《测量系统分析作业标准书》考试试题及答案

《测量系统分析作业标准书》考试试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1.测量系统的重复性是指（）A.不同测量人员使用同一测量设备对同一零件的同一特性进行多次测量的变差B.同一测量人员使用同一测量设备对同一零件的同一特性进行多次测量的变差C.同一测量人员使用不同测量设备对同一零件的同一特性进行多次测量的变差D.不同测量人员使用不同测量设备对同一零件的同一特性进行多次测量的变差答案：B解析：重复性是指由一位评价人，采用一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差，所以选B。2.测量系统的再现性是指（）A.不同测量人员使用同一测量设备对同一零件的同一特性进行测量的平均值的变差B.同一测量人员使用同一测量设备对同一零件的同一特性进行测量的平均值的变差C.同一测量人员使用不同测量设备对同一零件的同一特性进行测量的平均值的变差D.不同测量人员使用不同测量设备对同一零件的同一特性进行测量的平均值的变差答案：A解析：再现性是指由不同的评价人，采用相同的测量仪器，测量同一零件的同一特性时测量平均值的变差，所以选A。3.以下哪种情况表明测量系统的分辨率不足（）A.测量系统的重复性标准差较小B.测量系统的再现性标准差较小C.测量系统的过程变差与公差之比小于10%D.测量系统的有效分辨率等级小于5答案：D解析：一般认为有效分辨率等级小于5时，测量系统的分辨率不足，不能很好地分辨零件的特性变化，所以选D。4.在进行测量系统分析时，通常要求测量系统的GR&R（量具重复性和再现性）占过程变差的比例应（）A.小于10%B.10%30%C.大于30%D.无要求答案：A解析：理想情况下，测量系统的GR&R占过程变差的比例应小于10%，表示测量系统能力良好，所以选A。5.进行测量系统分析时，选取的零件数量一般要求（）A.不少于5个B.不少于10个C.不少于15个D.不少于20个答案：B解析：为了能较好地反映测量系统的性能，选取的零件数量一般不少于10个，所以选B。6.测量系统的稳定性是指（）A.测量系统在不同时间测量同一零件的同一特性的变差B.测量系统在不同环境下测量同一零件的同一特性的变差C.测量系统在不同测量人员操作下测量同一零件的同一特性的变差D.测量系统在不同测量设备下测量同一零件的同一特性的变差答案：A解析：稳定性是指测量系统在某段时间内，测量同一零件的同一特性时，测量结果的总变差，也就是不同时间测量的变差，所以选A。7.偏倚是指（）A.测量结果的平均值与基准值之间的差异B.测量结果的最大值与最小值之间的差异C.测量结果的标准差D.测量结果的中位数答案：A解析：偏倚是指多次测量结果的平均值与参考值（基准值）之间的差异，所以选A。8.线性是指（）A.测量系统在整个测量范围内，偏倚值保持恒定的能力B.测量系统在整个测量范围内，重复性保持恒定的能力C.测量系统在整个测量范围内，再现性保持恒定的能力D.测量系统在整个测量范围内，分辨率保持恒定的能力答案：A解析：线性是指在量具预期的工作范围内，偏倚值随测量值变化的关系，也就是在整个测量范围内偏倚值保持恒定的能力，所以选A。9.以下哪种方法可用于评估测量系统的重复性和再现性（）A.均值极差法B.直方图法C.控制图法D.排列图法答案：A解析：均值极差法是常用的评估测量系统重复性和再现性的方法，所以选A。10.当测量系统的GR&R占公差的比例为20%时，测量系统的能力评价为（）A.可接受B.可能接受，需进一步分析C.不可接受D.无法判断答案：B解析：当GR&R占公差的比例在10%30%时，测量系统可能接受，需要进一步分析，所以选B。二、判断题（每题2分，共20分）1.测量系统分析的目的是确保测量系统能够准确、可靠地测量产品特性。（）答案：正确解析：测量系统分析就是为了评估测量系统的准确性、可靠性等性能，以保证其能准确测量产品特性，所以该说法正确。2.重复性和再现性是测量系统的两个重要特性，它们的变差之和就是GR&R。（）答案：正确解析：GR&R（量具重复性和再现性）就是重复性变差和再现性变差的综合，所以该说法正确。3.只要测量系统的分辨率足够高，就可以不进行测量系统分析。（）答案：错误解析：分辨率只是测量系统的一个方面，测量系统还有重复性、再现性、稳定性、偏倚、线性等多个方面需要评估，所以即使分辨率足够高，也需要进行测量系统分析，该说法错误。4.在进行测量系统分析时，测量人员应具有代表性，包括不同的技能水平和经验。（）答案：正确解析：为了全面评估测量系统在不同人员操作下的性能，测量人员应具有代表性，涵盖不同技能水平和经验，所以该说法正确。5.测量系统的稳定性可以通过绘制控制图来进行评估。（）答案：正确解析：控制图可以直观地反映测量系统在一段时间内的稳定性，通过观察控制图上的数据点是否在控制限内等情况来评估稳定性，所以该说法正确。6.偏倚为0表示测量系统没有误差。（）答案：错误解析：偏倚只是测量系统误差的一个方面，测量系统还可能存在重复性、再现性等方面的误差，所以偏倚为0不代表测量系统没有误差，该说法错误。7.线性良好的测量系统在整个测量范围内偏倚是不变的。（）答案：正确解析：线性就是描述测量系统在整个测量范围内偏倚值保持恒定的能力，所以线性良好时偏倚不变，该说法正确。8.测量系统的GR&R占过程变差的比例越大，说明测量系统的能力越好。（）答案：错误解析：GR&R占过程变差的比例越大，说明测量系统的变差越大，测量系统的能力越差，所以该说法错误。9.在进行测量系统分析时，零件的选取应尽量覆盖过程变差的范围。（）答案：正确解析：这样可以更全面地评估测量系统在不同零件特性下的性能，所以该说法正确。10.测量系统分析只需要进行一次，以后就不需要再进行了。（）答案：错误解析：测量系统的性能可能会随着时间、环境、设备磨损等因素发生变化，所以需要定期进行测量系统分析，该说法错误。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述测量系统分析的主要步骤。答案：测量系统分析主要步骤如下：（1）确定分析目的：明确要分析的测量系统以及分析的目标，例如评估测量系统的重复性、再现性等性能。（2）选择零件：选取具有代表性的零件，数量一般不少于10个，且零件的特性应尽量覆盖过程变差的范围。（3）选择测量人员：选择具有代表性的测量人员，包括不同技能水平和经验的人员。（4）进行测量：让测量人员按照规定的测量方法对所选零件进行多次测量，并记录测量数据。（5）数据计算与分析：使用合适的方法（如均值极差法等）计算测量系统的重复性、再现性、偏倚、线性等指标，并进行分析。（6）结果判定：根据计算结果，依据相关标准或要求对测量系统的性能进行判定，判断测量系统是否可接受。（7）提出改进措施：如果测量系统的性能不满足要求，分析原因并提出改进措施，然后重新进行测量系统分析，直到满足要求为止。2.什么是测量系统的分辨率？为什么要保证测量系统有足够的分辨率？答案：测量系统的分辨率是指测量系统能够检测到的被测特性的最小变化量。保证测量系统有足够分辨率的原因如下：（1）准确测量：足够的分辨率能够使测量系统准确地分辨出零件特性的微小变化，从而提供更精确的测量结果。如果分辨率不足，可能会导致测量结果无法反映零件的真实特性，产生较大的测量误差。（2）过程控制：在生产过程中，需要通过测量数据来监控过程是否稳定。足够的分辨率可以帮助及时发现过程中的微小变化，以便采取相应的措施进行调整，保证产品质量的稳定性。（3）数据分析：高分辨率的测量数据可以提供更多的信息，有利于进行更准确的数据分析，如统计过程控制、质量改进等。如果分辨率不足，数据的有效性和可靠性会受到影响，从而影响数据分析的结果和决策的准确性。3.如何判断测量系统的GR&R是否可接受？答案：判断测量系统的GR&R是否可接受通常依据以下标准：（1）GR&R占过程变差的比例：当GR&R占过程变差的比例小于10%时，测量系统能力良好，可认为测量系统是可接受的，能够满足过程控制和产品质量检测的要求。当GR&R占过程变差的比例在10%30%之间时，测量系统可能接受，需要进一步分析其对过程和产品质量的影响。例如，考虑测量系统对关键特性的影响程度、过程的稳定性等因素。当GR&R占过程变差的比例大于30%时，测量系统不可接受，需要对测量系统进行改进，如更换测量设备、培训测量人员等。（2）与公差的比较：一般认为GR&R占公差的比例小于10%时，测量系统能够满足要求；在10%30%之间时，可能需要进一步评估；大于30%时，测量系统不能满足要求，需要改进。同时，还需要结合实际情况，如产品的质量要求、过程的复杂程度等进行综合判断，不能仅仅依据GR&R的数值来确定测量系统是否可接受。四、计算题（20分）某测量系统对10个零件进行测量，每个零件由3个测量人员各测量3次，得到以下数据：零件编号测量人员1测量人员2测量人员3110.1,10.2,10.010.3,10.2,10.110.2,10.1,10.0211.0,11.1,11.211.2,11.1,11.011.1,11.0,11.2312.3,12.2,12.112.2,12.3,12.412.3,12.2,12.1413.1,13.0,13.213.2,13.1,13.013.1,13.0,13.2514.0,14.1,14.214.2,14.1,14.014.1,14.0,14.2615.2,15.1,15.015.1,15.2,15.315.2,15.1,15.0716.1,16.0,16.216.2,16.1,16.016.1,16.0,16.2817.0,17.1,17.217.2,17.1,17.017.1,17.0,17.2918.3,18.2,18.118.2,18.3,18.418.3,18.2,18.11019.1,19.0,19.219.2,19.1,19.019.1,19.0,19.2请计算该测量系统的重复性和再现性，并判断该测量系统是否可接受（假设过程变差为5）。答案：1.计算重复性（EV）：首先计算每个零件每次测量的极差（i表示零件编号，j表示测量人员）。例如对于零件1，测量人员1的极差=10.210.0=0.2，测量人员2的极差计算所有极差的平均值¯R先计算每个零件三次测量的极差，共10×3=经计算¯R重复性EV=2ׯR，其中所以EV2.计算再现性（AV）：计算每个测量人员对所有零件测量的平均值¯（j=例如测量人员1的平均值¯=（表示测量人员1对第i个零件的第k次测量值）。经计算得到¯≈14.2，¯≈计算测量人员平均值