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儀器儀表和計(jì)量專家唐統(tǒng)一

發(fā)布時(shí)間:2020-02-02 作者:曹建中 來源:中國計(jì)量 瀏覽:5218


唐統(tǒng)一,1917年7月生于北京,原籍廣東省中山縣。他中學(xué)就讀于北平育英中學(xué)(現(xiàn)為北京25中和65中),1934年北平第一次舉行全市中學(xué)會(huì)考,他名列初中榜首。



    1936年,考入清華大學(xué)電機(jī)系,受教于吳有訓(xùn)、薩本棟、曾遠(yuǎn)榮等名師。次年即逢“七七事變”。他去燕京大學(xué)物理系借讀一年。學(xué)年終了時(shí),趕赴昆明母校復(fù)學(xué)。1941年畢業(yè)于清華大學(xué)電機(jī)系電力組,獲學(xué)士學(xué)位。
    1943年,唐統(tǒng)一去英國曼徹斯特茂偉電機(jī)制造廠實(shí)習(xí)。他一面實(shí)習(xí),一面勤奮苦讀,兩年后轉(zhuǎn)為初級(jí)工程師,并獲英國倫敦大學(xué)電機(jī)系學(xué)士學(xué)位(二級(jí)榮譽(yù))。1946年回國后,經(jīng)馬大猷教授指引,到清華大學(xué)電機(jī)系任教,在系主任章名濤教授的鼓勵(lì)下,轉(zhuǎn)而涉獵電磁測量領(lǐng)域。以他為首的電磁測量組,廣泛收集和學(xué)習(xí)蘇聯(lián)、歐美、日本等國有關(guān)文獻(xiàn)資料,迅速編寫出了教學(xué)用書,積極添購精密儀器和校驗(yàn)設(shè)備,為清華大學(xué)開拓電磁測量與儀器領(lǐng)域的教學(xué)、科研和保持工頻電磁計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的工作奠定了基礎(chǔ)。
    唐統(tǒng)一在講授本科生及研究生課程的同時(shí),進(jìn)行了一系列的科研工作,如20世紀(jì)50年代進(jìn)行了“三維電解槽造型的研究”、“流速儀的校驗(yàn)”、“高溫下金屬蠕變的測量”等,使學(xué)校在測量方面的科研初具規(guī)模。20世紀(jì)60年代初,他參加了國內(nèi)第一臺(tái)200Hz交流網(wǎng)絡(luò)分析儀的研制,其中的關(guān)鍵部件(帶鐵心的電感器)的準(zhǔn)確測量和補(bǔ)償?shù)膯栴}在當(dāng)時(shí)具有較大難度,他晝夜苦戰(zhàn)、廢寢忘食,終于攻克了這一技術(shù)難關(guān)。該分析儀的制成,使當(dāng)時(shí)分析電力系統(tǒng)暫穩(wěn)態(tài)的效率比人工計(jì)算提高了近30倍,在鑒定會(huì)上被公認(rèn)為處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。他后來從事的感應(yīng)分壓器的研究和電網(wǎng)諧波測量的理論與技術(shù)的研究,都取得重要的成果。
    1956年,唐統(tǒng)一兼任清華大學(xué)圖書館副館長,直至20世紀(jì)70年代末。1984年他又兼任深圳大學(xué)圖書館館長,參與深大圖書館的籌建工作,為中國高等院校的圖書館建設(shè)和組織管理作出了積極的努力。


追蹤科學(xué)前沿,提高中國電磁測量與儀表的新技術(shù)水平


    新中國成立初期,國內(nèi)電磁測量與儀表方面一片空白。唐統(tǒng)一潛心鉆研,希望能在他工作的領(lǐng)域中迎頭趕上國外先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展。他如饑似渴地了解國內(nèi)外電磁測量與儀表的發(fā)展動(dòng)向。為了能不斷接觸最新文獻(xiàn)與資料,他數(shù)十年如一日,直至70余歲高齡,頻繁往返于本校、中國科學(xué)院圖書館和北京圖書館。他按期翻閱發(fā)達(dá)國家有關(guān)專業(yè)的最新期刊、文獻(xiàn),并制成卡片。從20世紀(jì)40年代至今,上述工作僅在“文化大革命”中由于去農(nóng)場勞動(dòng)而被迫中斷,但一旦歸來,他即將所缺各項(xiàng)一一補(bǔ)足。日積月累40余年,他已積存與其科研有關(guān)的各類卡片約十萬張,成為他和同事共享的豐富的信息寶庫。
    唐統(tǒng)一在掌握了大量先進(jìn)的科技信息的基礎(chǔ)上,密切追蹤科學(xué)前沿,把握世界先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展方向,他常常向有關(guān)部門提出諸多富有遠(yuǎn)見的建設(shè)性意見,如他較早提出了利用計(jì)算電容代替計(jì)算電感作為計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),以提高測量基準(zhǔn)準(zhǔn)確度的建議,倡導(dǎo)發(fā)展感應(yīng)分壓器技術(shù)。近年來,他鼓勵(lì)致力于諧波測量理論與技術(shù)的研究等。這些建議都獲得有關(guān)部門的重視,并被積極付諸實(shí)現(xiàn)。此外,他還積極鼓勵(lì)青年學(xué)者和專家去攻克世界先進(jìn)測量技術(shù)和理論。由于所建議的主攻方向正確,在一些科研單位的努力下,縮短了中國與世界先進(jìn)國家在測量技術(shù)方面的差距,有些科研成果已躋身國際先進(jìn)行列,他為推進(jìn)中國電磁測量的理論與技術(shù)的發(fā)展作出了積極的貢獻(xiàn)。


倡議以計(jì)算電容作為電學(xué)基礎(chǔ)  積極發(fā)展比例測量技術(shù)


    在20世紀(jì)50年代中期之前,世界各國重要計(jì)量部門都毫無例外地采用計(jì)算電感作為電學(xué)基準(zhǔn)之一。但計(jì)算電感的磁場分布難于控制,修正因素過多,計(jì)算過程復(fù)雜,即使盡最大努力,其不確定度仍難優(yōu)于10-5~10-6。如采用一般電容器作為基準(zhǔn),則其電場分布更不易控制。1956年計(jì)算電容問世,它的電容量計(jì)算公式只取決于一個(gè)幾何長度,如果配合激光測距技術(shù)及應(yīng)用某些補(bǔ)償措施,可使該基準(zhǔn)的不確定度降低一至兩個(gè)數(shù)量級(jí)。各技術(shù)先進(jìn)國家在20世紀(jì)50年代末期紛紛采用計(jì)算電容作為電學(xué)基準(zhǔn)。鑒于此,唐統(tǒng)一在20世紀(jì)60年代初期參加國家計(jì)量科技10年規(guī)劃的制定工作時(shí),就積極倡導(dǎo)和鼓勵(lì)中國計(jì)量科學(xué)研究院以計(jì)算電容代替計(jì)算電感作為電學(xué)基準(zhǔn)。他的建議得到了計(jì)量部門的高度重視,決定立即開展計(jì)算電容的工作。在他們的精心研制下,計(jì)算電容的制作已達(dá)到國際先進(jìn)水平,迅速地改變了中國計(jì)量基準(zhǔn)落后的面貌,促進(jìn)了計(jì)量工作的發(fā)展。
    研制計(jì)算電容,必須進(jìn)行測量與量值的傳遞,從而要發(fā)展高準(zhǔn)確度的交流比例技術(shù)。唐統(tǒng)一敏銳地意識(shí)到感應(yīng)分壓器在標(biāo)準(zhǔn)傳遞中的重要作用,立即向有關(guān)計(jì)量部門提出建議,取得共識(shí),同時(shí)著手安排自己的研究生從事感應(yīng)分壓器的研制工作。經(jīng)過一段時(shí)期的努力,他們自制了單級(jí)和多級(jí)感應(yīng)分壓器及其校驗(yàn)設(shè)備,并提出了誤差補(bǔ)償?shù)男路椒ǎ岣吡藴y量準(zhǔn)確度,取得了重要的階段性成果。


精心培育高層次人才


    唐統(tǒng)一在清華大學(xué)從教近50年,花費(fèi)了半生的精力和心血,為祖國培養(yǎng)了大批人才,尤其是高層次人才。早在20世紀(jì)50年代初,他就擔(dān)負(fù)起本科生的教學(xué)任務(wù),講授“電工原理”、“電器學(xué)”、“電磁測量”、“非電測量”等課程。他與同組的教師一道編寫講義,制造出各種儀表模型,摸索出一套具有本國特色的教學(xué)方法,建成初具規(guī)模的教學(xué)實(shí)驗(yàn)基地。20世紀(jì)60年代初期,他即開始了培養(yǎng)研究生的工作,創(chuàng)建了中國高校唯一的一個(gè)具有省、市級(jí)水平的電磁測量基地——精密儀表室,用以保持學(xué)校電測標(biāo)準(zhǔn)。20世紀(jì)70年代末,中國剛剛開始恢復(fù)研究生招生制度,他就招收了中國第一批碩士生,并成為中國電磁測量方面的第一位博士生導(dǎo)師。1989年,他所在的清華大學(xué)理論電工專業(yè)成為該領(lǐng)域中國唯一的重點(diǎn)學(xué)科博士點(diǎn),他是學(xué)術(shù)帶頭人之一。近10年來,他已招收研究生10余名,其中博士生4名。在已培養(yǎng)的研究生論文中都有不同的建樹,尤其是已畢業(yè)的兩名博士生,在測量理論與方法上都有所突破,受到有關(guān)專家的首肯。
    自1989年起,唐統(tǒng)一又兼任機(jī)械電子工程師進(jìn)修大學(xué)副校長及測量與控制學(xué)院院長,在中國測量與儀表方面的繼續(xù)教育事業(yè)的蓬勃發(fā)展發(fā)揮了重要的作用。
    唐統(tǒng)一經(jīng)常強(qiáng)調(diào),培育高水平專門人才要不斷提高指導(dǎo)教師的水平,以其昏昏而使人昭昭是不可以的。因此,他治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、律己甚嚴(yán)。在研究生眼中,他是嚴(yán)師,又是協(xié)力攻關(guān)的戰(zhàn)友。研究生的選題、論文工作和畢業(yè)答辯,他都與人反復(fù)討論、嚴(yán)格把關(guān),不僅使學(xué)生的學(xué)術(shù)水平有較大提高,還使他們受到了嚴(yán)格的科學(xué)作風(fēng)的訓(xùn)練。為此,他受到各方的廣泛尊重和愛戴。為表揚(yáng)他的模范事跡,他曾被評(píng)為學(xué)校的先進(jìn)工作者。


推進(jìn)中國電網(wǎng)諧波理論和技術(shù)的研究


    隨著工業(yè)迅速發(fā)展,在電力系統(tǒng)中,非線性負(fù)載如電力機(jī)車、大型電弧爐和電解設(shè)備的迅猛增加。由于晶閘管的大量使用,使電力系統(tǒng)的諧波問題日趨突出,電網(wǎng)“污染”嚴(yán)重,供電質(zhì)量下降,常常使設(shè)備不能正常工作。諧波問題已成為當(dāng)今世界各國的一個(gè)重大前沿課題。但一個(gè)時(shí)期以來,國內(nèi)對(duì)諧波的理論與測量技術(shù)的研究尚少。自20世紀(jì)80年代開始,唐統(tǒng)一與電力部門的科技工作者一道協(xié)力宣傳,促使有關(guān)部門予以充分重視并及早采取對(duì)策。在杭州和合肥等地召開的有關(guān)學(xué)術(shù)會(huì)議上,他連續(xù)多次發(fā)表講話,呼吁加強(qiáng)對(duì)諧波問題的研究,有力地推動(dòng)了中國諧波研究的進(jìn)展。
    諧波問題的首要關(guān)鍵課題之一是諧波的測量問題。鑒于此,唐統(tǒng)一親率一個(gè)科研組對(duì)諧波問題進(jìn)行了大量的調(diào)查研究。他們廣泛搜集了先進(jìn)工業(yè)國家的有關(guān)文獻(xiàn)資料;研究了中國的現(xiàn)狀;探討了某些電學(xué)量如有功功率、無功功率、功率因數(shù)等在諧波下為適應(yīng)新情況所需采取的新定義;深入研究了諧波下儀表運(yùn)行的影響和檢測方式;提出了諧波測量的準(zhǔn)同步采樣新理論。那幾年,在國際會(huì)議和國內(nèi)一級(jí)學(xué)術(shù)雜志上發(fā)表了有關(guān)諧波測量的文章6篇,豐富了電網(wǎng)諧波測量理論,受到國內(nèi)外同行的重視。
    在他的悉心指導(dǎo)下,他的博士生提出了準(zhǔn)同步采樣測量理論,突破了同步采樣的框限。由于采用移動(dòng)平均和遞推的算法,在難以保證信號(hào)采樣準(zhǔn)確同步的情況下,用這種方法不僅減小了因非同步測量所引起的截?cái)嗾`差,還大大地提高了諧波分量的測量準(zhǔn)確度。根據(jù)準(zhǔn)同步采樣原理,可制成作為測量標(biāo)準(zhǔn)用的工頻諧波分析儀并可用以對(duì)其他一些電量進(jìn)行高準(zhǔn)確度的精密測量。準(zhǔn)同步采樣原理已被國內(nèi)許多同行采納,并得到他們的高度評(píng)價(jià)。
    唐統(tǒng)一還針對(duì)諧波問題指導(dǎo)研究生對(duì)多種專門的測量儀器進(jìn)行了研制。其中“三相電網(wǎng)自動(dòng)多功能精密測試儀”已通過鑒定,認(rèn)為其采用的技術(shù)已達(dá)當(dāng)前國際水平。為監(jiān)測電弧爐的電壓劇變所進(jìn)行的“閃爍儀”的研制也已進(jìn)入調(diào)試階段,這項(xiàng)工作將有助于中國制定閃爍標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)一步開展閃爍測試工作,及與其有關(guān)的儀表的制成,將填補(bǔ)國內(nèi)儀表空白。


倡導(dǎo)學(xué)術(shù)活動(dòng)  熱忱為社會(huì)服務(wù)


    作為國內(nèi)知名專家,唐統(tǒng)一在籌備和組織計(jì)量和儀表界的學(xué)術(shù)團(tuán)體的工作中發(fā)揮了積極重要的作用。早在1961年,他就參加了中國計(jì)量技術(shù)與儀器制造學(xué)會(huì)的籌建工作。1979年學(xué)會(huì)正式成立,他被推選為中國儀器儀表學(xué)會(huì)第一屆至第四屆副理事長及其下屬電磁測量信息處理儀器學(xué)會(huì)第一屆副理事長與第二屆理事長和教育委員會(huì)的主任委員。在中國計(jì)量測試學(xué)會(huì)中,他擔(dān)任第一、二、三屆常務(wù)理事及下屬電磁委員會(huì)第一屆副主任委員。他同時(shí)被聘為這兩個(gè)一級(jí)學(xué)會(huì)的學(xué)報(bào)編委。他倡導(dǎo)積極的學(xué)術(shù)氣氛、認(rèn)為流水之不腐就在于“流動(dòng)”,他雖已年逾古稀,仍積極為學(xué)會(huì)的活動(dòng)做大量的工作。他團(tuán)結(jié)同志,充分發(fā)揮會(huì)員的積極性,不拘一格舉薦年富力強(qiáng)的人才到重要的工作崗位上去,受到人們的贊揚(yáng)。他擔(dān)任理事長的電磁測量信息處理儀器學(xué)會(huì)于1980年提出了“關(guān)于目前我國電能計(jì)量測試和儀表的若干建議”,推動(dòng)了諧波測量與儀器的發(fā)展;組織專家審議了“2000年產(chǎn)品和科技振興目標(biāo)研究”,獲有關(guān)方面的好評(píng),該學(xué)會(huì)由于活動(dòng)積極有效,受到上級(jí)部門的多次表揚(yáng)。
    唐統(tǒng)一在中國計(jì)量科學(xué)研究院籌建時(shí),曾被聘為電磁處導(dǎo)師。幾十年中,他參加了該處的幾乎全部重要的鑒定會(huì)和科研討論活動(dòng),他把這種活動(dòng)看作是發(fā)現(xiàn)人才、發(fā)現(xiàn)新成果和學(xué)習(xí)的重要機(jī)會(huì)。新中國成立初期,他曾作為顧問受聘于北京人民儀表廠。20世紀(jì)80年代,他曾擔(dān)任第一、第二屆北京市政府儀器儀表工業(yè)顧問。還擔(dān)任全國高校傳感技術(shù)研究會(huì)、北京能源學(xué)會(huì)電力開發(fā)與節(jié)約專委會(huì)等團(tuán)體的顧問工作。他組織轉(zhuǎn)讓和開發(fā)科研成果,縮短了科技成果變?yōu)樯a(chǎn)力的轉(zhuǎn)化周期,密切了學(xué)校、學(xué)術(shù)團(tuán)體和社會(huì)聯(lián)系。
    為推動(dòng)我國測量和儀表的理論發(fā)展,唐統(tǒng)一主編和參與編寫了《電磁測量與儀表叢書》,該書已公開出版16冊(cè)。這套叢書比較詳盡地介紹了世界及我國在電磁測量各個(gè)方面的理論和技術(shù)的最新發(fā)展以及我國專家、學(xué)者的貢獻(xiàn),受到了廣大讀者的歡迎,是電磁測量界有較大影響的基礎(chǔ)性著作。他還擔(dān)任了《中國大百科全書電工卷電磁測量分卷》的主編和《電力大百科全書電磁分支》的主編。這兩部分內(nèi)容隨百科全書的出版,預(yù)示著有關(guān)電磁測量的研究進(jìn)入一個(gè)新的階段。唐統(tǒng)一在組織編寫和審閱條目、釋文的過程中付出了艱苦的勞動(dòng)。由唐統(tǒng)一任主編的專著《近代電磁測量》于1992年面世,它集作者近10年心血方得編輯而成,該書介紹了我國和世界電磁測量方面的最新理論與技術(shù)及其發(fā)展,對(duì)推動(dòng)電磁測量的發(fā)展起到重要的作用。
    唐統(tǒng)一從事教學(xué)和科研工作近半個(gè)世紀(jì),碩果累累。1987年離休后仍繼續(xù)指導(dǎo)研究生,積極參加社會(huì)學(xué)術(shù)活動(dòng)。他深切希望能在有生之年,為社會(huì)主義祖國培養(yǎng)更多的電磁測量專業(yè)人才,推動(dòng)我國電測測量事業(yè)的發(fā)展而貢獻(xiàn)力量。

本文刊發(fā)于《中國計(jì)量》雜志2011年第11期。
《中國計(jì)量》雜志社官方唯一論文接收郵箱:chinametrology@263.net


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