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人工智能技术在计量校准领域的发展前景

摘要：人工智能经过近几年的发展，技术水平有了很大的进步，在很多领域得到应

用，且其应用的深度、广度不断增加，以目前的发展趋势，人工智能必将深刻的影响到科

学技术、经济生活的各个方面，对未来社会产生深远的影响。计量是利用技术手段，实现

单位统一、保证量值准确一致的测量活动。随着新设备的不断出现，计量校准领域面临很

大的挑战，传统的计量校准技术已经不能满足新设备的计量校准需求。本文根据人工智能

技术，结合现阶段人工智能技术在计量校准领域的实际应用，对未来的发展前景做了简单

探讨。

关键词：人工智能技术；计量校准领域；发展前景

引言

人工智能技术作为主导科学技术之一，一直是科学技术研究的主要方向。与飞速发展

的新技术相比，计量校准技术却发展缓慢，细究其原因，一是测试设备近年来增长加快，

导致计量校准技术储备不足;二是新设备向复杂化、功能化发展，给计量校准技术带来了一

定的挑战。但随着研究的不断深入，人工智能技术会给计量校准领域带来新的发展方向。

1人工智能

1.1人工智能概述

人工智能是以计算机为核心的智能化系统人工智能，英文翻译为

ArtificialIntelligence，常被缩写为AI。简单来说，人工智能就是使计算机系统以人类的思

维方式做出只有人类才能发生的智能行为。

1.2人工智能的发展趋势

目前，基于人工智能的研究主要集中在感知模式方面，即使用人工智能技术代替人类

来进行感知判别，但人工智能所要实现的，是从感知“”到为认知“”的变化，它不仅仅是人类

的单一传感器“”，而是能像人一样思考，获取信息并进行分析，直至解决问题的智能系

统。随着量子技术的发展，基于量子技术的量子计算机研制问世，相信人工智能会从感知

技术到认知技术实现质的飞跃，带来新一轮的技术革命。

2计量校准领域的发展现状

2.1低精度的计量校准技术制约着该领域的发展

在计量校准工作中，一般用检定规程或校准规范作为依据。计量器具要求方面，还在

使用精度不高的标准器具对相关项目进行计量校准。如JJG475－2008《电子万能试验机》

［1］规定，试验机位移校准选用的标准计量器具为百分表和钢直尺。但位移控制、应变

控制等控制方式对试验机位移精度的要求很高，必须精确到千分之一，很显然，采用百分

表和钢直尺对位移进行计量校准满足不了设备溯源需求。

2.2原位、动态、多参数的计量校准需求日益增多

随着设备的复杂化、多功能化，在工况时的原位校准需求越来越多。相较于常采用的

拆分送检的校准方法，工况原位校准更能反应设备整体或者系统的工作状态。此外，原位

校准不需要拆卸相关组件，在一定程度上能减少时间成本、保证生产效率。动态性能参数

是衡量力学性能试验的关键因素，而动态校准也是保证力学性能试验准确可靠的重要手

段。目前，动态校准技术也是计量校准领域的主要研究方向之一。如力值传感器，一般采

取静标动用的校准方法，这种方法在原来以拉伸、压缩及剪切等静态试验为主的力学性能

测试中较为常见。随着材料学研究的不断深入，人们对材料的力学性能要求越来越高，像

高频疲劳试验机、低周疲劳试验机、旋转弯曲疲劳试验机等材料性能的疲劳测试设备应用

广泛。多参数、多分量校准技术，即多参数、多分量同步校准技术。针对单一分量进行校

准来完成设备溯源的方法只考虑其中一个分量，而忽略了其他分量的影响，导致试验结果

出现偏差，影响试验的准确性与可靠性。常见的多参数、多分量试验设备分别为拉扭试验

机、平面双轴测试系统。拉扭试验机需要对扭矩值和力值进行同步校准，因为在扭矩校准

过程中，扭矩值会受到轴向的拉力影响。平面双轴测试系统通常受纵向、横向两个方向动

态力值作用，在校准过程中，需要分析纵向、横向动态力值之间的影响。目前为止，对多

参数、多分量的同步校准技术仍然在研究中，相信通过研究的深入以及新技术的不断发

展，这类问题终究会得到解决。

3应用与前景

3.1人工智能技术在计量校准领域的优势

人工智能作为未来发展的主要研究方向之一，在各个领域都有着极大的优势。利用人

工智能技术可以使传感器集成化、自动化程度更高，不仅能提高传感器的测量精度，还能

便于携带，极大地减轻现场测试负担，为原位校准、动态校准以及多分量校准技术的实现

提供了发展机会。对计量校准过程来说，人工智能技术能减少甚至可以消除人为操