de)感应分压器的研究和电网谐波测量的理论与技术的研究,都取得重要的成(chéng)果。
    1956年,唐统一兼任清(qīng)华大学图书馆副馆长,直至20世纪70年代(dài)末。1984年他又兼任深圳大学图书馆馆(guǎn)长,参与深大(dà)图书馆(guǎn)的筹建工作,为中国(guó)高等院校的图(tú)书(shū)馆(guǎn)建设和(hé)组(zǔ)织管理作出了积极的努(nǔ)力。


追踪科学前沿,提高中国电磁测量与仪表的新技术水平


    新(xīn)中国成立初期,国内电磁测(cè)量与仪表方面一片空白(bái)。唐统一潜心钻研,希望能在他工作的领(lǐng)域中迎(yíng)头(tóu)赶上国外先进技术的发(fā)展。他如饥(jī)似渴(kě)地了解国内外电磁(cí)测量与仪表的发展动向。为了能不断接触最新文(wén)献与资料,他数十年如一日,直至70余岁高龄,频繁往返于本校、中国(guó)科学院图书馆和北京图书馆。他按期翻阅发(fā)达国家(jiā)有关专业的(de)最新期刊、文献,并制成卡片。从20世纪40年代至今,上述工作仅在“文化(huà)大革命(mìng)”中由于去农场(chǎng)劳动(dòng)而(ér)被迫中断,但一旦归(guī)来,他即将所缺各项一一补(bǔ)足。日积月累(lèi)40余年,他已积存与其(qí)科研有关的各类卡片约十(shí)万张,成为他和同(tóng)事共享的丰富的信息宝库。
    唐统一在掌握(wò)了大量先进(jìn)的科(kē)技信息的基础上,密切追踪科学前(qián)沿,把握世界先(xiān)进技(jì)术的发展方向,他常常向有关部门提出诸多富有远(yuǎn)见的建设(shè)性意见,如他较(jiào)早提(tí)出了利用(yòng)计算电(diàn)容代替计算电感作为计量标准,以提高测量基(jī)准准确度的建议,倡(chàng)导发展感应分压器技术。近年来,他鼓励致(zhì)力于谐波测量理论与技术的研究等(děng)。这些建议都获得有关部门的重视(shì),并(bìng)被积极付(fù)诸实(shí)现。此外(wài),他还积极鼓励青年学者和专家去(qù)攻克世界先进测量技术和理论。由于所建议的主攻方向正确,在一(yī)些科研单位的(de)努力下,缩短了中国与世界先进国家在测量技术方面的差距,有些科(kē)研成果已跻身国际先进行列,他为推进中国电磁测量的理论与技术的发(fā)展作出了积极的贡献。


倡议以计算电容作为电学基础  积极发展比例测量技术


    在20世纪50年(nián)代中期之前,世界各国重要(yào)计量部门都毫无例外地采用计算电感作为(wéi)电学(xué)基准(zhǔn)之一。但计(jì)算(suàn)电感的磁场分布难于控(kòng)制,修(xiū)正因素过(guò)多,计算过程复杂,即使尽最大努力,其不确定度仍难优于10-5~10-6。如采用一般电容器作为基准(zhǔn),则其电场(chǎng)分布更不易控制。1956年(nián)计算电(diàn)容问世,它的电容(róng)量计算公式只取决于一个几(jǐ)何长度,如果配合(hé)激光测距技(jì)术及应用某些补偿措施,可使该基准的不确定度降低一(yī)至两个数量级。各技术先进国家在20世纪50年代末期纷纷(fēn)采用(yòng)计算电容作为电学基(jī)准。鉴于此,唐统一在20世纪60年代初期参(cān)加国家计量科技10年规(guī)划的制定工作时(shí),就(jiù)积极倡(chàng)导和鼓励中国计(jì)量科学研(yán)究院以计(jì)算电容代替计算电感作为电学基准。他的建议得到了计量部门的(de)高度重视,决定立即开展计算电容的(de)工作。在他们的精心研制下,计算电容的制作已达到国际先进水平,迅速地改变(biàn)了中国计量基准落后的面貌,促进了计(jì)量工作的发展。
    研制计(jì)算电容,必须进行(háng)测量与量值的传递,从而要发展高准确度的交流比例技术。唐统一敏锐地意(yì)识到感应分压(yā)器在标准(zhǔn)传递(dì)中的重要作用,立即向有关计(jì)量部门提出(chū)建议,取得共(gòng)识,同时着手安排自己的研究生从事(shì)感应分压器的研制工(gōng)作。经过一段时期的(de)努力,他们自(zì)制了单级和多级感应分压器及其(qí)校验设备(bèi),并提出了误差补偿的新方法,提高了测量准确(què)度(dù),取得了重要的阶段性成果。


精心培育高层次(cì)人才(cái)


    唐统一在(zài)清华大学从教近50年,花费了半生的(de)精力和心血,为祖国培养了大批人才,尤其是高层次人才(cái)。早在20世纪50年代初,他就担负起本科生的教学任(rèn)务,讲授“电工原理”、“电器学”、“电磁测量”、“非电测量”等课程。他与同组的教师一道编写讲义,制造出各种仪表模型,摸索出一套具有本国特色的教学方法,建成初(chū)具(jù)规(guī)模的教学实验基地。20世纪60年代初期,他(tā)即(jí)开始了(le)培养研究生的工作,创建了中国高校唯一(yī)的一(yī)个具有省、市级水平的电磁(cí)测量基地(dì)——精密仪表室,用以保持学(xué)校电测标准。20世纪70年代末,中国刚刚开始恢复研究生招生制度,他(tā)就招收了中国第(dì)一批硕士生,并成为中国电磁测量方面的(de)第一位博士生导(dǎo)师。1989年,他所在的(de)清(qīng)华大学理(lǐ)论(lùn)电工(gōng)专业(yè)成为该领(lǐng)域中国唯一的重点学科博士点,他是学(xué)术带头人之(zhī)一。近(jìn)10年来,他已招收研究生(shēng)10余名,其中博士生4名(míng)。在已培养(yǎng)的(de)研究生论文中都有不同的建树,尤其是已毕业的两名博士生,在测量理论与方法上都有所突破(pò),受到有关(guān)专(zhuān)家的首肯。
    自1989年起,唐统一又兼任机械电子工程师进修大学副校长及(jí)测量与控制(zhì)学(xué)院院(yuàn)长,在中国测(cè)量与仪表方面的继续教育事业的蓬勃发展发挥了重要的作用。
    唐统(tǒng)一经常强(qiáng)调,培(péi)育高水平专门人(rén)才(cái)要(yào)不断提高指导教师的水平,以其昏昏而使人(rén)昭昭是不可以的。因此,他治学严谨、律己(jǐ)甚严。在研究生眼(yǎn)中,他(tā)是严师,又(yòu)是协力攻关的战友。研究生(shēng)的选题、论文工作(zuò)和毕业答辩,他都与人反复讨论(lùn)、严(yán)格把关,不仅(jǐn)使学生的学(xué)术水平有较大提高,还使(shǐ)他们受到了严格的科学作风的训练。为此,他受到各方的广泛(fàn)尊重和爱戴。为表扬他的模范事(shì)迹,他曾(céng)被评为学校的先进工作者。


推进中国电网(wǎng)谐波理(lǐ)论和技术的(de)研究


    随着工业迅速发展,在电力系统中,非线性负载如电力机车、大型电弧炉和电解设备的迅猛增加。由于晶闸(zhá)管的大量使用,使电力系统的谐波问题(tí)日趋突出(chū),电网“污(wū)染(rǎn)”严重,供电质量下降,常常(cháng)使设备不能正常工作。谐波问题已成为当今世界各国的一个重大前沿课(kè)题。但一个时期(qī)以来(lái),国内对谐波的理论与测量技术的研究尚(shàng)少。自20世(shì)纪80年代开始,唐统(tǒng)一(yī)与电力部门的科技工作者(zhě)一道协力宣传,促(cù)使有关(guān)部门予以充分重视并及早采取对策。在杭州和合肥等地召开的有关学术会议上,他连续多次发表讲话,呼(hū)吁加强对谐波问题的研究,有力地推(tuī)动了中国谐波研究的进展。
    谐波问(wèn)题的首要关键课题之一是谐波的(de)测量(liàng)问题。鉴(jiàn)于此,唐统一亲率一个科研组对谐波问(wèn)题(tí)进行了大量的调(diào)查研究。他们广泛搜集了先进(jìn)工(gōng)业国家的(de)有关文献资料;研(yán)究了中国的现状(zhuàng);探讨了某些电学量如有功功率、无功功率、功率因数等在谐波下为适应新情况所需采取的新(xīn)定义;深入研究了谐波下仪表运行的(de)影响(xiǎng)和检测方式(shì);提(tí)出了谐(xié)波测量的准同步(bù)采(cǎi)样新理论。那几年,在国(guó)际会议和国内一级学术杂志上发表了有关谐波测量的(de)文章(zhāng)6篇,丰富了电网谐波测(cè)量理论,受到国内外同(tóng)行的(de)重视。
    在他的悉心指导下,他的(de)博士(shì)生提出了准同(tóng)步采样测量理论,突破了同步采样的框限。由于采用移(yí)动平均和递推的算法,在难以保证信号采样准确同(tóng)步的情况下,用(yòng)这种方法不仅减小了因非同步测量所引起的截断误差(chà),还大大地(dì)提高了谐波(bō)分量的测量准确度。根(gēn)据准同步采样(yàng)原(yuán)理,可制成作为测(cè)量标准用的工频谐(xié)波分析仪并可用以对其他一些(xiē)电量(liàng)进行高准确度的精(jīng)密测量。准同步采样原理已被国(guó)内许多同行采纳,并得到他们的高度评价。
    唐统一还针对谐波问题指导研究生对多种专门的测量仪器进行了研(yán)制。其(qí)中“三相电网自动多功能精密测试仪”已通过鉴定,认为其采用的技术已达当前国际水平。为(wéi)监测电弧炉的电压剧变所进行的“闪烁仪”的研制也已进入调试阶段,这(zhè)项工作将(jiāng)有助于(yú)中国(guó)制定闪烁标准。进一步(bù)开展闪烁测(cè)试工作,及与其(qí)有关的仪表的制成,将填补国内仪表空白。


倡导学术(shù)活动  热忱为社会服务


    作为国内知名专家,唐统一在(zài)筹备和组织计量和仪表界的学术团体的工(gōng)作中发挥了积极(jí)重要(yào)的作(zuò)用。早(zǎo)在1961年,他就参加了中国计量技术(shù)与仪器制造(zào)学会(huì)的筹建(jiàn)工作。1979年学会正(zhèng)式(shì)成立,他被推选为中国仪器仪表学会第一届至第四届(jiè)副理事长及其下属电磁测量信(xìn)息处理仪器学会第一(yī)届副理事长与第(dì)二届理事长和教育委员会(huì)的主任委(wěi)员。在中国计量测试学会中(zhōng),他担任第一、二、三届常务理事及(jí)下(xià)属电磁委员会第一届副主任委员。他同时被聘为这两个一级学会的学(xué)报编委。他(tā)倡导积极的学术气氛、认为流(liú)水之不腐就在于“流动”,他(tā)虽已(yǐ)年(nián)逾古稀(xī),仍积极为学(xué)会的活动做大量的工作。他团结同(tóng)志,充分发挥会员(yuán)的积(jī)极性,不拘一格举荐年富力强的人才到重要的工作岗位上去,受到人们的(de)赞扬(yáng)。他担任理事长的电磁测量信息处理仪器学会于1980年提出了“关于目前我国电能计量测试和仪表(biǎo)的若(ruò)干(gàn)建(jiàn)议”,推动了谐波测量与仪(yí)器的发展;组织专家审议了(le)“2000年产品和科技振兴(xìng)目标研究”,获(huò)有关方面的好评,该学会由于活动积极有效,受到上级部门的多次表扬。
    唐统(tǒng)一在中国计量科学研(yán)究院(yuàn)筹建时,曾被(bèi)聘为电磁处导师。几十年(nián)中,他(tā)参加了该处的几乎全部重要的鉴定会和科研讨论活动,他把这种活动看作是发现人才、发现新成果(guǒ)和学习的重要机会(huì)。新中国成立初期,他曾作为顾(gù)问(wèn)受(shòu)聘于北京人民仪表厂。20世纪80年代,他曾担任(rèn)第(dì)一、第二届北京市政府仪器仪表工业顾问。还担任全国高校传感(gǎn)技术研究会、北京能源学会电力开发与节约专委会等团体的顾问工作。他组(zǔ)织转让和开发科研成果,缩短了科技成果变为生产力的转(zhuǎn)化周期,密切(qiē)了(le)学校、学术团体和社会联系。
    为推动我国测量和仪表的(de)理论发展(zhǎn),唐统一主(zhǔ)编和参与编写了《电磁(cí)测量与仪表丛书》,该书已公开出版16册。这(zhè)套丛书(shū)比较详尽地介绍了世(shì)界及我国在电磁测量各个方面的理论和技术的最新发展以及我国专家、学(xué)者的贡献,受到了广大读(dú)者的欢迎,是电磁测量界有(yǒu)较大(dà)影响的基础性著作(zuò)。他还担任了《中国大百科全(quán)书电(diàn)工卷电磁测量分卷》的主编和《电力大百科全书电磁分(fèn)支》的主编。这两部分内容随百科(kē)全书的出版,预示着有关电磁测量的研究进入一个新的阶段。唐统一在组织编写和审阅条目、释文的过(guò)程中付出了艰(jiān)苦的劳(láo)动(dòng)。由唐统(tǒng)一任主编的专著《近代电磁测量》于1992年面世,它集作者近10年心(xīn)血方得编(biān)辑而成,该书介绍了我国和世(shì)界电磁测量方面的最新理论(lùn)与技术及其(qí)发(fā)展,对推动电磁测量(liàng)的发展起到重(chóng)要的作用。
    唐统一从事教学和科研工作近半个世纪,硕果累累。1987年离休后仍继续(xù)指导(dǎo)研究生,积极参加社会学术活(huó)动。他深切希望能在有生(shēng)之年,为社会主义祖国培养更多的电磁(cí)测量专(zhuān)业人才,推动我国(guó)电测测量事业的发展而贡献力量。

本文刊发于《中国计(jì)量》杂志2011年第11期。
《中国计量》杂志社官方唯一论文接收邮箱:chinametrology@263.net


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