计量工程师职业资格考试计量仪器故障排除题目及答案

计量工程师职业资格考试计量仪器故障排除题目及答案考试时间：______分钟总分：______分姓名：______第一题一台用于测量长度的千分尺，在测量多次后，发现零位漂移，每次测量读数都偏大一个固定的微小数值，且该数值不随测量力或被测工件材质变化而显著改变。请分析可能导致此现象的故障原因。第二题一台测量交流电压的数字万用表，在测量正常市电时显示稳定读数，但在测量一个已知内阻的直流电源电压时，读数显著偏低，且与电源实际电压不符。请分析可能导致此现象的故障原因。第三题一台测量温度的铂电阻温度计，其输出信号与输入的摄氏温度不成线性关系，在低温区偏差较大，高温区偏差较小。请分析可能导致此现象的故障原因。第四题一台测量质量的电子天平，在安装新的校准砝码后，进行校准时发现无论如何调整，天平都无法达到校准点，显示的校准误差始终偏大一个固定值。请分析可能导致此现象的故障原因。第五题一台测量压力的活塞式压力计，在测量较高压力时，读数逐渐不稳定，并伴有缓慢泄漏现象，但初始阶段压力指示正常。请分析可能导致此现象的故障原因。第六题一台测量电感的LCR数字电桥，在测量一个标称值为100μH的标准电感时，读数显示为0.1mH，且无论如何调整量程或更换测试夹具，结果一致。请分析可能导致此现象的故障原因。第七题一台测量折射率的阿贝折射仪，在测量标准溶液时，读数与标准值偏差较大，且多次测量结果重复性差。请分析可能导致此现象的故障原因。第八题一台测量时间的电子秒表，在连续多次测量短暂时间（如几秒钟）时，读数逐渐变长，每次测量都比上一次多几毫秒，但测量较长时间（如几分钟）时则无明显累积误差。请分析可能导致此现象的故障原因。第九题一台测量相对湿度的毛发湿度计，其指示值总是比实际环境湿度偏高，且无论环境温湿度如何变化，偏差值基本保持不变。请分析可能导致此现象的故障原因。第十题一台测量力值的测力计，在施加预紧力后，其示值会持续缓慢变化，最终稳定在一个比预紧力对应的示值偏高的数值上。请分析可能导致此现象的故障原因。试卷答案第一题解析思路：分析零位漂移且为固定微小数值，首先考虑与零位调整或零位相关的部件。千分尺的零位误差常见原因包括：测杆与砧座的磨损或脏污导致闭合不严；零位调整机构（如调整螺钉）松动或磨损；微分筒或套筒上的零刻线磨损或相对移动；测力机构（棘轮、测力弹簧）失效导致无预紧力或预紧力不当。固定微小数值排除了随机误差或环境因素主导的情况，更指向某个具体部件的固定性偏差。第二题解析思路：数字万用表测量交流正常，测量直流偏低，首先排除表笔接触不良或表内直流电路是否存在短路。关键在于交直流测量通路是否有差异。可能的原因包括：直流输入端存在虚焊或接触不良点；直流电路中某个元件（如整流二极管、滤波电容、基准电压源、A/D转换器相关元件）性能下降或损坏，导致直流测量通路电流减小或电压分压改变；表内基准电压源对直流测量有影响等。第三题解析思路：铂电阻输出信号与温度非线性关系，低温区偏差大。这指向铂电阻本身或其测量电路的特性。可能的原因包括：铂电阻元件老化或性能漂移，偏离IEC标准分度表；测量电路的激励电流不稳定或非恒流源；放大器或后续处理电路存在非线性失真，尤其在信号幅度较小时更为明显；参考温度补偿环节不准确或缺失；仪器内部温度传感器（用于环境温度补偿）故障或校准失效等。第四题解析思路：电子天平校准无法达点，显示固定误差。这通常指向校准过程本身或与校准相关的核心部件。可能的原因包括：新的校准砝码本身存在误差或未按要求进行传递校准；天平内部与砝码检测相关的传感器（如应变片、压力传感器、光电传感器）损坏或失准；称重模块或A/D转换器故障；校准程序软件错误或参数设置不当；天平内部校准砝码的机械定位机构（如砝码托）有问题。第五题解析思路：活塞式压力计测量高压时读数不稳伴泄漏。初始正常说明基础结构和部分部件功能完好。高压下出现问题，重点分析高压部分和密封性。可能的原因包括：高压活塞或活塞杆密封圈磨损、老化或损坏；高压腔体（如测压室、充液腔）存在微小裂纹或砂眼；充液系统（如充液阀、充液管路）在高压下密封不严或泄漏；活塞杆与导向套之间的润滑不良导致摩擦力增大或运动不平稳；高压泵或压力源本身在高负载下稳定性下降。第六题解析思路：LCR电桥测量标准电感读数严重偏小且固定。首先确认测试夹具是否适合测量电感且接触良好。固定偏小且量程选择导致读数异常，指向测量电路或核心部件。可能的原因包括：低量程档位的测量线圈或放大器虚焊、损坏或性能下降；用于测量电感的振荡器频率不稳定或幅度不足；整流滤波电路对低量程档影响过大；A/D转换器或数字处理单元在低量程档存在固定偏差；量程切换开关接触不良导致实际接入电路与显示量程不符。第七题解析思路：阿贝折射仪读数偏差大且重复性差。首先检查棱镜组是否清洁、透光性是否良好、恒温系统是否工作正常。问题出现在测量过程中，可能的原因包括：折射率测量原理中的光路（入射光、临界反射光）发生偏折，如棱镜组安装倾斜、磨损导致接触不良；内部光源强度不稳定或单色性差；光电探测器（如光电二极管）响应漂移或灵敏度变化；测量电路（如检流计、放大器）存在噪声或非线性；读数系统（如刻度盘、CCD读数）误差；样品制备或溶液纯度问题。第八题解析思路：电子秒表短时测量逐渐变长，长时测量稳定。这指向计时基准或计时相关控制逻辑。短时测量易受干扰或触发延迟影响。可能的原因包括：计时基准晶振频率随温度变化（温漂）或老化导致频率漂移，短时测量受影响更显著；计时启动或停止信号处理电路存在延迟，尤其在低电平或干扰信号下；内部计时中断服务程序（ISR）响应不timely或存在优先级问题，导致短时测量触发不稳定；电源稳定性对时基影响较大（如低功耗模式切换导致抖动）。第九题解析思路：毛发湿度计指示值恒定偏高。毛发湿度计原理是基于毛发吸湿膨胀系数的变化。指示恒定偏高，排除环境湿度真实变化的影响，指向毛发本身或其驱动/指示机构。可能的原因包括：湿包（毛发）受污染、潮湿或老化，导致其感湿特性改变（如对湿度不敏感或灵敏度降低，但在某个湿度点附近表现异常）；湿包安装位置不当，长期处于局部高湿环境；指示机构（如指针、刻度盘）卡滞或存在固定偏移；传动机构（如游丝、齿轮）故障导致读数无法回零或准确反映湿包状态。第十题解析思路：测力计施加预紧力后示值持续变化至偏高。测力计的核心是力敏元件（如应变片、压电晶体）及其测量电路。预紧力后示值变化，指向与预紧力状态相关的部件或效应。可能的原因包括：力敏元件在长期受力或应力状态变