国际计量体系简介-仪器校准检测网

国际计量体系简介

1875年，17个国家的代表在法国巴黎签署《米制公约》（the Metre Convention），确立了以 “米制” 为基础的国际通行的计量单位制，建立了协调全球计量工作的永久的国际计量组织框架。140多年来，计量随着科技进步和经济社会发展不断演进，形成了由国际米制公约组织（BIPM）、国际法制计量组织（OIML）、区域计量组织（RMO）、国家计量院（NMI）共同构成的国际计量架构，致力于实现全球范围的测量准确和可比，支撑科技进步、工业生产和国际贸易，提高人民生活质量，保护人类赖以生存的环境。

“米制”是18世纪末法国创立的一种计量单位制。为解决不同国家计量标准不统一的问题，1875年3月，法国政府召开“米制外交会议”。1875年5月20日，17个国家的代表在巴黎正式签署《米制公约》，确定“米制”为国际通行的计量单位制，创立了国际计量局及其组织体系。为纪念《米制公约》的签署，5月20日被定为世界计量日。

《米制公约》创立的国际计量组织

1999年10月14日，在BIPM的组织协调下，38个国家和两个国际组织的代表在巴黎签署《国家计量基（标）准和国家计量院签发的校准与测量证书互认协议》（The CIPM Mutual Recognition of national measurement standards and of calibration and measurement certificates issued by national metrology institutes, CIPM MRA）。CIPM MRA源于全球化发展对统一的计量溯源互认体系的迫切需求，其实施是通过各个NMI运行质量体系，参加国际比对，获得国家计量基（标）准之间的等效证明，最终实现NMI颁发的校准和测量证书的相互承认。国际比对的结果和经认可的各NMI的校准测量能力（CMC）最终发布在由BIPM建立和运行的数据库KCDB中。目前，签署CIPM MRA的机构包括97个国家计量院、149个指定机构以及4个国际组织。目前，KCDB共发布了1800项比对结果和25900多项CMC。CIPM MRA的签署是国际计量发展史上一座意义非凡的里程碑，它实现了校准测量证书以及由此证明的计量溯源性的互信互认，极大消除了贸易壁垒，是计量全球化发展的一个重要开端。

国际法制计量组织（International Organization of Legal Metrology, OIML）

OIML于1955年成立，是计量领域另一个重要的政府间组织。与BIPM侧重科学计量和测量标准不同，OIML致力于协调全球法制仪器计量规则的一致性。两个机构互为最密切的合作伙伴。OIML现有63个正式成员和64个通讯成员。其最高权力机构是国际法制计量大会，每四年召开一次。领导和决策机构是国际法制计量委员会（CIML），由各成员国政府任命的一名代表组成，每年召开一次会议。常设执行机构是国际法制计量局（BIML），设在巴黎。OIML下设18个技术委员会（TC）和45个分技术委员会（SC）。OIML制订和颁布有关法制计量的国际建议（International Recommendations）和国际文件（International Documents）。

区域计量组织（Regional Metrology Organization, RMO）

RMO是各个区域国家（经济体）计量机构的联盟。目前全球共有6个获得CIPM认可的RMO：

亚太计量规划组织欧洲计量合作组织美洲计量组织欧亚计量合作组织非洲计量组织海湾计量联合会

GULFMET成立于2015年，隶属于海湾合作委员会标准化组织（GSO），有阿联酋、巴林、沙特阿拉伯、阿曼、卡塔尔和科威特六个正式成员，以及土耳其等五个附属成员。

GULFMET成员的发展起步较晚，但资金充沛，目前阿联酋和沙特的表现比较突出，例如阿联酋还是APMP的附属成员，积极参加APMP组织的比对、培训等活动。

另外，还有一些区域法制计量组织，如欧洲法制计量合作组织（WELMEC）、亚太法制计量论坛（APLMF）等。RMO是国际计量体系的重要组成部分，成员范围非常广泛，有更多的发展中国家/经济体参与。RMO的使命，一是促进区域计量合作，特别是帮助发展中成员提高计量水平；二是在BIPM、OIML的带领下，通过与其他国际组织的合作，实现各国计量标准和校准、检测和测量证书的全球互认，确保测量的可比性。

亚太计量规划组织

APMP于1971年由英联邦国家发起创建，成员主要包括印巴次大陆和大西洋东海岸国家，1980年起扩大到非英联邦国家和经济体并正式成立。截至2022年10月，共有来自27个经济体的45个正式成员机构和来自13个经济体的14个附属成员机构。在正式成员中，中国、日本、韩国、澳大利亚等国家计量院的水平相对较高，但多数成员仍为发展中的计量院。APMP非常有活力，近年来成员数量增长迅速，美国NIST和英国NPL以及来自中亚和中东地区的多个国家也相继加入APMP。

APMP的最高权力机构是全体大会，于每年9月至11月期间举行，各委员会会议和相关活动通常与全体大会同期举行。APMP的组织结构包括：主席1人；执行委员会，是APMP的管理机构和决策机构，由5到8名来自不同正式成员经济体的代表组成；秘书处，是APMP的日常工作机构，APMP无固定秘书处，通常由主席所在经济体的中国计量科学研究院承担；声学超声与振动、电磁、流量、长度、质量与相关量、光度与辐射度、化学、电离辐射、温度、时间频率、质量体系、材料计量12个技术委员会，由各技术委员会主席领导，是各专业领域计量技术工作的组织和协调机构；发展中经济体委员会，专门开展以帮助发展中经济体为目的工作，受该委员会主席领导，由全体成员派代表组成。2015年，APMP适应计量新领域的发展需求，又进一步成立了能源效率、医学诊断设备、气候变化、食品安全、清洁水5个焦点工作组。2022年，APMP新成立数字化转型焦点工作组。

运行经费来自成员机构会费，每年约20万美元。

在SI重新定义中，中、日、韩、澳国家计量院开展了大量工作，印度、新西兰和中国台湾地区也启动了相关研究。中国的能量天平已参加CCM组织的两次关键比对，测量不确定度结果处于国际领先。韩国的功率天平也仍在持续研究中。德国PTB在APMP开展了大量针对发展中国家的技术援助，影响力很大。PTB极力倡导通过硅球法建立质量量值传递的网络，目前，日本已建立完整的硅球法质量基准，我国台湾地区也正在通过与PTB的合作建立类似的能力，PTB还向部分APMP成员发放了天然硅材料制成的硅球，能够直接溯源到PTB的基准或其他类似基准之上。此外，NIST和NPL也正在探讨如何帮助APMP成员实现新千克的量值溯源。

欧洲计量合作组织

EURAMET成立于1987年，前身为EUROMET，从2007年起成为有法人资质的国际组织，常设秘书处设在德国PTB。截至 2021 年 5 月，EURAMET 共有来自 38 个欧洲国家（含 27 个 EU 成员国）的 38 个正式成员和 77 个附属成员。

在欧盟支持下，EURAMET已开展了两期“欧洲计量联合研究计划”。EMRP是第一阶段，执行期7年，自2007年至2013年，总投资4亿欧元，由23个参与国和欧盟各出一半，围绕工业、能源、环境、健康、新技术以及国际单位制（SI）相关基础研究等6大优先领域。EMPIR是第二阶段，执行期7年，自2014年至2020年，总投资6亿欧元，将延续6大优先领域但研究重点将有变化。2021 年，EURAMET 又提出 EMPIR 的接续计划 EPM，已被欧盟委员会基本接受，将于 2021-2027 年执行，重点关注基础研究、创新和社会重大问题等领域。

SI相关研究是优先主题之一，资助了三轮37个项目，其中，第一轮投入3700万欧元，有24个国家的42个计量院参与，并与其他地区的多个国家开展合作。研究内容涉及4个基本单位的重新定义及后续溯源研究，取得的成果直接用于普朗克常数、阿伏伽德罗常数、波尔兹曼常数等的最终定值，同时建立了新定义实施后的溯源方法。例如，在千克方面，消除了硅球法和功率天平法测量普朗克常数之间的偏差，两者的一致性是实现千克重新定义的关键。新的千克基准还将显著提高质量和相关量的测量准确度，实现更微小尺度上的准确测量，支撑纳米技术和生物技术的发展。在温度方面，在极高温和极低温的范围内进一步扩展了ITS-90温标，开发了不依赖90温标，直接测量热力学温度的方法。在安培方面，建立了复现新安培的重要装置，使欧洲在超精密小电流测量仪器领域具有世界领先的能力。在光钟方面，在欧洲建立了两台高精度镱离子光钟，向秒的二次重新定义迈出了重要的一步。

美洲计量组织

SIM成立于1979年，是由美洲五个次区域的计量机构共同构成的区域计量组织，正式成员为来自五个次区域的33个国家计量院，附属成员是来自区域内4个国家的6个指定机构，以及2个国际组织作为联系成员。

美国NIST和加拿大NRC是SIM中最先进的成员，已成功建立具有国际领先水平的功率天平，完全具备向其他成员提供质量量值溯源服务的能力。2018年，在NIST和NRC的主导下，SIM启动了“千克量传项目” （SIM Kilogram Dissemination Project）。由NIST和NRC资助购买一批专用的OIML E1级标准千克砝码，经NIST或NRC的功率天平校准后分发给各国计量院，用于本国的量传。NIST和NRC还会对所有砝码进行监控和维护，包括砝码表面吸附状况和使用环境的监控等，且每两年对砝码进行一次重复校准，研究其量值漂移、使用和运输影响等重要信息。目前，已有27个SIM成员国参加此项目，全部砝码的制备、清洗和首次校准已完成，并在2018年SIM全体大会期间完成分发。该项目不仅仅提供校准服务，更是一个研究项目，将为其他区域开展类似的千克溯源活动提供借鉴。

另外，还有一些区域法制计量组织，如欧洲法制计量合作组织（WELMEC）、亚太法制计量论坛（APLMF）等。RMO是国际计量体系的重要组成部分，成员范围非常广泛，有更多的发展中国家/经济体参与。RMO的使命，一是促进区域计量合作，特别是帮助发展中成员提高计量水平；二是在BIPM、OIML的带领下，通过与其他国际组织的合作，实现各国工程测量仪器校准标准和校准、检测和测量证书的全球互认，确保测量的可比性。

欧亚计量合作组织

COOMET成立于1991年，是中欧、东欧和中亚地区国家计量院的联盟，现有16个正式成员和包括中国在内的5个附属成员。

俄罗斯在COOMET具有绝对的优势和控制力。德国PTB虽然是附属成员，但通过实施技术援助，在COOMET有较强的影响力，多年担任COOMET副主席。俄乌战争后，国际局势日趋复杂，目前乌克兰和德国已全面停止参加COOMET的活动。

非洲计量组织

AFRIMETS成立于2007年，是由非洲五个次区域的计量组织共同构成，共有来自这些次区域的48个国家计量院作为正式成员为，包括PTB在内的8个附属成员，以及5个观察员。

南非计量院在AFRIMETS的水平和地位非常突出，多数国家的计量发展水平相对落后，计量基础设施匮乏。德国PTB和联合国工业发展组织（UNIDO）等机构对AFRIMETS给予重点支持，资助比对、培训等活动。PTB已向南非计量院赠送天然硅球，并提供量值溯源，今后还可能为更多非洲国家提供类似的支持。

海湾计量联合会

GULFMET成员的发展起步较晚，但资金充沛，目前阿联酋和沙特的表现比较突出，例如阿联酋还是APMP的附属成员，积极参加APMP组织的比对、培训等活动。

另外，还有一些区域法制计量组织，如欧洲法制计量合作组织（WELMEC）、亚太法制计量论坛（APLMF）等。RMO是国际计量体系的重要组成部分，成员范围非常广泛，有更多的发展中国家/经济体参与。RMO的使命，一是促进区域计量招商加盟合作，特别是帮助发展中成员提高计量水平；二是在BIPM、OIML的带领下，通过与其他国际组织的合作，实现各国计量标准和校准、检测和测量证书的全球互认，确保测量的可比性。

RMO是各个区域国家（经济体）计量机构的联盟。目前全球共有6个获得CIPM认可的RMO：

国家计量院（National Metrology Institutes, NMI）

NMI是一个国家最高的计量技术机构。其主要职责，一是研究、建立、保存、运行和维护国家计量基准、标准和有证标准物质，并参加国际比对以保证本国测量的国际等效一致；二是提供量值传递或溯源服务，支撑国家经济社会发展；三是从事计量科学技术的研究与开发。

NMI的建立与发展与工业化进程密不可分，与国家经济社会发展水平相适应。世界各工业化国家均建立了自己的NMI，其中，美国、德国和英国的NMI均有100余年历史，长期占据“三强”位置。

国际法制计量组织证书体系（OIML-CS）

2018年起，OIML开始实施新的《国际法制计量组织证书体系》（OIML Certification System, OIML-CS），取代原有的基本证书制度和计量器具型式评价试验结果多边互认协议，其核心内容是实现计量器具型式评价证书的全球互认，达到 “一次检测、全球承认” 的目标。