在我國(guó)，為了保證長(zhǎng)度量值的統(tǒng)一，通過(guò)長(zhǎng)度計(jì)量器具檢定系統(tǒng)，將保存在中國(guó)計(jì)量院的國(guó)家長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)量值傳遞到全國(guó)的各個(gè)角落。這個(gè)傳遞過(guò)程的實(shí)物介質(zhì)主要是量塊、金屬線紋尺或玻璃線紋尺等實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)器，而這些實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)器所使用的原材料，其尺寸是隨著溫度的變化而變化的，會(huì)影響長(zhǎng)度量值在全國(guó)的傳遞精度，因此準(zhǔn)確掌握材料線膨脹系數(shù)對(duì)我國(guó)長(zhǎng)度量值的統(tǒng)一和準(zhǔn)確是十分重要的。 

    建立我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)器的材料線膨脹系數(shù)測(cè)量系統(tǒng)并統(tǒng)一全國(guó)的量值，這是一個(gè)全新而且異常緊迫的任務(wù)。2006年，蘇永昌所在的中國(guó)計(jì)量院長(zhǎng)度計(jì)量科學(xué)與精密機(jī)械測(cè)量技術(shù)研究所開(kāi)始了研究，申請(qǐng)了“測(cè)量長(zhǎng)度實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)器線膨脹系數(shù)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)裝置”課題，該課題作為“長(zhǎng)度計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)的完善和共享”的子課題被列入該院科技平臺(tái)項(xiàng)目。 

    這套歷經(jīng)3年研制成功的裝置是由控溫保溫系統(tǒng)、溫度測(cè)量系統(tǒng)、PTF修正系統(tǒng)和激光干涉測(cè)量系統(tǒng)四部分組成，可以測(cè)量長(zhǎng)度為50毫米～1000毫米的材料。 

    據(jù)介紹，裝置的工作原理是將被測(cè)件放在一個(gè)類似于大冰柜的保溫箱內(nèi)，保溫箱里安裝了參考鏡和反射鏡。被測(cè)件被置于平面參考鏡和平面反射鏡之間，左邊的參考鏡是固定的，右邊的測(cè)量鏡可以在水平方向自由平行移動(dòng)。在測(cè)量過(guò)程中，專用的機(jī)械結(jié)構(gòu)使被測(cè)件與兩個(gè)平面鏡保持接觸狀態(tài)，溫度控制系統(tǒng)改變保溫箱內(nèi)的溫度，當(dāng)被測(cè)件的長(zhǎng)度隨溫度變化而變化時(shí)，參考鏡與測(cè)量鏡之間的距離也隨之變化，激光干涉儀測(cè)量?jī)蓚€(gè)平面鏡之間的距離，從而達(dá)到測(cè)量被測(cè)件長(zhǎng)度變化的目的。 

    蘇永昌介紹，裝置采用了獨(dú)創(chuàng)的熱平衡激光干涉測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)來(lái)測(cè)量被測(cè)物體的長(zhǎng)度。該激光干涉測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)保證了在溫度變化的過(guò)程中，裝置內(nèi)的其他物件不會(huì)受溫度變化的影響，從而確保被測(cè)物體長(zhǎng)度測(cè)量的準(zhǔn)確。“這也是系統(tǒng)最大的創(chuàng)新點(diǎn)，這種方法也得到了國(guó)際同行的認(rèn)可，并且優(yōu)于很多其他國(guó)家的設(shè)計(jì)方案?！绷硗?，自行構(gòu)造的自動(dòng)溫度變化系統(tǒng)和自動(dòng)溫度測(cè)量系統(tǒng)也大大提高了裝置的測(cè)量準(zhǔn)確度。目前，系統(tǒng)的不確定度達(dá)到了3.4×10-9K-1（k=2），是我國(guó)最高水平的線膨脹測(cè)量裝置，在世界上也處于先進(jìn)水平。 

   12月17日，在中國(guó)計(jì)量院組織召開(kāi)的成果鑒定會(huì)上，專家認(rèn)為該課題研制的裝置“為材料線膨脹系數(shù)這個(gè)工程物理參數(shù)的量值溯源提供了技術(shù)和物質(zhì)保障，對(duì)提高我國(guó)長(zhǎng)度基準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)器的檢定精度有重要意義，對(duì)推動(dòng)機(jī)械和材料科學(xué)的發(fā)展有輔助支撐作用，該裝置為參加相關(guān)參數(shù)國(guó)際比對(duì)提供了技術(shù)和物質(zhì)保障。”鑒定委員會(huì)認(rèn)為裝置性能穩(wěn)定，所達(dá)到的測(cè)量范圍和測(cè)量不確定度指標(biāo)已經(jīng)處于國(guó)際先進(jìn)水平。 

   “我們已經(jīng)為成都量具刃具廠等企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)器提供了校準(zhǔn)測(cè)量，下一步，我們將與相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)合作，對(duì)不同的材料進(jìn)行測(cè)量，并為其重新賦值，再逐級(jí)往下傳遞，這樣就可以實(shí)現(xiàn)我國(guó)材料線膨脹系數(shù)量值的統(tǒng)一?！碧K永昌說(shuō)。