计量工程师职业资格考试计量设备操作技能题目及答案

计量工程师职业资格考试计量设备操作技能题目及答案考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（请将正确选项的代表字母填入括号内）1.在进行测量时，下列哪项不属于随机误差的主要来源？（A）A.测量人员的读数习惯不同B.测量环境的温度缓慢变化C.测量仪器内部零件的微小松动D.测量仪器的未校准2.使用分度值为0.02mm的游标卡尺测量一个工件的外径，读数为31.48mm，该测量结果的有效数字是几位？（C）A.3位B.4位C.5位D.6位3.使用一级指针式万用表测量直流电压，量程选择为10V档，指针指示位置如图X所示（此处无图，假设指针稳定在6.50V刻度线），若该刻度线量程为0-10V，分度值为0.1V，则测量结果应记录为？（B）A.6.5VB.6.50VC.6.48VD.6.510V4.在测量过程中，下列哪项操作属于粗大误差，应予以剔除？（D）A.测量环境温度在允许范围内有微小波动B.测量仪器由于长期使用出现轻微漂移C.测量人员由于疲劳导致读数时视线略微倾斜D.测量人员不小心将工件掉落导致测量值出现明显异常5.使用分析天平进行称量时，为减少空气流动对精度的影响，下列操作哪项是不正确的？（C）A.称量应在天平室内进行，并关闭门窗B.称量前应调整天平的水平C.向称量容器中添加样品时，应快速倾倒D.称量完毕后应盖上天平罩6.对一支0-100℃、分度值为1℃的水银温度计进行校准，发现50℃和75℃两个点的示值误差分别为-0.2℃和+0.5℃，若采用修正值法，当温度计示值为70℃时，其修正后的实际温度值约为？（A）A.70.3℃B.69.7℃C.69.5℃D.70.0℃7.使用千分尺测量工件厚度时，为获得更可靠的测量结果，通常需要进行多次测量并取平均值，其主要目的是？（B）A.减小系统误差B.减小随机误差C.消除测量中的疏忽误差D.提高测量仪器的精度等级8.在使用光学比较仪测量工件时，若发现仪器工作台在移动过程中有明显的晃动，可能的原因是？（C）A.测量杆磨损严重B.工件放置不平稳C.工作台支撑弹簧失效或松动D.仪器照明灯亮度不足9.根据JJG245-2012《普通天平检定规程》，在检定前，普通天平应进行哪些检查？（A）A.检查天平的称量范围、灵敏度、鉴别力是否符合要求，检查天平外部是否完好，连接是否牢固B.只需检查天平的零点是否准确C.只需检查天平的机械结构是否完好D.只需检查天平的电源连接是否安全10.在进行衡器（天平）的称量操作时，为防止静电影响测量精度，尤其是在环境湿度较低时，下列措施哪项是无效的？（D）A.使用导电良好的砝码B.操作人员佩戴防静电手环C.保持天平周围环境一定的湿度D.在天平附近使用普通塑料尺进行测量读数二、判断题（请将“正确”或“错误”填入括号内）1.测量误差是指测量结果与被测量真值之差。（正确）2.系统误差可以通过多次测量求平均值的方法来消除。（错误）3.使用百分表测量工件时，测量头应与工件被测表面保持垂直。（正确）4.任何测量都不可避免地存在误差，但可以通过改进测量方法使误差无限接近真值。（错误）5.在使用万用表测量交流电压时，必须先选择合适的量程，然后才能连接到被测电路。（正确）6.计量检定是指查明和确认计量器具是否符合法定要求的活动。（正确）7.温度是影响大多数计量测量准确性的重要环境因素之一。（正确）8.校准证书是证明计量器具已经过检定或校准，并附有检定或校准结果的文件。（正确）9.在测量过程中，为提高效率，允许将手直接接触热电偶的测量端进行读数。（错误）10.使用卡尺测量工件时，应确保卡尺的测量面与工件被测表面紧密贴合，但不能用力过猛压卡尺。（正确）三、简答题1.简述测量误差的四大来源及其对测量结果的影响。2.在使用光学比较仪进行测量前，需要进行哪些必要的检查和调整？3.简述使用分析天平称量样品的基本步骤和注意事项。4.什么是测量不确定度？它与测量误差有什么区别？5.在计量实验室中，保持环境条件稳定对于保证测量精度为什么重要？四、操作步骤题1.请简述使用分度值为0.02mm的游标卡尺测量圆柱形工件外径的基本操作步骤。2.请简述使用指针式万用表测量直流电流的基本操作步骤，并说明选择量程时应遵循的原则。五、案例分析题1.某质检人员使用一台示值误差为±0.3mm的卡尺测量一批零件的外径，测量结果分别为：φ10.1mm,φ10.3mm,φ10.0mm,φ10.2mm,φ10.4mm。假设这些测量值中不包含粗大误差，请分析该批零件的实际尺寸范围可能在多少之间？（提示：可考虑使用测量不确定度或简单统计方法进行初步分析）。2.在校准一台温度计时，发现在冰点（0℃）时示值为-0.2℃，在沸点（100℃）时示值为+0.5℃。请计算该温度计在50℃和75℃处的修正值，并说明如何使用这些修正值来提高测量精度。试卷答案一、选择题1.A解析：随机误差主要来源于测量环境（如温度、湿度波动）、仪器精度限制、测量人员读数差异等可变因素。测量仪器内部零件的微小松动通常导致的是仪器性能下降或示值不稳定，更偏向于系统误差或仪器故障。2.C解析：有效数字是从第一个非零数字开始，到最后一个数字（包括零）都算。31.48中有3（3.），1（1.），4（.4），8（8.），共5位有效数字。3.B解析：有效数字应包括所有确切读出的数字和最后一位估读的数字。10V量程下，6.50V包含了6，5，0三个有效数字，比6.5V多一位有效数字，更精确。4.D解析：粗大误差是由于明显偏离正常测量值的错误操作或异常情况造成的，如读数错误、操作失误、仪器损坏等。掉落导致明显异常属于此类。A、B、C描述的情况属于正常测量范围内的随机波动或系统误差。5.C解析：为减少空气流动影响，样品添加应缓慢、轻柔，避免冲击。6.A解析：修正值分别为+0.2℃（50℃处）和-0.5℃（75℃处）。70℃处于50℃和75℃之间，其修正值可近似按线性内插，约为[(+0.2)+(-0.5)]/(75-50)*(70-50)+0.2=-0.3*20+0.2=-6+0.2=-5.8，修正后的实际温度约为70+(-5.8)=70.3℃。或直接看选项，A最接近。7.B解析：多次测量取平均值的主要目的是减小随机误差对最终结果的影响，使结果更接近真值。8.C解析：工作台晃动通常指示支撑系统存在问题，如弹簧失效或松动，导致工作台无法稳定。9.A解析：检定前需全面检查仪器性能、状态和环境条件是否满足检定要求。10.D解析：普通塑料尺是绝缘体，会积聚静电，使用时会加剧静电影响，是无效的防静电措施。二、判断题1.正确解析：测量误差的定义即为测量结果与被测量真值之差。2.错误解析：系统误差具有确定性，无法通过多次测量求平均值来消除，只能通过改进方法、修正或选用更高精度仪器来减小。3.正确解析：为获得准确的测量值，测量头必须与被测表面垂直，否则会因倾斜产生额外的测量力，导致读数偏差。4.错误解析：误差是客观存在的，受限于测量条件和方法，只能减小，不能完全消除或达到无限接近真值。5.正确解析：首先选择量程可以保护万用表，避免因过载而损坏，同时也能获得合适的测量精度。6.正确解析：检定是确认计量器具是否合格的活动，校准是确定计量器具示值准确度的活动，两者都与法定要求有关。7.正确解析：温度变化会引起仪器、工件和介质（如空气）的热胀冷缩，影响测量的尺寸和读数，是重要的环境控制因素。8.正确解析：校准证书是计量器具经过校准活动的正式证明文件，包含校准信息。9.错误解析：热电偶测量端通常较高温，直接接触有烫伤风险，且手温也可能影响读数。10.正确解析：测量时需保证接触良好以获得真实读数，但用力过猛可能损伤卡尺或工件，或导致读数不稳定。三、简答题1.测量误差的四大来源及其影响：*系统误差：由固定不变的因素引起，使测量结果系统偏离真值。影响：使测量结果系统偏高或偏低，导致测量结果不准确、不精确。*随机误差：由随机变化的因素引起，使测量结果在真值附近随机波动。影响：使测量结果的分散性增大，影响测量的精密度。*粗大误差（疏忽误差）：由明显错误的操作或异常情况引起，使测量结果显著偏离真值。影响：使测量结果完全失真，需要剔除。*方法误差（或称原理误差）：由测量方法本身的不完善或近似所致。影响：使测量结果系统偏离真值，且通常难以完全消除。2.使用光学比较仪测量前检查调整：*检查仪器是否安放平稳，工作台面是否清洁。*调整仪器水平调节螺钉，使工作台和仪器本体处于水平状态（通常用水准器检查）。*检查并调整光源，确保亮度均匀，无明显的光源阴影或眩光。*检查仪器内部的光学系统（如反射镜、透镜）是否有污渍或损坏，必要时清洁。*检查测微螺杆的移动是否灵活、平稳，无卡滞或松动，并进行必要的清洁或润滑。*进行零位检查，确保在空载时仪器读数为零或处于预设的初始位置。3.使用分析天平称量样品步骤和注意事项：步骤：1.将天平放置在水平、无震动、无气流干扰的实验室内，盖好天平罩。2.开启天平电源，待天平稳定（显示稳定或指针静止）。3.调整天平零点，确保在空载时读数为零。4.根据样品估计质量，选择合适的称量容器（如称量瓶、表面皿），将其放置在天平左盘（或根据天平设计放置）。5.盖好天平门（或按规程操作），缓慢打开砝码门，依次添加砝码（从大到小），直至天平接近平衡。6.微调毫克组砝码或使用游码，直至天平完全平衡。7.记录读数（砝码质量总和）。8.取下砝码和样品，关闭天平门和砝码门。9.关闭天平电源，盖上天平罩。注意事项：*保持天平环境清洁、干燥、水平。*操作轻柔，避免震动。*防止腐蚀性、易潮解、易挥发、易吸湿、易燃易爆的样品直接接触天平盘或打开容器。*称量热的或冷的样品需待其温度与室温平衡后再称量。*称量完毕及时清理天平。4.测量不确定度是指对测量结果可信度的一种定量表征，表示由于测量误差的存在，导致测量结果围绕其真值可能出现的范围。它与测量误差的区别在于：*测量误差是测量结果与真值之差，是具体的值，可以是正的、负的或零，真值通常是未知的。*测量不确定度是表征测量结果分散性的参数，是一个非负值，表示对测量结果可信度的评定，给出了真值可能存在的区间范围。*测量误差包含随机误差和系统误差，而测量不确定度通常包含多个分量（A类评定和B类评定），其中系统误差分量可能以修正值形式处理，不确定度则综合反映了所有不确定因素对结果的影响。5.在计量实验室中，保持环境条件稳定对于保证测量精度非常重要，因为：*温度变化会影响仪器结构尺寸、工件尺寸以及介质（如空气）的密度，导致测量值漂移。*湿度变化可能引起仪器金属部件锈蚀、绝缘性能下降，或影响某些材料的物理特性。*振动会干扰仪器的稳定工作和读数，尤其对精密仪器影响显著。*气流（风）会干扰热平衡，影响温度测量精度，或影响光学仪器成像。*尘埃等杂质可能附着在仪器或工件表面，影响测量接触或光学系统。因此，稳定的环境条件是确保测量结果准确可靠的基础。四、操作步骤题1.使用分度值为0.02mm的游标卡尺测量圆柱形工件外径的基本操作步骤：1.检查游标卡尺的零位是否准确。2.测量前，将游标卡尺的内外测量爪轻轻闭合，检查游标零线是否与主尺零线对齐，或读取零误差。3.将工件稳固地放置在测量面上，确保圆柱体的轴线与卡尺测量面中心线大致对准。4.用适当的力将内外测量爪轻轻张开，使卡尺的测量面刚好接触工件的外径表面。注意施力要均匀，不能过紧压工件，也不能让工件在卡尺中转动。5.保持卡尺位置稳定，观察游标尺上的刻度线与主尺上的某一刻度线对得最齐。6.读取主尺上靠近游标零线的整数毫米数（或整厘数）。7.在游标尺上找到与主尺刻度线对齐的刻度线，读取该刻度线的数值（注意是0.02mm的倍数）。8.将主尺读数与游标读数相加，即为工件外径的测量结果。9.为减小随机误差，可从工件不同部位（如上、中、下）进行多次测量并取平均值。2.使用指针式万用表测量直流电流的基本操作步骤及量程选择原则：步骤：1.将万用表的选择旋钮旋至直流电流（A~）档位，并根据估计的电流大小选择合适的量程。2.将万用表与被测电路串联。断开电路，将红表笔连接到电流流入的一端，黑表笔连接到电流流出的另一端。确保表笔连接牢固。3.观察表针偏转情况，若偏转太小，说明量程过大，需换用较小量程；若偏转超过满量程，说明量程过小，需立即换用较大量程，并重新连接（注意：换量程时若电路未断电，应先断开电路再换量程，并重新连接表笔）。4.读取表盘上指针指示的数值。注意看清所选量程对应的刻度线和分度值。5.测量完毕，先断开表笔与电路的连接，再旋回选择旋钮到Off档或交流电压档等非电流档位，以保护表头。量程选择原则：*先大后小：在未知被测量大致范围时，应先选用较大量程，待指针偏转明显（通常在满量程的1/2到2/3左右）后再换用较小的合适量程，以获得更精确的读数。*安全优先：选择量程时，必须考虑被测电流可能的最大值，所选量程应能容纳最大可能的电流，避免过载烧坏万用表。*兼顾精度：在保证安全的前提下，应尽量选用能使指针偏转较大的量程，以提高读数的相对精度。五、案例分析题1.分析零件实际尺寸范围：*示值误差为±0.3mm，表示测量结果可能在真实值上下偏差0.3mm内。*测量结果为10.1mm,10.3mm,10.0mm,10.2mm,10.4mm，去除可能的异常值（本例无明显异常）。*平均测量值为(10.1+10.3+10.0+10.2+10.4)/5=50.0/5=10.0mm。*考虑单次测量的最大可能偏大