2017年试验检测工程师(公共基础)

2017年试验检测工程师(公共基础)一、计量与测量的基本概念1.计量的定义与特点计量是实现单位统一、量值准确可靠的活动。它具有准确性、一致性、溯源性和法制性四个特点。准确性是计量的基本特点，它表征测量结果与被测量真值的接近程度。一致性是指在统一计量单位的基础上，无论在何时、何地，采用何种方法，使用何种计量器具，以及由何人测量，只要符合有关的要求，测量结果应在给定的区间内一致。溯源性是指任何一个测量结果或计量标准的值，都能通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，与计量基准联系起来。法制性是由计量的社会性所决定的，量值的准确可靠不仅依赖于科学技术手段，还要有相应的法律、法规和行政管理的保障。2.测量的基本要素与分类测量是指以确定量值为目的的一组操作。测量的基本要素包括被测对象、测量方法、测量仪器和测量人员。测量方法是指进行测量时所用的按类别叙述的一组操作逻辑次序。测量仪器是指单独或连同辅助设备一起用以进行测量的器具。测量人员是测量活动的主体，其专业素质和操作技能对测量结果有重要影响。测量可按不同的方式进行分类。按测量结果获得的方式可分为直接测量和间接测量。直接测量是指直接从测量仪器的读数获取被测量量值的测量，如用卡尺测量工件的尺寸。间接测量是指通过测量与被测量有函数关系的其他量，然后根据函数关系计算得到被测量量值的测量，如通过测量电压和电阻，利用欧姆定律计算电流。按测量条件可分为等精度测量和不等精度测量。等精度测量是指在测量过程中，测量条件（如测量仪器、测量方法、测量环境等）保持不变的测量；不等精度测量是指测量条件发生变化的测量。二、测量误差与测量不确定度1.测量误差的概念与分类测量误差是指测量结果与被测量真值之差。由于真值是一个理想的概念，一般是无法准确知道的，因此在实际测量中，通常用约定真值来代替真值。测量误差可分为系统误差、随机误差和粗大误差。系统误差是指在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差。系统误差具有确定性，其产生原因主要有测量仪器的不准确、测量方法的不完善、测量环境的影响等。系统误差可以通过对测量仪器进行校准、改进测量方法、控制测量环境等措施来减小或消除。随机误差是指测量结果与在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差。随机误差是由许多微小的、独立的随机因素引起的，其大小和方向是不可预测的，但总体上服从一定的统计规律，如正态分布。随机误差无法消除，但可以通过增加测量次数，采用统计方法来减小其对测量结果的影响。粗大误差是指明显超出规定条件下预期的误差。粗大误差的产生原因主要有测量人员的疏忽、测量仪器的故障等。含有粗大误差的测量数据是不可靠的，应予以剔除。2.测量不确定度的评定与表示测量不确定度是指根据所用到的信息，表征赋予被测量量值分散性的非负参数。测量不确定度反映了测量结果的可信程度。测量不确定度的评定方法可分为A类评定和B类评定。A类评定是指用对观测列进行统计分析的方法来评定不确定度。具体步骤包括：首先对被测量进行多次重复测量，得到一组测量数据；然后计算测量数据的算术平均值；接着计算测量数据的实验标准偏差；最后根据测量次数和要求的置信概率，确定A类不确定度分量。B类评定是指用不同于对观测列进行统计分析的方法来评定不确定度。B类评定主要是根据有关信息来估计不确定度，这些信息包括测量仪器的校准证书、技术说明书、经验数据等。测量不确定度通常用合成标准不确定度和扩展不确定度来表示。合成标准不确定度是指由各标准不确定度分量合成得到的标准不确定度。扩展不确定度是指确定测量结果区间的量，合理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。扩展不确定度通常是由合成标准不确定度乘以包含因子得到。三、测量数据的处理1.有效数字的概念与运算规则有效数字是指在测量中所能得到的有实际意义的数字。有效数字的位数反映了测量的准确程度。在确定有效数字时，应从左边第一个非零数字开始，到最后一位数字为止。例如，0.0032有两位有效数字，3.20有三位有效数字。在进行有效数字运算时，应遵循一定的规则。在加减运算中，以小数点后位数最少的数据为依据，将其他数据修约到相同的小数点后位数，然后进行加减运算。在乘除运算中，以有效数字位数最少的数据为依据，将其他数据修约到相同的有效数字位数，然后进行乘除运算。在乘方和开方运算中，结果的有效数字位数应与原数据的有效数字位数相同。2.测量数据的修约规则测量数据的修约是指对测量数据进行舍入处理，使其符合规定的有效数字位数。修约规则通常采用“四舍六入五考虑”的原则。具体来说，当尾数小于等于4时，直接舍去；当尾数大于等于6时，向前一位进1；当尾数为5时，如果5后面还有非零数字，则向前一位进1；如果5后面没有非零数字，则看5前面的数字，如果是奇数则进1，如果是偶数则舍去。例如，将3.145修约到三位有效数字，结果为3.14；将3.135修约到三位有效数字，结果为3.14。3.测量数据的统计分析在测量数据处理中，常用的统计分析方法有算术平均值、中位数、极差、标准偏差等。算术平均值是指一组测量数据的总和除以测量次数，它是最常用的反映数据集中趋势的统计量。中位数是指将一组测量数据按从小到大的顺序排列后，位于中间位置的数值。如果数据个数为奇数，则中位数就是中间的那个数；如果数据个数为偶数，则中位数是中间两个数的平均值。极差是指一组测量数据中的最大值与最小值之差，它反映了数据的离散程度。标准偏差是指一组测量数据的离散程度的度量，它是方差的平方根。标准偏差越小，说明数据越集中，测量结果越可靠。四、测量仪器的管理与使用1.测量仪器的分类与特性测量仪器可分为实物量具、测量仪器仪表和测量系统三类。实物量具是指使用时以固定形态复现或提供给定量的一个或多个已知值的器具，如砝码、量块等。测量仪器仪表是指将被测量转换成可直接观测的示值或等效信息的测量器具，如电压表、温度计等。测量系统是指组装起来以进行特定测量的全套测量仪器和其他设备，如汽车检测线等。测量仪器的特性包括准确度、灵敏度、分辨率、稳定性等。准确度是指测量仪器给出接近于真值的响应能力。灵敏度是指测量仪器对被测量变化的响应能力。分辨率是指测量仪器能够有效辨别的最小示值变化。稳定性是指测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力。2.测量仪器的校准与检定校准是指在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，或实物量具或参考物质所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。校准的目的是确定测量仪器的示值误差，以便对测量结果进行修正。校准通常是由具有校准资质的机构进行，校准结果通常以校准证书的形式给出。检定是指查明和确认测量仪器是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和（或）出具检定证书。检定具有法制性，是由法定计量检定机构按照法定的检定规程进行的。检定结果分为合格和不合格两种，合格的测量仪器会加贴检定合格标记并出具检定证书，不合格的测量仪器则不能继续使用。3.测量仪器的维护与保养为了保证测量仪器的准确性和可靠性，需要对测量仪器进行定期的维护与保养。维护与保养的内容包括清洁、润滑、调整、校准等。清洁是指清除测量仪器表面的灰尘、油污等杂质，以保证测量仪器的正常运行。润滑是指对测量仪器的运动部件进行润滑，以减少磨损和摩擦。调整是指对测量仪器的零点、量程等参数进行调整，以保证测量仪器的准确性。校准是指定期对测量仪器进行校准，以确保测量仪器的示值误差在允许范围内。五、质量体系与试验检测机构管理1.质量体系的概念与构成要素质量体系是指为实现质量管理所需的组织结构、程序、过程和资源。质量体系的构成要素包括管理职责、资源管理、产品实现、测量、分析和改进等。管理职责是指组织的最高管理者对质量体系的建立、实施和保持所承担的责任。资源管理是指为实现质量目标，对人力资源、基础设施、工作环境等资源进行管理。产品实现是指从产品的策划、与顾客有关的过程、设计和开发、采购、生产和服务提供到产品防护的一系列过程。测量、分析和改进是指对产品质量、过程有效性和效率进行测量、分析和改进的过程。2.试验检测机构的资质认定与管理试验检测机构的资质认定是指省级以上质量技术监督部门依据有关法律法规和标准、技术规范的规定，对检验检测机构的基本条件和技术能力是否符合法定要求实施的评价许可。资质认定包括计量认证和审查认可两种形式。计量认证是指为社会提供公证数据的产品质量检验机构，必须经省级以上人民政府计量行政部门对其计量检定、测试的能力和可靠性考核合格。审查认可是指质量技术监督部门依据有关法律法规和标准、技术规范的规定，对承担产品质量监督检验任务的检验机构的基本条件和技术能力是否符合法定要求实施的评价许可。试验检测机构应建立健全质量管理体系，加强人员管理、设备管理、样品管理、文件管理等工作。人员管理是指对试验检测人员的资格、培训、考核等进行管理，以确保试验检测人员具备相应的专业知识和技能。设备管理是指对试验检测设备的购置、验收、使用、维护、校准等进行管理，以确保试验检测设备的准确性和可靠性。样品管理是指对样品的采集、运输、保管、处理等进行管理，以确保样品的代表性和稳定性。文件管理是指对质量手册、程序文件、作业指导书等文件的编制、审核、批准、发放、修改、废止等进行管理，以确保文件的有效性和可追溯性。3.试验检测报告的编制与审核试验检测报告是试验检测机构向客户提供的最终产品，它反映了试验检测机构的工作质量和技术水平。试验检测报告应包括报告编号、委托单位、工程名称、样品名称、检测项目、检测依据、检测方法、检测结果、结论等内容。报告编号应具有唯一性，以便于管理和查询。委托单位、工程名称、样品名称等信息应准确无误。检测项目应明确具体，检测依据和检测方法应符合相关标准和规范的要求。检测结果应真实、准确、可靠，结论应明确、清晰。试验检测报告的编制应遵循一定的程序。首先，检测人员应根据检测数据和相关标准、规范的要求，编制检测报告初稿。然后，由审核人员对检测报告初稿进行审核，审核内容包括报告的格式、内容、数据、结论等是否符合要求。最后，由批准人员对审核通过的检测报告进行批准，批准后即可发放给客户。六、相关法律法规与标准规范1.计量相关法律法规我国计量相关的法律法规主要包括《中华人民共和国计量法》《中华人民共和国计量法实施细则》等。《中华人民共和国计量法》是我国计量工作的基本法律，它规定了计量工作的宗旨、基本原则、计量基准、计量标准、计量器具、计量监督等方面的内容。《中华人民共和国计量法实施细则》是对《中华人民共和国计量法》的具体细化和补充，它进一步明确了计量法的实施细则和具体要求。2.试验检测相关标准规范试验检测相关的标准规范是试验检测工作的依据和准则。在公路工程试验检测中，常用的标准规范包括《公路工程质量检验评定标准》《公路工程试验检测规程》等。《公路工程质量检验评定标准》规定了公路工程各分项工程的质量检验标准和评定方法，是公路工程质量验收的重要依据。《公路工程试验检测规程》规定了公路工程试验检测的方法、步骤、仪器设备等要求，是公路工程试验检测工作的操作指南。3.法律法规与标准规范的贯彻执行试验检测机构和试验检测人员应严格贯彻执行相关的法律法规和标准规范。在工作中，应遵守法律法规的规定，依法开展试验检测工作。同时，应严格按照标准规范的要求进行试验检测操作，确保试验检测结果的准确性和可靠性。此外，还应不断学习和掌握新的法律法规和标准规范，及时更新知识和技能，以适应不断发展的试验检测工作的需要。七、试验检测数据的质量控制1.内部质量控制方法内部质量控制是指试验检测机构为保证检测结果的准确性和可靠性，在机构内部采取的一系列质量控制措施。常用的内部质量控制方法包括人员比对、设备比对、留样再测、能力验证等。人员比对是指由不同的检测人员对同一样品进行检测，通过比较检测结果来评估检测人员的操作技能和检测水平。设备比对是指用不同的检测设备对同一样品进行检测，通过比较检测结果来评估检测设备的准确性和可靠性。留样再测是指对已检测过的样品进行再次检测，通过比较两次检测结果来评估检测结果的稳定性和可靠性。能力验证是指利用实验室间比对，按照预先制定的准则评价参加者的能力。2.外部质量监督与评价外部质量监督与评价是指由政府部门、行业协会等外部机构对试验检测机构的工作质量进行监督和评价。政府部门通过计量认证、资质认定等方式对试验检测机构的基本条件和技术能力进行审查和评价。行业协会通过组织能力验证、比对试验等活动，对试验检测机构的检测水平进行评估和排名。外部质量监督与评价可以促使试验检测机构不断提高自身的管理水平和检测能力，保证试验检测工作的质量。八、试验检测的安全与环保1.试验检测安全管理试验检测安全管理是指为保障试验检测人员的生命安全和身体健康，防止发生安全事故，对试验检测工作中的安全问题进行管理。试验检测安全管理的内容包括制定安全管理制度、加强安全教育培训、配备安全防护设备、定期进行安全检查等。安全管理制度应明确试验检测人员的安全职责和操作规范，确保试验检测工作的安全进行。安全教育培训应定期对试验检测人员进行安全