计量工程师实务操作考试题目及答案

计量工程师实务操作考试题目及答案考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、简述计量检定、校准、测试三者的主要区别，并分别说明它们在计量工作中的意义。二、根据《中华人民共和国计量法》，简述计量检定人员的职责和基本要求。三、某企业使用一台最大量程为1000kg，最小分度值为100g的电子汽车衡，用于贸易结算。为满足贸易结算的要求，该汽车衡需要定期进行强制检定。请简述强制检定的周期是如何确定的？并说明对该汽车衡进行首次强制检定和后续周期检定时应注意哪些关键项目？四、在使用一台测量范围为0-100mm，精度等级为0.02级的千分尺测量一个零件的长度时，得到四次测量读数分别为：L1=50.015mm，L2=50.012mm，L3=50.018mm，L4=50.008mm。请计算该零件的算术平均值、平均绝对偏差、测量结果及其扩展不确定度（假设测量次数足够多，可使用标准偏差估计扩展不确定度，取包含因子k=3）。五、某压力表量程为0-1MPa，精度等级为1.5级。请计算该压力表在量程范围内的最大允许误差绝对值。如果在检定过程中发现该压力表在0.8MPa点的示值误差为-0.015MPa，请判断该压力表是否合格？为什么？六、某流量计在使用前需要用标准表法进行校准。已知标准表的精度等级为0.5级，被校流量计的量程为0-100m³/h。在校准点流量为50m³/h时，标准表的读数为50.2m³/h，被校流量计的读数为50.0m³/h。请计算该流量计在50m³/h流量点处的示值误差，并判断该点是否合格（假设最大允许误差按被校流量计量程的±1.5%计算）。七、在测量过程中，误差的来源可能有哪些？请列举四种不同性质的误差，并简述减小随机误差的主要方法。八、某企业需要建立一套温度测量标准，用于检定车间内的温度计。请简述建立该温度标准需要考虑的主要因素，并列出至少三种可用于建立温度标准的关键设备或标准器。九、简述测量不确定度评定过程的主要步骤，并说明测量不确定度报告应包含哪些核心内容。十、某计量检定员在检定一台衡器时，发现该衡器在空载和满载时均存在一定的示值误差。请分析可能的原因有哪些？该检定员应采取哪些措施来进一步判断和排除故障？试卷答案一、计量检定是指通过实验确定计量器具的示值与其对应计量单位量值之间的关系。校准是指在规定条件下，为确定计量器具的示值或其与已知单位量值的关系而进行的操作。测试是指根据产品标准或技术规范，对产品性能、质量、安全等方面进行的测量和评估。计量检定具有法制性，是计量监管的重要组成部分，主要用于判定计量器具是否合格，确保量值的准确可靠。校准主要用于评定计量器具的测量能力，为后续使用提供依据，不具有法制强制力。测试主要用于评估产品的性能和合规性，是质量控制的关键环节。三者都是确保测量结果准确可靠的重要手段，但目的、依据、法律约束力等方面存在区别。二、根据《中华人民共和国计量法》，计量检定人员的职责包括：1.按照计量检定规程进行计量器具的检定；2.出具检定证书或检定结果通知书；3.对检定过程和结果负责；4.管理和使用计量标准器具和计量检定设备；5.维护计量检定工作的正常秩序。基本要求包括：1.具备相应的专业知识和技术能力，熟悉计量检定规程和计量法律法规；2.经过计量检定人员的资格考核和认证；3.遵守计量法律法规和职业道德，保证检定工作的公正、准确；4.按规定进行计量检定操作，并做好记录。三、强制检定周期的确定依据主要是《中华人民共和国强制检定的工作计量器具目录》以及相关计量技术规范。目录中明确规定了各类计量器具的强制检定周期，例如，贸易结算用电子汽车衡的强制检定周期通常为一年。对电子汽车衡进行首次强制检定和后续周期检定时，应注意的关键项目包括：1.外观检查：检查衡器结构是否完好，标识是否清晰，防护等级是否满足要求；2.空载检查：检查空载时的示值误差；3.灵敏度检查：检查衡器对微小变化的响应；4.重复性检查：在空载和额定载荷下多次加卸载，检查示值重复性；5.零点检查：检查加卸载前后零点变化；6.量程检查：检查在量程范围内各点的示值误差；7.压缩性能检查（针对模拟式或特定类型衡器）；8.数据传输功能检查（针对电子衡器）；9.检定环境条件是否符合要求。四、算术平均值L=(50.015+50.012+50.018+50.008)/4=50.01175mm平均绝对偏差|di|=|Li-L|/4|d1|=|50.015-50.01175|/4=0.0015125mm|d2|=|50.012-50.01175|/4=0.00003125mm|d3|=|50.018-50.01175|/4=0.00296875mm|d4|=|50.008-50.01175|/4=0.0015125mm平均值的标准偏差s=sqrt(((0.0015125)^2+(0.00003125)^2+(0.00296875)^2+(0.0015125)^2)/(4-1))=0.002048mm测量结果=L±3s=50.01175±(3*0.002048)mm=50.01175±0.00614mm测量结果及其扩展不确定度Uc(k=3)=50.01175(6.14)mm解析思路：1.计算算术平均值，作为最佳估计值。2.计算每次测量值与平均值的绝对偏差。3.计算平均绝对偏差。4.计算平均值的标准偏差（作为随机效应的估计）。5.根据标准偏差计算扩展不确定度（使用包含因子k=3）。6.最终给出测量结果及其不确定度。五、该压力表的最大允许误差绝对值=量程*精度等级=1MPa*1.5%=0.015MPa。检定点示值误差的绝对值|Δ|=|-0.015MPa|=0.015MPa。由于检定点示值误差的绝对值(0.015MPa)等于最大允许误差绝对值(0.015MPa)，根据大多数计量检定规则，当示值误差等于最大允许误差时，通常判定为不合格。解析思路：1.根据压力表的量程和精度等级，计算其最大允许误差绝对值。2.计算检定点的实际示值误差绝对值。3.比较实际示值误差绝对值与最大允许误差绝对值，判断是否超差。等于最大允许误差一般按超差处理。六、示值误差Δ=被校流量计读数-标准表读数=50.0m³/h-50.2m³/h=-0.2m³/h。该流量计在量程范围内的最大允许误差绝对值=量程*精度等级=100m³/h*1.5%=1.5m³/h。标准表引入的不确定度按被校表量程的±0.5%计算，即100m³/h*0.5%=0.5m³/h。通常不考虑标准表读数分散性引入的不确定度。合成扩展不确定度Uc(k=3)近似为标准表引入的不确定度，即0.5m³/h。被校表读数相对标准表读数的扩展不确定度U'(k=3)=Uc/|标准表读数|=0.5m³/h/50.2m³/h≈0.01。被校流量计在50m³/h处的实际扩展不确定度U''(k=3)=|Δ|*(1+U'(k=3))≈0.2m³/h*(1+0.01)≈0.202m³/h。实际扩展不确定度0.202m³/h大于最大允许误差1.5m³/h，且远大于标准表引入的不确定度，主要误差来源于被校流量计本身。因此，该点示值误差超差，不合格。解析思路：1.计算示值误差。2.计算被校流量计的最大允许误差绝对值。3.估算标准表引入的不确定度。4.比较实际示值误差绝对值与最大允许误差绝对值，并考虑标准表不确定度的影响，判断是否合格。此处简化处理，主要看实际误差是否远超允许值。七、测量过程中的误差来源包括：1.系统误差：由仪器误差、环境误差、方法误差、人员误差等引起，具有确定性或规律性。2.随机误差：由许多微小的、不可控的因素引起，具有随机性，服从统计规律。3.粗大误差：由于操作失误、读数错误、记录错误等导致，明显偏离正常值，应予以剔除。4.方法误差：由于测量方法本身的不完善或近似引起的误差。减小随机误差的主要方法包括：1.进行多次测量取平均值，利用统计规律减小随机误差的影响。2.选择合适的测量仪器，提高仪器的精度等级。3.改进测量方法，消除或减少引起随机误差的因素。4.控制测量环境条件，保持稳定。5.提高操作人员的技能和责任心，规范操作。解析思路：1.列举常见的误差类型（系统、随机、粗大、方法误差），并简述其特点。2.针对随机误差，提出有效的减小方法，如多次测量平均、改进仪器和方法、控制环境、提高人员素质等。八、建立温度测量标准需要考虑的主要因素包括：1.测量范围和精度要求：根据实际需求确定标准的量程和精度等级。2.标准器选择：选择合适的传递标准或工作标准，如标准铂电阻温度计、标准热电偶、标准温度计等。3.环境条件：标准器及其校准环境的温度、湿度、气压等需满足相应规范要求。4.校准方法：选择合适的校准方法，如比较法、固定点法等。5.不确定度评定：对标准的测量不确定度进行合理评定。6.溯源能力：确保标准能够溯源到国家或国际基准。7.维护和管理：建立标准的维护、使用和管理制度。可用于建立温度标准的关键设备或标准器至少有：标准铂电阻温度计（用于较低温度范围，如-200°C至630.75°C）、标准热电偶（用于不同温度范围）、标准玻璃温度计（用于较高温度范围）、辐射温度计（用于非接触测温）等。解析思路：1.从标准建立的角度，分析需要考虑的关键要素（范围精度、标准器、环境、方法、不确定度、溯源、管理）。2.列举几种可用于建立温度标准的具体设备或标准器类型。九、测量不确定度评定过程的主要步骤包括：1.明确被测量的定义。2.建立测量模型，确定输入量及其关系。3.确定各输入量的不确定度来源。4.分析各输入量不确定度的类型（A类或B类）。5.对A类不确定度进行统计分析（计算标准偏差）。6.对B类不确定度进行评定（根据信息来源估计标准偏差）。7.计算各输入量（或其函数）的标准不确定度分量。8.根据输入量之间的关系，计算被测量合成标准不确定度（如需）。9.根据需要，计算扩展不确定度（如需，通常乘以包含因子k）。10.正确表达测量结果及其不确定度。测量不确定度报告应包含的核心内容：1.被测量的详细说明。2.测量结果及其数值。3.测量结果的不确定度（合成标准不确定度和/或扩展不确定度，包括包含因子k）。4.不确定度各分量的来源、评定方法和数值（或提供评定所需的信息）。5.测量条件（如温度、压力等）。6.评定依据的规范或方法。解析思路：1.按照不确定度评定的标准流程，列出主要步骤。2.列出测量不确定度报告必须包含的关键信息要素。十、衡器示值误差在空载和满载时均存在，可能的原因有：1.零点误差：衡器本身设计或制造存在缺陷，导致空载时零点不准。2.灵敏度误差：衡器对载荷变化的响应不均匀，导致不同载荷下示值误差不同。3.非线性误差：衡器在不同载荷点处的示值误差不成线性关系。4.内部构件问题：如传感器、杠杆系统、减震器等部件损坏或卡滞，导致空载和满载响应不一致。5.安装问题：衡器安装不水平、不稳固或受到外界干扰（如振动）。6.环境因素：温度、湿度等环境变化影响衡器性能。检定员应采取的措施：1.检查零点：分别检查空载和接近满载（但不超过量程）时的零点示值，记录误差。2.检查灵敏度：在空载和不同载荷点（如20%、50%、80%满量程）进行加卸载，观察示值变化是否平稳，记录各点误差。3.检