????? 工作台上放著一排大小不一、形（xíng）狀各異的待檢（jiǎn）儀器（qì），有方塊狀、圓柱狀、高壓鍋狀；黑色、銀色、綠色，銀黑相間。“這個黑色的方塊是用於橋梁振動測量的傳感器，這個高壓（yā）鍋狀的儀（yí）器是長周（zhōu）期地震計……”裝置負（fù）責人、中國計量院力學與聲學研（yán）究所副所（suǒ）長於梅如數家珍。而為這些傳感器、地震計（jì）提供校準服務的，正是獲得2011年度（dù）全國質檢係（xì）統科技興檢（jiǎn）一等獎的超低頻振動國（guó）家標（biāo）準裝置。

??? 需（xū）求迫切

?? ?? 行駛在跨海大（dà）橋上，由風吹導（dǎo）致的振動；在高層建築的某個房間裏，樓（lóu）下汽車發動時（shí）引起（qǐ）的振動；實（shí）驗室裏，一公裏外地（dì）鐵駛過時產生的振動……日常生活中，您也（yě）許對這些細微的振動早已司空見（jiàn）慣，甚至根本就沒有（yǒu）留意到。但對於地震觀測、地質勘（kān）探、環境監測、航空航天（tiān）、精（jīng）密製造等領域來說，這些微小得幾乎感覺不到的（de）振動監控卻有著重要意義。

???? ?據中國計量院（yuàn）振（zhèn）動與重力實驗室的楊麗峰介紹，計量學通常將振動分為高頻、中頻、低頻3個頻段。高頻（pín）（5~50kHz）主要應用於航（háng）空航天領域；中（zhōng）頻（20~5000Hz）主要應用（yòng）於電子通訊、交通車輛和機械製（zhì）造等領域（yù）；低頻（0.1~120Hz）主要（yào）應用於（yú）水利電力、橋梁（liáng）大壩和環境監測等領域。

??? ? “超低頻振動（0.002~0.1Hz）是近年來（lái）隨著地震觀測、地質勘探、環（huán）境監測、航空航（háng）天、結構和（hé）生物動力學等領域的發展而出現的一個新概念。”於（yú）梅以我國近2000個測震台、站廣泛使用的各類地震計為例告訴記者，中周期地（dì）震計低頻為（wéi）0.05Hz，寬頻帶地震計低頻隻有0.003Hz，海底地震觀測則屬於超低頻（pín）特大位移的測量。此外，懸索、斜拉等大跨度橋梁和高層建築結構自（zì）振頻率多數也已低於0.1Hz；廣泛應用於交通運輸、機械製（zhì）造、航空醫學、醫療衛生和（hé）勞動防護等（děng）生物動力學研究領域的人（rén）體振動計，其頻率測量（liàng）下限為0.063Hz；核爆炸的振動下限已達0.003Hz。可見，超低頻振動計量需求迫切。

???? ?而目前，我（wǒ）國的國家（jiā）低頻振（zhèn）動基（jī）準頻率下限為0.1Hz，最大振幅為40mm，其測量能力遠不能滿足需求。

??? 自主創新

?? ?? 據（jù）於梅介紹，眼前（qián）這個構造繁雜的超低頻振動標準裝置，由（yóu）超低頻振動激勵（lì）係統和激光（guāng）測振係統兩部分組成，前者包括水平和垂直向振動台、功率放大器、反饋控製器和拖曳同步跟蹤係統等，後者則由零差正交激光幹涉儀和數據采集處理係統組成。其中，在水平向振動台（tái）、拖曳同步跟蹤係統、負反（fǎn）饋控（kòng）製係統（tǒng）、零（líng）差（chà）正交激光幹涉儀、超低頻伺服（fú）加速度計套組等部分，都實現（xiàn）了關（guān）鍵技術的創新突破（pò），解決了很多困擾國際振動計量界的技術難題。

??? ? “超（chāo）低（dī）頻、大位移、大負載、低失真”，是於梅對超（chāo）低頻振動標準裝置特點的提煉（liàn）。在鑒（jiàn）定意見書（shū）上，專家們對裝置的重要意義及其國際地位總結為（wéi）：“課題（tí）的完成填補了國內外（0.002~0.1Hz）激光絕對法振動幅值和相位校準的空白，屬自主創（chuàng）新（xīn）科研成果（guǒ），研製的校準裝置屬國內外首創，主要技術（shù）指標為國際領（lǐng）先水平，具有重大推廣應用價值（zhí）。”國際同行評審專家考察裝置後作出評價（jià）：“在昌平（píng）院區新的實驗室有（yǒu）很好的高精度儀器設備，特別是超低頻振動標準係統。基於這些（xiē）設備和優秀的團隊，振（zhèn）動實驗室無疑（yí）是領先實（shí）驗室（shì）之（zhī）一。”

??? 成功推廣

???? ?2009年，我國在超低頻振動裝置上完成了國內低頻振動量值比對實驗。目前，標準裝置已在地震、電力、物探和計量技術機構成功得到推廣，解決了伺服加速度計、地震計（jì）、人體振動計等超低頻振動傳感器校準及相關領域超低頻振動標準裝置的量值溯源問題，為它們提供檢測（cè）和校（xiào）準服務共享平台。

???? ?在標準裝置的基礎（chǔ）上，中國計（jì）量院又研發了超低頻（pín）振動標準套組，為我國低頻振（zhèn）動量（liàng）值溯（sù）源體係提供了傳遞和核查標準。目前（qián），這套（tào）超低頻振動套組已完成了湖南（nán）電力公司試驗研究院、中國地震局哈爾濱工程（chéng）力學研究所的超低（dī）頻振動校準（zhǔn）裝置項目的技術驗收；為中國地震局工程力學研究所強震動台網中（zhōng）心研發的（de）多（duō）通道超低頻振動標準套組，已應用於地震（zhèn）計的現場檢測。

????? 值得一提的是，應用於飛行器姿態控製等航（háng）空航天和軍事領域的低頻（pín）QA3000型伺服（fú）加速度計是目前國際上公認精度最高的（de）伺服加速度計。中國（guó）計量院研製的超低頻振（zhèn）動（dòng）套組，與（yǔ）其性能不相上下，在真正意義上實現了超低（dī）頻振動加速度的測（cè）量，解決了因發達國家的禁銷，造成（chéng）低（dī）頻和超低頻振動沒有傳遞標（biāo）準（zhǔn）器、量值無法（fǎ）統一、嚴重製約振動計量（liàng），以及地震、物探（tàn）等相關行（háng）業測量技術發展的瓶頸問題（tí）。