縱觀人類歷時(shí),3次震撼人類的工業(yè)革命,都與計(jì)量技術(shù)息息相關(guān)。我們都知道工業(yè)革命的動(dòng)力源于科技革命。而對(duì)計(jì)量技術(shù)的需求,通常是工業(yè)技術(shù)中遇到的瓶頸,需要通過一系列的計(jì)量技術(shù)解決。因此,計(jì)量、工業(yè)、科技,三者是相互促進(jìn)。
蒸汽機(jī)-熱工計(jì)量
18世紀(jì)60年代,在英國爆發(fā)了以蒸汽動(dòng)力廣泛應(yīng)用為標(biāo)志的第一次工業(yè)革命,機(jī)器工業(yè)以摧枯拉朽之勢(shì),迅速取代了傳統(tǒng)手工業(yè)生產(chǎn)方式,使生產(chǎn)力得到成千上萬倍的提高,進(jìn)而確立了資本主義制度。
第一次工業(yè)革命時(shí),經(jīng)典力學(xué)和熱力學(xué)成為機(jī)器工業(yè)的重要理論基礎(chǔ)。蒸汽機(jī)、科爾尼鍋爐的發(fā)明以及將蒸汽機(jī)應(yīng)用于交通運(yùn)輸、工業(yè)制造領(lǐng)域,都建立在科學(xué)界對(duì)力學(xué)、溫度的研究和測(cè)試的基礎(chǔ)之上。在蒸汽機(jī)的研制和應(yīng)用過程中,需要對(duì)蒸汽壓力、熱膨脹系數(shù)、燃料的燃燒效率、能量的轉(zhuǎn)換等進(jìn)行大量的計(jì)量測(cè)試。
力學(xué)計(jì)量和熱工計(jì)量,就是從那個(gè)時(shí)候發(fā)展起來的。而機(jī)械工業(yè)的興起,對(duì)零部件的規(guī)格、尺寸和公差配合等提出了廣泛的需求,也使幾何量計(jì)量得到了新的發(fā)展。
莫爾斯電報(bào)機(jī)-電磁計(jì)量
19世紀(jì)70年代,出現(xiàn)了以電的應(yīng)用為主要標(biāo)志的第二次工業(yè)革命,又一次推動(dòng)了生產(chǎn)力的發(fā)展??茖W(xué)研究與技術(shù)應(yīng)用有了更加密切的合作,使內(nèi)燃機(jī)、汽車、飛機(jī)等新的交通工具不斷創(chuàng)制,新的通訊手段被發(fā)明出來。
在第二次工業(yè)革命爆發(fā)以前,科學(xué)界對(duì)電的研究已經(jīng)歷經(jīng)200多年。1732年,美國富蘭克林提出電為一種流體的學(xué)說,但直到19世紀(jì)初,電磁感應(yīng)的現(xiàn)象才被發(fā)現(xiàn)。人們?cè)谏钊胙芯侩姷淖饔煤?,發(fā)明出了發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電報(bào)、燈泡等。
電的應(yīng)用與電的測(cè)量技術(shù)研究是不可分割的。不具備對(duì)電的測(cè)量能力,人類就無法駕馭電能,這種新能源就不可能得到廣泛的應(yīng)用。以電為基礎(chǔ)能源的工業(yè)革命,大大推動(dòng)了工業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程,進(jìn)而使工業(yè)企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)效率又一次被激發(fā)和提高。歐姆定律、法拉第電磁感應(yīng)定律以及麥克斯韋電磁場(chǎng)理論等,為電磁現(xiàn)象的深入研究和廣泛應(yīng)用、電磁計(jì)量和無線電計(jì)量的開展,提供了重要的理論基礎(chǔ)。
1821年西貝克發(fā)現(xiàn)的熱電效應(yīng),為熱電偶的誕生奠定了理論基礎(chǔ)。而各種熱電偶的研制成功,則對(duì)溫度計(jì)量、電工計(jì)量以及無線電計(jì)量等提供了重要手段,促進(jìn)了相應(yīng)科技的發(fā)展。為了實(shí)際測(cè)量地球運(yùn)動(dòng)的相對(duì)速率,邁克爾遜等人借助物理學(xué)研究取得的新成就,研制出了邁克爾遜干涉儀,從而為長度計(jì)量提供了重要的工具。