2025河北工人技师考评复习资料测力压力计量检定工练习题

2025河北工人技师考评复习资料测力压力计量检定工练习题一、单项选择题1.力的单位是牛顿（N），它是国际单位制中的（）。A.基本单位B.导出单位C.辅助单位D.以上都不是答案：B解析：牛顿是根据牛顿第二定律F=ma推导出来的单位，属于导出单位。基本单位有长度（米）、质量（千克）、时间（秒）等；辅助单位目前国际单位制中只有弧度和球面度。2.压力的法定计量单位是（）。A.巴（bar）B.毫米汞柱（mmHg）C.帕斯卡（Pa）D.千克力每平方厘米（kgf/cm²）答案：C解析：帕斯卡是压力的法定计量单位，1Pa=1N/m²。巴、毫米汞柱、千克力每平方厘米都不是法定计量单位，只是在某些特定领域还在使用。3.测力仪的灵敏度是指（）。A.测力仪的输出变化量与输入变化量之比B.测力仪的最大测量值与最小测量值之比C.测力仪的测量误差与测量值之比D.测力仪的分辨率与测量范围之比答案：A解析：灵敏度是衡量仪器对被测量变化的响应能力，即输出变化量与输入变化量之比。最大测量值与最小测量值之比不是灵敏度的定义；测量误差与测量值之比是相对误差；分辨率与测量范围之比没有实际的物理意义。4.压力传感器的线性度是指（）。A.输出与输入之间的线性关系程度B.输出信号的线性变化范围C.输出信号的线性度误差D.以上都不是答案：A解析：线性度描述的是传感器输出与输入之间符合线性关系的程度。输出信号的线性变化范围是指传感器能够保持线性输出的输入量范围；线性度误差是衡量线性度好坏的一个指标。5.在进行测力计量检定时，标准测力仪的精度等级应（）被检测力仪的精度等级。A.高于B.低于C.等于D.无所谓答案：A解析：为了保证检定的准确性，标准测力仪的精度等级必须高于被检测力仪的精度等级，这样才能对被检测力仪的性能进行准确评估。6.压力计量检定中，活塞式压力计是一种（）压力标准器。A.绝对B.相对C.基准D.工作答案：C解析：活塞式压力计是一种基准压力标准器，它基于帕斯卡定律，通过测量活塞上的力和活塞的有效面积来确定压力值，具有很高的准确度。绝对压力标准器是基于物理基本原理建立的，能直接复现压力单位；相对压力标准器是通过与其他标准比较来确定压力值；工作标准器是用于日常工作中的压力测量和校准。7.测力传感器的零点输出是指（）。A.传感器在没有外力作用时的输出值B.传感器在满量程时的输出值C.传感器的最小输出值D.传感器的最大输出值答案：A解析：零点输出就是传感器在没有外力作用，即输入为零时的输出值。满量程时的输出值是传感器在最大测量值时的输出；最小输出值和最大输出值不一定对应零点和满量程情况。8.压力变送器的量程是指（）。A.压力变送器能够测量的最大压力值B.压力变送器能够测量的最小压力值C.压力变送器能够测量的压力范围D.压力变送器的精度范围答案：C解析：量程是指仪器能够测量的被测量的范围，对于压力变送器来说就是能够测量的压力范围，包括最小压力值和最大压力值。9.用比较法进行测力计量检定时，被检测力仪与标准测力仪应（）加载。A.同时B.先后C.任意顺序D.以上都不对答案：A解析：为了保证比较的准确性，被检测力仪与标准测力仪应同时加载，这样才能在相同的受力条件下进行比较，减少测量误差。10.压力计的回程误差是指（）。A.压力计在升压和降压过程中输出值的差值B.压力计在不同测量点的输出值的差值C.压力计的测量误差D.压力计的零点误差答案：A解析：回程误差是指在相同条件下，仪器在正、反行程（升压和降压）中输出值的差值，反映了仪器的重复性和滞后特性。不同测量点的输出值差值不是回程误差的定义；测量误差是一个更广泛的概念，包括各种因素引起的误差；零点误差是指零点输出与理论零点的偏差。二、多项选择题1.测力压力计量检定工作中常用的标准器有（）。A.标准测力仪B.活塞式压力计C.压力传感器D.砝码答案：ABD解析：标准测力仪用于测力计量检定；活塞式压力计是压力计量的基准标准器；砝码可以作为力的标准，用于校准测力仪等。压力传感器是一种测量压力的仪器，不是标准器。2.影响测力传感器测量精度的因素有（）。A.温度B.湿度C.安装方式D.电磁干扰答案：ABCD解析：温度会影响传感器的材料特性和电路参数，从而影响测量精度；湿度可能导致传感器受潮，影响其性能；安装方式不当可能会产生附加力，影响测量结果；电磁干扰可能会干扰传感器的输出信号。3.压力计量检定的方法有（）。A.直接比较法B.间接比较法C.静态检定法D.动态检定法答案：ABCD解析：直接比较法是将被检压力计与标准压力计直接进行比较；间接比较法是通过中间标准器进行比较；静态检定法是在压力稳定的情况下进行检定；动态检定法是在压力变化的情况下进行检定。4.测力仪的主要性能指标包括（）。A.精度等级B.量程C.灵敏度D.线性度答案：ABCD解析：精度等级反映了测力仪的测量准确程度；量程是测力仪能够测量的力的范围；灵敏度是测力仪对力变化的响应能力；线性度描述了测力仪输出与输入之间的线性关系程度。5.活塞式压力计的优点有（）。A.准确度高B.稳定性好C.测量范围宽D.操作简单答案：ABC解析：活塞式压力计基于帕斯卡定律，具有很高的准确度和稳定性；可以通过更换不同的活塞和砝码来实现较宽的测量范围。但活塞式压力计的操作相对复杂，需要严格的操作规范和环境条件。6.压力传感器的类型有（）。A.应变式B.压阻式C.电容式D.压电式答案：ABCD解析：应变式压力传感器是利用应变片的电阻变化来测量压力；压阻式压力传感器是基于半导体材料的压阻效应；电容式压力传感器是通过测量电容的变化来确定压力；压电式压力传感器是利用压电材料的压电效应。7.在测力压力计量检定中，对环境条件的要求包括（）。A.温度B.湿度C.振动D.电磁环境答案：ABCD解析：温度会影响仪器的材料性能和电子元件的参数；湿度可能导致仪器受潮损坏；振动可能会干扰测量结果；电磁环境可能会对仪器的电子电路产生干扰。8.测力压力计量检定记录应包括（）。A.被检仪器的基本信息B.检定环境条件C.检定数据D.检定结论答案：ABCD解析：被检仪器的基本信息如型号、规格等有助于识别仪器；检定环境条件对测量结果有影响，需要记录；检定数据是检定的核心内容；检定结论是对被检仪器是否合格的判定。9.标准测力仪的校准周期应根据（）来确定。A.使用频率B.使用环境C.精度要求D.仪器性能答案：ABCD解析：使用频率高的仪器，其性能可能会更快地发生变化，需要更短的校准周期；恶劣的使用环境会加速仪器的老化和损坏，也需要缩短校准周期；精度要求高的仪器需要更频繁地校准以保证测量准确性；仪器本身的性能稳定性也会影响校准周期的确定。10.压力变送器的常见故障有（）。A.零点漂移B.量程漂移C.输出信号不稳定D.绝缘电阻下降答案：ABCD解析：零点漂移会导致测量的起始点发生变化；量程漂移会使测量范围不准确；输出信号不稳定会影响测量结果的可靠性；绝缘电阻下降可能会导致信号干扰和安全问题。三、判断题1.力的量值可以通过质量和加速度的乘积来计算，这是基于牛顿第二定律。（）答案：正确解析：牛顿第二定律的表达式为F=ma，其中F表示力，m表示质量，a表示加速度，所以力的量值可以通过质量和加速度的乘积来计算。2.压力计量检定中，只要标准器的精度足够高，就可以不考虑环境条件的影响。（）答案：错误解析：环境条件如温度、湿度、振动、电磁环境等都会对压力计量检定产生影响，即使标准器精度足够高，也不能忽视环境条件的影响，需要在合适的环境条件下进行检定，以保证测量结果的准确性。3.测力传感器的灵敏度越高，其测量精度就一定越高。（）答案：错误解析：灵敏度只是反映传感器对被测量变化的响应能力，测量精度还受到其他因素的影响，如线性度、重复性、零点误差等。灵敏度高并不意味着测量精度一定高。4.活塞式压力计可以用于测量动态压力。（）答案：错误解析：活塞式压力计主要用于静态压力的测量，因为它基于活塞的平衡原理，需要一定的时间来达到平衡状态，不适合测量动态变化的压力。5.压力变送器的输出信号必须是标准的电信号。（）答案：正确解析：压力变送器的作用是将压力信号转换为标准的电信号（如420mA、05V等），以便于传输和处理。6.在进行测力计量检定时，被检测力仪的示值误差应在规定的允许误差范围内，否则判定为不合格。（）答案：正确解析：示值误差是衡量测力仪测量准确性的重要指标，被检测力仪的示值误差必须在规定的允许误差范围内，才能判定为合格。7.压力传感器的线性度误差越小，其输出与输入之间的线性关系就越好。（）答案：正确解析：线性度误差是衡量传感器输出与输入之间线性关系好坏的指标，线性度误差越小，说明传感器的输出与输入之间越接近线性关系。8.标准测力仪在使用前不需要进行校准。（）答案：错误解析：标准测力仪需要定期进行校准，以保证其准确性和可靠性。即使是标准仪器，其性能也会随着时间和使用情况发生变化，所以使用前需要进行校准。9.压力计量检定中，只要测量结果在误差范围内，就可以不记录测量数据。（）答案：错误解析：测量数据是检定的重要依据，无论测量结果是否在误差范围内，都需要详细记录测量数据，以便于追溯和分析。10.测力压力计量检定工作结束后，不需要对被检仪器进行标识。（）答案：错误解析：检定工作结束后，需要对被检仪器进行标识，如合格、不合格、准用等标识，以便于区分和管理。四、简答题1.简述测力压力计量检定的目的和意义。答：测力压力计量检定的目的是确保测力和压力测量仪器的准确性、可靠性和一致性。其意义主要体现在以下几个方面：在工业生产中，准确的测力和压力测量对于保证产品质量、提高生产效率、保障设备安全运行至关重要。例如，在机械制造中，精确的力测量可以保证零部件的加工精度；在化工、石油等行业，准确的压力测量可以确保生产过程的安全稳定。在科学研究中，测力压力计量是获取准确实验数据的基础，对于推动科学技术的发展具有重要作用。例如，在材料力学研究中，需要精确测量材料的受力情况；在航空航天领域，对飞行器的压力测量要求极高。在贸易结算中，准确的测力和压力测量可以保证交易的公平公正。例如，在计量货物重量时，需要准确的测力仪器；在天然气、自来水等贸易中，压力测量的准确性直接关系到交易的金额。测力压力计量检定是维护国家计量单位制统一和量值准确可靠的重要手段，符合国家相关法律法规的要求，有助于保障社会经济的正常运行。2.简述活塞式压力计的工作原理。答：活塞式压力计基于帕斯卡定律工作。其主要由活塞、活塞缸、承重盘、砝码等组成。工作原理如下：当在承重盘上放置一定质量的砝码时，砝码的重力通过承重盘作用在活塞上，产生一个向下的力F。活塞在力的作用下在活塞缸内处于平衡状态，此时活塞下方的压力P可以通过公式P=F/A计算，其中A为活塞的有效面积。根据帕斯卡定律，在密闭容器内，施加于静止液体上的压强将以等值同时传到各点。所以，活塞下方的压力会通过传压介质（通常为油）传递到被检压力计上，从而实现对被检压力计的校准。通过更换不同质量的砝码，可以得到不同的压力值，从而实现不同压力范围的测量和校准。3.简述测力传感器的主要类型及特点。答：测力传感器的主要类型及特点如下：应变式测力传感器：原理：基于金属的应变效应，当弹性体受力变形时，粘贴在弹性体上的应变片的电阻值会发生变化，通过测量电阻的变化来确定力的大小。特点：测量精度高，线性度好，量程范围宽，应用广泛。可用于静态和动态力的测量，适用于各种工业场合。但对应变片的粘贴工艺要求较高，温度对测量结果有一定影响，需要进行温度补偿。压阻式测力传感器：原理：利用半导体材料的压阻效应，当半导体材料受到力的作用时，其电阻率会发生变化，从而导致电阻值改变，通过测量电阻变化来测量力。特点：灵敏度高，体积小，响应速度快，适合测量微小力和动态力。但受温度影响较大，零点和灵敏度的温度漂移较为明显，需要进行温度补偿和校准。压电式测力传感器：原理：基于压电材料的压电效应，当压电材料受到力的作用时，会在其表面产生电荷，通过测量电荷的变化来确定力的大小。特点：具有高灵敏度、高刚度、响应速度快等优点，适用于动态力和冲击力的测量，如在汽车碰撞试验、航空航天等领域有广泛应用。但不能测量静态力，输出信号微弱，需要配套专门的电荷放大器。电容式测力传感器：原理：通过测量电容的变化来确定力的大小，当弹性体受力变形时，会导致电容极板之间的距离或面积发生变化，从而引起电容值的改变。特点：灵敏度高，动态响应好，抗干扰能力强，能在恶劣环境下工作。但测量范围相对较窄，电容值的测量需要高精度的电路。4.简述压力计量检定的一般流程。答：压力计量检定的一般流程如下：准备工作：确定被检压力计的型号、规格、精度等级等基本信息，选择合适的标准器和配套设备，确保标准器的精度等级高于被检压力计。检查标准器和被检压力计的外观是否有损坏、变形等情况，检查连接管路是否完好、无泄漏。调整检定环境条件，使其符合检定要求，如温度、湿度、振动等。连接设备：将被检压力计与标准器通过合适的连接管路连接起来，确保连接牢固、密封良好。对于一些需要供电的压力计和标准器，进行正确的电气连接。预压和排气：对系统进行预压，一般需要进行23次，使系统内的传压介质充分填充，排除系统内的空气。预压时，缓慢升压到被检压力计量程的上限，然后缓慢降压到零。检定操作：采用直接比较法或间接比较法进行检定。一般从零点开始，逐步升压到被检压力计的量程上限，在上升过程中，按规定的检定点读取被检压力计和标准器的示值，并记录数据。然后缓慢降压到零点，在降压过程中同样按检定点读取示值并记录。对于一些需要进行回程误差、重复性等指标检定的压力计，按照相应的检定方法进行操作和数据记录。数据处理：根据记录的数据，计算被检压力计的示值误差、回程误差、重复性等指标。将计算结果与被检压力计的允许误差范围进行比较，判断被检压力计是否合格。出具检定根据检定结果，出具详细的检定报告。报告内容应包括被检压力计的基本信息、检定环境条件、检定数据、计算结果、检定结论等。对于合格的压力计，给出合格标识；对于不合格的压力计，提出处理建议。5.简述影响测力压力计量检定结果准确性的因素。答：影响测力压力计量检定结果准确性的因素主要有以下几个方面：标准器的准确性：标准器是检定的基础，如果标准器本身存在误差或精度等级不够，会直接影响检定结果的准确性。标准器需要定期校准和维护，以保证其准确性和可靠性。环境条件：温度：温度的变化会影响仪器的材料性能和电子元件的参数。例如，应变式测力传感器和压力传感器的零点和灵敏度会随温度变化而漂移；活塞式压力计的活塞有效面积也会受温度影响。湿度：湿度可能导致仪器受潮，影响电子元件的性能，甚至造成短路等故障。对于一些需要防潮的仪器，如电容式压力传感器，湿度的影响更为明显。振动：振动会干扰测量系统的平衡，使测量结果不稳定。特别是对于高精度的测力和压力测量仪器，微小的振动都可能导致较大的测量误差。电磁环境：电磁干扰可能会影响仪器的电子电路，导致输出信号失真。例如，在有强电磁场的环境中，压电式测力传感器和压力变送器的输出信号可能会受到干扰。仪器安装和使用：安装方式：测力和压力仪器的安装方式不当可能会产生附加力或压力，影响测量结果。例如，压力传感器的安装位置和方向不正确，可能会导致测量误差；测力仪的安装不牢固，会使测量值不稳定。使用方法：操作人员的使用方法不正确也会影响检定结果。例如，在加载和卸载过程中，加载速度过快可能会导致冲击，影响测量的准确性；读数不及时或不准确也会造成误差。被检仪器的性能：被检仪器本身的性能，如线性度、重复性、稳定性等，会影响检定结果。如果被检仪器存在零点漂移、量程漂移等问题，会导致测量结果不准确。五、计算题1.已知某标准测力仪的量程为01000N，精度等级为0.1级，被检测力仪的量程为0800N。在500N检定点，标准测力仪的示值为500.2N，被检测力仪的示值为501.5N。计算被检测力仪在该检定点的示值误差，并判断被检测力仪是否合格（假设被检测力仪的精度等级为0.3级）。解：首先明确精度等级的含义：标准测力仪精度等级为0.1级，其允许误差为量程的±0.1%；被检测力仪精度等级为0.3级，其允许误差为量程的±0.3%。计算被检测力仪的示值误差：示值误差Δ=被检测力仪示值标准测力仪示值已知标准测力仪示值为500.2N，被检测力仪示值为501.5N，则示值误差Δ=501.5500.2=1.3N计算被检测力仪在该检定点的允许误差：被检测力仪量程为0800N，精度等级为0.3级，允许误差为±0.3%×800=±2.4N判断被检测力仪是否合格：由于示值误差1.3N在允许误差±2.4N范围内，所以被检测力仪在该检定点合格。2.某活塞式压力计的活塞有效面积为1cm²，当在承重盘上放置质量为50kg的砝码时（重力加速度g取9.8m/s²），求活塞下方产生的压力值（单位：Pa）。解：首先计算砝码的重力：根据公式F=mg，其中m=50kg，g=9.8m/s²，则砝码的重力F=50×9.8=490N然后根据压力公式P=F/A计算压力：已知活塞有效面积A=1cm²=1×10⁻⁴m²则压力P=F/A=490/(1×10⁻⁴)=4.9×10⁶Pa3.某压力变送器的量程为01MPa，输出信号为420mA。当输入压力为0.6MPa时，理论输出电流值应为多少？解：首先确定压力和电流的线性关系：设输入压力为P，输出电流为I，压力量程为P₀P₁（01MPa），电流量程为I₀I₁（420mA）。根据线性关系可得：(II₀)/(I₁I₀)=(PP₀)/(P₁P₀)代入已知数据进行计算：已知P₀=0MPa，P₁=1MPa，I₀=4mA，I₁=20mA，P=0.6MPa则(I4)/(204)=(0.60)/(10)(I4)/16=0.6I4=0.6×16I4=9.6I=9.6+4=13.6mA所以当输入压力为0.6MPa时，理论输出电流值应为13.6mA。六、案例分析题某工厂的一台压力变送器在使用过程中出现输出信号不稳定的故障，经过初步检查，仪器外观无损坏，连接线路正常。请分析可能的原因，并提出相应的解决措施。答：可能的原因及解决措施如下：环境因素：原因：温度变化较大可能导致压力变送器内部的电子元件性能不稳定，从而引起输出信号波动。例如，在高温环境下，电子元件的参数会发生变化，影响信号的处理和传输。湿度较高可能使压力变送器的电路板受潮，导