《產品幾何技術規(guī)范（GPS）表面結構區(qū)域法第700部分：區(qū)域形貌測量儀的校準、調整和驗證》標準發(fā)展報告EnglishTitle:GeometricalProductSpecifications(GPS)—SurfaceTexture:Areal—Part700:Calibration,AdjustmentandVerificationofArealTopographyMeasuringInstruments摘要隨著我國制造業(yè)向高質量發(fā)展轉型，產品表面質量控制的重要性日益凸顯。原有的表面結構表示方法及相關標準已難以滿足現代精密制造對表面形貌測量的高精度、高效率要求。ISO25178系列國際標準作為表面結構區(qū)域法的核心標準體系，對提升我國制造質量水平具有重要指導意義。本報告圍繞GB/T該系列第700部分的制定背景、技術內容與實施意義展開分析，重點闡述其在區(qū)域形貌測量儀器校準、調整與驗證方面的標準化要求。該標準的轉化與實施將填補國內在該領域標準空白，推動測量儀器研發(fā)與應用的規(guī)范化，增強企業(yè)產品質量控制能力與國際競爭力。報告還從技術發(fā)展、行業(yè)應用和標準體系完善等角度，對該標準的未來發(fā)展趨勢提出建議。關鍵詞：幾何產品規(guī)范（GPS）；表面結構；區(qū)域法；形貌測量儀；校準；標準驗證；計量特性Keywords:GeometricalProductSpecifications(GPS);SurfaceTexture;ArealMethod;TopographyMeasuringInstruments;Calibration;StandardVerification;MetrologicalCharacteristics正文一、標準立項背景與意義近年來，國家相繼推出《中國制造2025》《質量強國建設綱要》等一系列戰(zhàn)略政策，明確提出提升制造業(yè)產品質量和標準化水平的要求。在精密制造、光學元件、航空航天等高技術領域，產品表面形貌的測量與評定直接關系到產品的功能、壽命與可靠性。然而，我國原有的表面結構表示方法主要基于輪廓法（如GB/T3505-2009），其在表征三維復雜表面時存在明顯局限，無法滿足現代制造對表面質量的全面控制需求。國際標準化組織（ISO）發(fā)布的ISO25178系列標準，系統建立了基于區(qū)域法的表面結構表征體系，包括術語、參數、測量方法及儀器校準等多項標準。該系列標準采用三維形貌分析技術，顯著提高了表面質量控制的精確性與可靠性，已被歐美日等制造業(yè)強國廣泛采用。盡管該系列標準國際影響深遠，但因國內測量儀器技術、配套軟件及計量標準尚未成熟，一直未能實現國家標準轉化。2019年起，國內主要計量技術機構通過國家質量基礎（NQI）專項建設，逐步攻克了區(qū)域形貌測量與校準的關鍵技術，為ISO25178-700的國標轉化奠定了堅實基礎。本部分標準作為ISO25178-700的等同采用標準，聚焦于區(qū)域形貌測量儀的校準、調整與驗證流程，其制定與實施具有三方面重要意義：1.技術支撐作用：為制造過程中表面形貌的高精度測量提供統一、可靠的計量依據，推動測量結果國際互認；2.儀器研發(fā)與應用規(guī)范化：明確區(qū)域形貌測量儀的計量特性與校準方法，促進國產儀器研發(fā)和質量提升；3.產業(yè)競爭力提升：幫助企業(yè)提高產品質量一致性，增強高端產品國際市場競爭力。二、范圍與主要技術內容范圍本文件適用于對符合ISO25178-6所定義的各類區(qū)域形貌測量儀器進行校準、調整與驗證，并規(guī)定了其計量特性的測定方法。標準涵蓋光學干涉儀、共聚焦顯微鏡、白光干涉儀等多種非接觸式區(qū)域測量設備，同時也適用于具有區(qū)域測量功能的接觸式儀器。主要技術內容標準正文主要包括以下技術模塊：1.通用計量定義：對區(qū)域形貌測量中涉及的基本計量概念進行明確定義，確保術語使用的一致性；2.測量相關術語與定義：包括垂直方向與橫向分辨率、測量誤差、重復性、穩(wěn)定性等關鍵性能指標；3.儀器校準程序：系統規(guī)定校準環(huán)境條件、標準器選擇、校準步驟及數據處理方法；4.計量特性的測定：明確線性誤差、偏差、噪聲水平、空間分辨率等核心參數的評定方法；5.調整與驗證流程：提出儀器日常使用中的調整方法與周期性驗證要求，確保測量狀態(tài)持續(xù)可靠。附錄部分分為規(guī)范性與資料性兩類：-規(guī)范性附錄：提供了區(qū)域形貌測量儀的結構分類與概念圖示，幫助用戶識別儀器類型與適用場景；-資料性附錄：重點介紹非接觸變焦式儀器的工作原理及在GPS矩陣中的位置，為儀器選擇與應用提供理論指導。三、參與單位介紹：中國計量科學研究院中國計量科學研究院（NIM）作為我國最高計量科學技術研究中心，是國家市場監(jiān)督管理總局直屬事業(yè)單位。該院在幾何量計量、表面計量、光學測量等領域具有深厚的研究基礎和權威地位。自“十三五”以來，NIM牽頭承擔了多項國家質量基礎（NQI）重點研發(fā)項目，在區(qū)域法表面形貌測量、校準裝置研制、標準樣板開發(fā)等方面取得突破性進展。在本標準制定過程中，中國計量科學研究院作為主要起草單位，組織國內高校、儀器企業(yè)和檢測機構共同開展實驗驗證與技術研討，確保標準內容既與國際要求接軌，又符合國內技術現狀與產業(yè)需求。該院還建立了區(qū)域形貌測量儀校準裝置國家基準，為我國表面計量體系的完善提供了堅實技術支撐。結論與展望《產品幾何技術規(guī)范（GPS）表面結構區(qū)域法第700部分》的制定與發(fā)布，標志著我國在表面形貌測量標準化領域邁出關鍵一步。該標準不僅為區(qū)域形貌測量儀提供了科學統一的校準與驗證方法，也將推動國產測量儀器行業(yè)規(guī)范化、高端化發(fā)展。未來，隨著智能制造、微納制造等先進技術的快速發(fā)展，表面形貌測量將在更多新興領域發(fā)揮重要作用。建議從以下方面持續(xù)推進該標準的實施與完善：1.加強標準宣貫與技術培訓，提升中小企業(yè)標準應用能力；2.推動與ISO25178其他部分標準的協同轉化，構建完整的區(qū)域法標準體系；3.鼓勵測量儀器廠商、科研機構與標準組織合作，持續(xù)開展儀器性能評價與標準驗證研究；4.結合人工智能、大數據等技術，探索表面形貌數據的智能分析與標準化表征新方法。通過持續(xù)完善標準體系、強化技術基礎與深化產業(yè)應用，我國產品幾何技術規(guī)范將在全球制造競爭中發(fā)揮越來越重要的支撐和引領作用。參考文獻[1]ISO25178-700:2019,Geometricalproductspecifications(GPS)—Surfacetexture:Areal—Part700:Calibration,adjustmentandverificationofarealtopographymeasuringinstruments[2]GB/T3505-2009《產品幾何技術規(guī)范(GPS)表面結