一、前（qián）言
溫度計（jì）量學是計量學領域中（zhōng）的（de）一個（gè）重要分支。大家知道，溫度是一個重要而（ér）特（tè）殊的基本物理量。它的（de）重要性在於與其他物理現象有著密切（qiē）的關（guān）係。科學研究和工農業生產中的（de）每一個環節，均離不開對溫度的可靠而準（zhǔn）確的測量。溫（wēn）度是一種（zhǒng）內涵量，不是廣延量。所以，它與其他物理（lǐ）量相比（bǐ）更為複雜。兩個溫（wēn）度不能相加，隻有相等或不相等的關（guān）係，而其（qí）他一般的物理量有單位，它們的測量結果即為該單位（wèi）的倍數或分數。因此，長（zhǎng）期以來，對於溫度而言，我（wǒ）們所作的測量，隻是確定溫度（dù）在溫標上的位置（zhì）。所以溫標在溫度測量中占有極其重要的地位。溫標是溫度準確、可（kě）靠測量的基礎。一個國家，溫標（biāo）的建立與實施從一個側麵反映（yìng）了這個國家的計量科技水平。
隨著世界科學技術的進步，為了更好地（dì）統一（yī）國際溫度量（liàng）值，國際計量大會決（jué）定於1927年計劃製定“國際溫標”。首個國際溫標就是《1927年國際溫標(ITS-27)》。由於第（dì）二次世界大戰的爆發，推行工作立即停頓。到1945年二戰（zhàn）結束，經過一段經濟恢複時期，直（zhí）到1948年才在第9次國際計量大會上重新恢複溫標討論，並在此基礎上進行修（xiū）改。1948年，國際計量委（wěi）員會正式（shì）頒布了《1948年（nián）國（guó）際溫標(ITS-48)》。
1937年，溫度谘詢（xún）委員會(CCT)成立。這是一個專（zhuān）門討論國際溫標修訂和改進的專家機構。同時，它又是一個向國（guó）際計量委員會提出谘詢意見的顧問機構。從1979年開始，我國派遣淩善康同誌為代表，任CCT委員並參與CCT對國（guó）際溫（wēn）標的研究（jiū）與修訂。
二、國際溫標的演變曆史及我國（guó）溫度基準（zhǔn）的建立（lì）
國際溫標從定義來看，實（shí）質上是一種經驗溫標。它是以熱力學（xué）溫度為標準而製定的，是熱力學溫度的（de）一種近（jìn）似。隻是它與曆史上各種經驗溫標有本質區別。早在1887年，國際（jì）計量委員會曾決定采用“氫百度溫標”作為國（guó）際溫標，它以“定容氫氣（qì）體溫（wēn）度計”為基礎，以（yǐ）精密玻璃水銀溫度計作為傳遞氫百度溫標的二級（jí）標準。但是，這（zhè）樣的溫標未獲得各（gè）國廣泛采用。其原因可能是當時國際上的科技水平有限，以及當時國際計量（liàng）局的權威性和影響力還遠遠（yuǎn）不夠（gòu）。
下（xià）麵對（duì）各時期國際（jì）溫標的基本內容、曆史演變情況以及我國相應的發展階段作一介紹:
1.《1927年國際溫標(ITS-27)》時（shí）期(1927H～1948年)
國際上第一個國際溫標就是《1927年國際溫標(ITS-27)》。1927年第7屆國際（jì）計量大會決定采用《1927年國際溫標(ITS-27)》作為全世界的（de）統一溫標（biāo）。所謂“溫標（biāo）”，就是規定出一係列固定點、內插儀器和內（nèi）插公式對溫度進行測溫計算。這一模式一直保持至今。
《1927年國際（jì）溫標(ITS-27)》中有冰點、水沸點、金點、銀點等6個固定（dìng）點及相應的內插公式；內插儀器采（cǎi）用了高準確度、高穩定性的鉑電阻溫（wēn）度計、鉑銠/鉑熱電偶和光學（xué）高溫（wēn）計。國際溫標每20年左右修改一次。因為在新溫標確定（dìng）後，需（xū）要一段時間（jiān）推廣和應（yīng）用。
1949年以前（qián），正值國民政（zhèng）府統（tǒng）治瀕臨崩潰時期。當時工（gōng）業溫度計（jì）量技術處於十分落後的狀態，談不上溫度測量標準的建設，更不可能實施國際溫標。
2.《1948年國（guó）際溫標(ITS-48)》時期(1948～1968年)
從1948年起，國際上開始執行《1948年國（guó）際溫標(ITS-48)》(以下簡稱“48溫標（biāo）”)。當時，中國正值（zhí）解（jiě）放戰（zhàn）爭即將獲得最後勝利的高潮時期，也不（bú）可（kě）能考慮這些問題。
直到（dào）20世紀50年代初，新中國成立後，國家著手恢複經濟，生產建設開（kāi）始步入第一個五年計劃時期，那時工（gōng）業（yè）建設也有（yǒu）了一定程度的發展。因此，1955年春（chūn），成立（lì）了國家計量局。新機構成立之初，全局隻有（yǒu）50人左右，儀器設備隻有前清（qīng）時代留下的天平和若幹營造尺等。
1957年年底，國家計量（liàng）局領（lǐng）導一方麵加緊與原中華人（rén）民共和國第一機械工業部“工具研究院計量檢定所”籌備合並事宜，另一方麵積極籌備成立新機構以及選拔幹（gàn）部和培養人（rén）才。當（dāng）時成立（lì）的熱工處設有:(1)高溫實驗室；(2)中低溫實驗室；(3)電子儀表實驗室（shì）；(4)化學實驗室。首任處長是（shì）彭世欽（qīn）同誌。在熱工處成立之初，做了不少（shǎo）下基層企業的服務工作。
在人員（yuán）培（péi）養方麵，國家（jiā）計量局領導派學員前往（wǎng）蘇聯計量科學研究院學習。在熱工專業人（rén）員的學習分配為:石質彥學習高溫計量（liàng）(高溫（wēn）固定點、熱電偶，光學高溫標準等)，淩（líng）善康學習中低溫計量(低（dī）溫溫標（biāo）固定（dìng）點、水三相點、氣壓測量儀器（qì）、標準電阻溫度計製作等)，黃國（guó）政學習壓力（lì）計量，賀錫蘅學習化學計量。
1959年赴蘇學員學成歸國。就溫度方麵而言，他們了解（jiě）了如何複現國際溫標和量（liàng）值（zhí）傳遞全（quán）過程，同時把水三相點、鉑銠10-鉑熱電偶、鉑電（diàn）阻（zǔ）溫度計的（de）製造工藝和分度程序帶回，為我國啟動複（fù）現“48溫標”打下了基礎。這批學員很快成為我國溫度計量事業發展中的骨幹力量。
20世紀60年代初（chū），國（guó）際上對（duì）“48溫標”作（zuò）了部分修訂。1960年第11屆國際計量（liàng）大會上，通過了“48溫標”的修訂版，並正式定名為《1948年國際實用溫標(1960年修訂版)》，並向（xiàng）世界（jiè）頒布。修訂版對原來的溫標在文字和實驗方法上進行了修改，而固定點（diǎn）的溫度數值保持（chí）不變。從此，我國開始重視國際計量的發展趨（qū）勢（shì），廣泛查閱資料，從參（cān）加的各種國際計量活動（dòng）中了解情況，使（shǐ）得（dé）我國在溫度計量的發展方向上，有了比較好（hǎo）的掌握。因此，在一段時間內，溫度實驗室的（de）籌備工作進（jìn）行得比較順利。1961年，國家（jiā）計量局又派人員到英國國家物理所(NPL)進行短期考察，重點（diǎn）了解開爾文測溫電橋技術，並在NPL驗收了從英國Tinsley儀器公司進（jìn）口的精密電橋。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（wēn）標(IPTS-68)》時期（qī）(1968～1990年（nián）)
從1968年開始，國際正式推行《1968年國際實用溫標(IPTS-68)》(以下簡稱“68溫標”)。與“48溫標”相比，“68溫標”的重要修（xiū）改（gǎi）部分為:①溫標的下（xià）限由氧沸點(約90K)延伸到（dào）氫三相（xiàng）點(13.81K)；②修（xiū）改了定義固定點的（de）溫度指定值和內插公式，目的是為了使國際實用溫標溫度更接近於熱力學溫度值；③采用了第二輻射常（cháng）數C2更加準確的新值)。這些都使溫度數值發生了變化。從1975年開始，又對（duì）溫標的（de）文本進行了一（yī）次修訂，但“68溫標”的全部溫度數值保持不變，隻是名稱改為《1968年國際溫標(1975年修訂版)》。
“68溫標”分為3個溫區，分別用標準鉑電阻溫度計的W-t的多項式和標準鉑銠10-鉑熱電偶的E-t公式（shì），以及普朗克輻射定（dìng）律（lǜ）描述的公式來定義各溫區內的溫度值。
溫度領（lǐng）域各實驗（yàn）室的工作包（bāo）括:建立相關的固（gù）定點、挑選基準內（nèi）插儀器（qì）、進行量值傳遞等，用這些基本工作來保（bǎo）證我國（guó）溫度量值的準確、一致（zhì）。
20世紀60～70年代，正值世界（jiè）上工業化國家（jiā）處於經濟和科技快速發展階段，而這時，我國卻正遭受文化大革命的嚴重破（pò）壞。動蕩的局（jú）勢嚴重阻礙了我國（guó）經濟和計量事業的發展步伐。
從文化大（dà）革命（mìng）之後到20世紀80年（nián）代，我國經濟才逐步恢複。此時，國際計量（liàng）委（wěi）員會溫度谘詢委（wěi）員會正醞釀對“68溫標”進行修（xiū）改，並（bìng）鼓勵各成員國開展（zhǎn）對新溫標的研（yán）究。此時，熱工處溫度室的工作（zuò）也有了起色。一方麵，我（wǒ）們（men）從名校中招收（shōu）若幹名優秀學生，讓他們在課題（tí）中進行實（shí）際鍛煉與（yǔ）培（péi）養；另（lìng）一方麵，積極（jí）向國家科委、工業部委及國家計量局爭（zhēng）取課題立項和經費支持。同時，在內部圍繞新溫標，設立具有前（qián）瞻性（xìng）的課題進行研究。
20世紀80年代中期，我國溫度領域，在（zài）加強人才培養和合理確定課題（tí）方麵使（shǐ）得實驗室的發展進程加快。
這階段各部門的工（gōng）作歸納如下:
(1)高（gāo）溫部分
高（gāo）溫實驗室管轄的溫區為1064℃～2000℃。20世紀（jì）60年代（dài）初，在此範圍內，我國已建（jiàn）立了（le）目測光學高溫計（jì）、金凝固點和扇形擋板。利用（yòng）它們實現高溫溫標的延伸，並成功建立了我國1064℃～2000℃的IPTS-48溫標。20世紀80年（nián）代初，趙琪和原遵東等同誌研製出了“三光路調製式基準光學（xué）比較儀”，為建（jiàn）立國際（jì）實用溫標IPTS-68的高溫段打下了堅（jiān）實的基礎。從1987年（nián）開始，高溫實驗室進一步研（yán）究了“直流光電比較儀”，在技術指（zhǐ）標上（shàng）達到了國（guó）際同類儀器的水平，並為實施ITS-90創造了良好條件。與於同時，仇乃榮同（tóng）誌成功研製了高穩定度真空燈和充氣燈，為傳遞工作的順利進行作出了貢獻（xiàn）。
(2)中低溫部分
中低溫實（shí）驗室始建於20世紀50年代，是中國計量科學研究院建立最（zuì）早的實驗室之一。中溫溫區為0℃～961.78℃，而低溫是指13.8033K～273.16K的溫度段。因為此溫區與工（gōng）業和航空航天事業有密切聯係，所以備受各方麵領（lǐng）導的重視（shì）。我國在中低溫溫標研究領域的進展，在國際同行中產生了一定（dìng）的（de）影（yǐng）響。我們中溫一等鉑電阻溫度計分度（dù）和傳遞工作的測量擴（kuò）展（zhǎn）不確（què）定（dìng）度已達到(0.4～4.5)mK的（de）水平，置信水平為95%。在建立中溫基準中，當時（shí）的課（kè）題負責人是李訏（xǔ）謨同誌，他在課題研究所包括的（de）中溫固定點複現、高溫鉑電阻溫（wēn）度計（jì）的研製中（zhōng），起了主導作（zuò）用。
在低溫溫區，溫標是由低溫銠鐵溫（wēn）度計複現而保存的。低溫室在精心挑選（xuǎn）銠鐵溫度計的過程中，以及在實驗設計和研製精密低溫（wēn）槽中發揮了創造性，收（shōu）獲頗豐。這些工作也是我國（guó）低溫基（jī）準組數據保持良好的可靠而必（bì）要的條件。低溫室與NPL和意大利（lì）計量所（suǒ）(IMGC)進行了比對，結（jié）果證明:我國固定點在零點幾毫開內與之相符。我國低溫溫標13K以上的總不確定（dìng）度保持在1mK之內。低溫項目的建設中，張國權為低溫基準的建立、李中樾同誌為中國計（jì）量科學研究院水三相點容（róng）器（qì）的成功研製付出了大量（liàng）心血。
(3)熱電偶（ǒu）部分（fèn）
熱電偶的溫度範圍為IPTS-68中的660℃～1064℃，基準組由10支鉑銠10-鉑熱電（diàn）偶組（zǔ）成，使用金、銀、銻3個凝（níng）固點分度。1978年，參加國際計量（liàng）局組（zǔ）織的國際比對，取得了良好的結果。美國國家標（biāo）準與技術研究院(NIST)的（de）鉑銠10-鉑熱（rè）電偶的（de）測量（liàng）不（bú）確定度為（wéi）0.2℃，測量範（fàn）圍為0℃～1100℃。我國相應的測量不確定度為0.3℃，測量範圍也是0℃～1100℃，英國的測量（liàng）不確定度也是0.3℃，基（jī）本上處於同一水平。
4.《1990年國際溫標(ITS-90)》的研究準備與新溫標的推行
《1990年國際溫標(ITS-90)》(以下簡稱“90溫標”)是根據（jù）第（dì）18屆（jiè）國際計（jì）量大會（huì）及（jí）第77屆國際計量委員會會議（yì）決定而在全世界公布（bù）實施（shī）的新溫標。按照國（guó）際計量局的（de）要求，自1990年1月1日起（qǐ），在全世界執行《1990年國際溫標(ITS-90)》，以代替《1968年國際實用（yòng）溫（wēn）標(IPTS-68)》和《1976年0.5～30K暫行溫（wēn）標(EPT-76)》。但（dàn）是，我國準（zhǔn）備新溫標的（de）實施工作，早在1989～1990年期間已經開始。按照當時國家技術監督局“553號文件”的通（tōng）知，要求各省、自治區、直（zhí）轄市和（hé）國務院各部門的計量管理部門負責完成各（gè）自管轄範圍內的ITS-90的推行工作。中國計量（liàng）科（kē）學研究院熱工處一方麵承擔宣講ITS-90課程的責任；另一方麵，對廣大企業中應（yīng）用的工（gōng）業電（diàn）阻與熱電偶（ǒu）的分（fèn）度表，按（àn）“90溫標”的新數據進行修改，以免影（yǐng）響廣大企業的生產。這項工作任務緊迫，必須按時完成。這期間（jiān），全國範（fàn）圍組織了10多次宣講。任務已（yǐ）於（yú）1990年前（qián）提前完成。出色的溫標推（tuī）行工作，給地方單位和企業代表提供了很大的支持，中國計量科學研究院受到國家技術（shù）監督局領導的表揚，以及國際計量局局長奎恩(T.J.Quinn)先生的稱讚。
三、結束語（yǔ）
溫度計量建設的前30年，是老一輩溫度計量工作者(如陳（chén）竹生、潘儒文、仇乃榮、李湜（shí）然（rán）、吳必勤等)艱苦奮鬥（dòu）令人難忘（wàng）的歲月。這代人本著強（qiáng）烈的責任感和奮鬥精神，不但為計量事業的發展打下了堅實的基礎，更為國（guó）家培養出了一批（pī）溫度計量方（fāng）麵的人（rén）才。在此，我們深切地期望（wàng）我們的（de）接班人，在今（jīn）後歲（suì）月裏（lǐ），不負（fù）眾望，使溫度（dù）計量事業再創輝（huī）煌。
中國計量（liàng）科學研究院研製（zhì）的1234.93K～2273K溫度基準裝置，1986年被批準為國家基準。
本文刊發於《中國計量》雜誌2012年第6期（qī）
作者（zhě）：中國計量科學研（yán）究院 淩善康
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