計量工程師職業(yè)資格考試計量設(shè)備操作技能題目及答案考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項的代表字母填入括號內(nèi)）1.在進(jìn)行測量時，下列哪項不屬于隨機(jī)誤差的主要來源？（A）A.測量人員的讀數(shù)習(xí)慣不同B.測量環(huán)境的溫度緩慢變化C.測量儀器內(nèi)部零件的微小松動D.測量儀器的未校準(zhǔn)2.使用分度值為0.02mm的游標(biāo)卡尺測量一個工件的外徑，讀數(shù)為31.48mm，該測量結(jié)果的有效數(shù)字是幾位？（C）A.3位B.4位C.5位D.6位3.使用一級指針式萬用表測量直流電壓，量程選擇為10V檔，指針指示位置如圖X所示（此處無圖，假設(shè)指針穩(wěn)定在6.50V刻度線），若該刻度線量程為0-10V，分度值為0.1V，則測量結(jié)果應(yīng)記錄為？（B）A.6.5VB.6.50VC.6.48VD.6.510V4.在測量過程中，下列哪項操作屬于粗大誤差，應(yīng)予以剔除？（D）A.測量環(huán)境溫度在允許范圍內(nèi)有微小波動B.測量儀器由于長期使用出現(xiàn)輕微漂移C.測量人員由于疲勞導(dǎo)致讀數(shù)時視線略微傾斜D.測量人員不小心將工件掉落導(dǎo)致測量值出現(xiàn)明顯異常5.使用分析天平進(jìn)行稱量時，為減少空氣流動對精度的影響，下列操作哪項是不正確的？（C）A.稱量應(yīng)在天平室內(nèi)進(jìn)行，并關(guān)閉門窗B.稱量前應(yīng)調(diào)整天平的水平C.向稱量容器中添加樣品時，應(yīng)快速傾倒D.稱量完畢后應(yīng)蓋上天平罩6.對一支0-100℃、分度值為1℃的水銀溫度計進(jìn)行校準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)50℃和75℃兩個點(diǎn)的示值誤差分別為-0.2℃和+0.5℃，若采用修正值法，當(dāng)溫度計示值為70℃時，其修正后的實際溫度值約為？（A）A.70.3℃B.69.7℃C.69.5℃D.70.0℃7.使用千分尺測量工件厚度時，為獲得更可靠的測量結(jié)果，通常需要進(jìn)行多次測量并取平均值，其主要目的是？（B）A.減小系統(tǒng)誤差B.減小隨機(jī)誤差C.消除測量中的疏忽誤差D.提高測量儀器的精度等級8.在使用光學(xué)比較儀測量工件時，若發(fā)現(xiàn)儀器工作臺在移動過程中有明顯的晃動，可能的原因是？（C）A.測量桿磨損嚴(yán)重B.工件放置不平穩(wěn)C.工作臺支撐彈簧失效或松動D.儀器照明燈亮度不足9.根據(jù)JJG245-2012《普通天平檢定規(guī)程》，在檢定前，普通天平應(yīng)進(jìn)行哪些檢查？（A）A.檢查天平的稱量范圍、靈敏度、鑒別力是否符合要求，檢查天平外部是否完好，連接是否牢固B.只需檢查天平的零點(diǎn)是否準(zhǔn)確C.只需檢查天平的機(jī)械結(jié)構(gòu)是否完好D.只需檢查天平的電源連接是否安全10.在進(jìn)行衡器（天平）的稱量操作時，為防止靜電影響測量精度，尤其是在環(huán)境濕度較低時，下列措施哪項是無效的？（D）A.使用導(dǎo)電良好的砝碼B.操作人員佩戴防靜電手環(huán)C.保持天平周圍環(huán)境一定的濕度D.在天平附近使用普通塑料尺進(jìn)行測量讀數(shù)二、判斷題（請將“正確”或“錯誤”填入括號內(nèi)）1.測量誤差是指測量結(jié)果與被測量真值之差。（正確）2.系統(tǒng)誤差可以通過多次測量求平均值的方法來消除。（錯誤）3.使用百分表測量工件時，測量頭應(yīng)與工件被測表面保持垂直。（正確）4.任何測量都不可避免地存在誤差，但可以通過改進(jìn)測量方法使誤差無限接近真值。（錯誤）5.在使用萬用表測量交流電壓時，必須先選擇合適的量程，然后才能連接到被測電路。（正確）6.計量檢定是指查明和確認(rèn)計量器具是否符合法定要求的活動。（正確）7.溫度是影響大多數(shù)計量測量準(zhǔn)確性的重要環(huán)境因素之一。（正確）8.校準(zhǔn)證書是證明計量器具已經(jīng)過檢定或校準(zhǔn)，并附有檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的文件。（正確）9.在測量過程中，為提高效率，允許將手直接接觸熱電偶的測量端進(jìn)行讀數(shù)。（錯誤）10.使用卡尺測量工件時，應(yīng)確?？ǔ叩臏y量面與工件被測表面緊密貼合，但不能用力過猛壓卡尺。（正確）三、簡答題1.簡述測量誤差的四大來源及其對測量結(jié)果的影響。2.在使用光學(xué)比較儀進(jìn)行測量前，需要進(jìn)行哪些必要的檢查和調(diào)整？3.簡述使用分析天平稱量樣品的基本步驟和注意事項。4.什么是測量不確定度？它與測量誤差有什么區(qū)別？5.在計量實驗室中，保持環(huán)境條件穩(wěn)定對于保證測量精度為什么重要？四、操作步驟題1.請簡述使用分度值為0.02mm的游標(biāo)卡尺測量圓柱形工件外徑的基本操作步驟。2.請簡述使用指針式萬用表測量直流電流的基本操作步驟，并說明選擇量程時應(yīng)遵循的原則。五、案例分析題1.某質(zhì)檢人員使用一臺示值誤差為±0.3mm的卡尺測量一批零件的外徑，測量結(jié)果分別為：φ10.1mm,φ10.3mm,φ10.0mm,φ10.2mm,φ10.4mm。假設(shè)這些測量值中不包含粗大誤差，請分析該批零件的實際尺寸范圍可能在多少之間？（提示：可考慮使用測量不確定度或簡單統(tǒng)計方法進(jìn)行初步分析）。2.在校準(zhǔn)一臺溫度計時，發(fā)現(xiàn)在冰點(diǎn)（0℃）時示值為-0.2℃，在沸點(diǎn)（100℃）時示值為+0.5℃。請計算該溫度計在50℃和75℃處的修正值，并說明如何使用這些修正值來提高測量精度。試卷答案一、選擇題1.A解析：隨機(jī)誤差主要來源于測量環(huán)境（如溫度、濕度波動）、儀器精度限制、測量人員讀數(shù)差異等可變因素。測量儀器內(nèi)部零件的微小松動通常導(dǎo)致的是儀器性能下降或示值不穩(wěn)定，更偏向于系統(tǒng)誤差或儀器故障。2.C解析：有效數(shù)字是從第一個非零數(shù)字開始，到最后一個數(shù)字（包括零）都算。31.48中有3（3.），1（1.），4（.4），8（8.），共5位有效數(shù)字。3.B解析：有效數(shù)字應(yīng)包括所有確切讀出的數(shù)字和最后一位估讀的數(shù)字。10V量程下，6.50V包含了6，5，0三個有效數(shù)字，比6.5V多一位有效數(shù)字，更精確。4.D解析：粗大誤差是由于明顯偏離正常測量值的錯誤操作或異常情況造成的，如讀數(shù)錯誤、操作失誤、儀器損壞等。掉落導(dǎo)致明顯異常屬于此類。A、B、C描述的情況屬于正常測量范圍內(nèi)的隨機(jī)波動或系統(tǒng)誤差。5.C解析：為減少空氣流動影響，樣品添加應(yīng)緩慢、輕柔，避免沖擊。6.A解析：修正值分別為+0.2℃（50℃處）和-0.5℃（75℃處）。70℃處于50℃和75℃之間，其修正值可近似按線性內(nèi)插，約為[(+0.2)+(-0.5)]/(75-50)*(70-50)+0.2=-0.3*20+0.2=-6+0.2=-5.8，修正后的實際溫度約為70+(-5.8)=70.3℃?；蛑苯涌催x項，A最接近。7.B解析：多次測量取平均值的主要目的是減小隨機(jī)誤差對最終結(jié)果的影響，使結(jié)果更接近真值。8.C解析：工作臺晃動通常指示支撐系統(tǒng)存在問題，如彈簧失效或松動，導(dǎo)致工作臺無法穩(wěn)定。9.A解析：檢定前需全面檢查儀器性能、狀態(tài)和環(huán)境條件是否滿足檢定要求。10.D解析：普通塑料尺是絕緣體，會積聚靜電，使用時會加劇靜電影響，是無效的防靜電措施。二、判斷題1.正確解析：測量誤差的定義即為測量結(jié)果與被測量真值之差。2.錯誤解析：系統(tǒng)誤差具有確定性，無法通過多次測量求平均值來消除，只能通過改進(jìn)方法、修正或選用更高精度儀器來減小。3.正確解析：為獲得準(zhǔn)確的測量值，測量頭必須與被測表面垂直，否則會因傾斜產(chǎn)生額外的測量力，導(dǎo)致讀數(shù)偏差。4.錯誤解析：誤差是客觀存在的，受限于測量條件和方法，只能減小，不能完全消除或達(dá)到無限接近真值。5.正確解析：首先選擇量程可以保護(hù)萬用表，避免因過載而損壞，同時也能獲得合適的測量精度。6.正確解析：檢定是確認(rèn)計量器具是否合格的活動，校準(zhǔn)是確定計量器具示值準(zhǔn)確度的活動，兩者都與法定要求有關(guān)。7.正確解析：溫度變化會引起儀器、工件和介質(zhì)（如空氣）的熱脹冷縮，影響測量的尺寸和讀數(shù)，是重要的環(huán)境控制因素。8.正確解析：校準(zhǔn)證書是計量器具經(jīng)過校準(zhǔn)活動的正式證明文件，包含校準(zhǔn)信息。9.錯誤解析：熱電偶測量端通常較高溫，直接接觸有燙傷風(fēng)險，且手溫也可能影響讀數(shù)。10.正確解析：測量時需保證接觸良好以獲得真實讀數(shù)，但用力過猛可能損傷卡尺或工件，或?qū)е伦x數(shù)不穩(wěn)定。三、簡答題1.測量誤差的四大來源及其影響：*系統(tǒng)誤差：由固定不變的因素引起，使測量結(jié)果系統(tǒng)偏離真值。影響：使測量結(jié)果系統(tǒng)偏高或偏低，導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確、不精確。*隨機(jī)誤差：由隨機(jī)變化的因素引起，使測量結(jié)果在真值附近隨機(jī)波動。影響：使測量結(jié)果的分散性增大，影響測量的精密度。*粗大誤差（疏忽誤差）：由明顯錯誤的操作或異常情況引起，使測量結(jié)果顯著偏離真值。影響：使測量結(jié)果完全失真，需要剔除。*方法誤差（或稱原理誤差）：由測量方法本身的不完善或近似所致。影響：使測量結(jié)果系統(tǒng)偏離真值，且通常難以完全消除。2.使用光學(xué)比較儀測量前檢查調(diào)整：*檢查儀器是否安放平穩(wěn)，工作臺面是否清潔。*調(diào)整儀器水平調(diào)節(jié)螺釘，使工作臺和儀器本體處于水平狀態(tài)（通常用水準(zhǔn)器檢查）。*檢查并調(diào)整光源，確保亮度均勻，無明顯的光源陰影或眩光。*檢查儀器內(nèi)部的光學(xué)系統(tǒng)（如反射鏡、透鏡）是否有污漬或損壞，必要時清潔。*檢查測微螺桿的移動是否靈活、平穩(wěn)，無卡滯或松動，并進(jìn)行必要的清潔或潤滑。*進(jìn)行零位檢查，確保在空載時儀器讀數(shù)為零或處于預(yù)設(shè)的初始位置。3.使用分析天平稱量樣品步驟和注意事項：步驟：1.將天平放置在水平、無震動、無氣流干擾的實驗室內(nèi)，蓋好天平罩。2.開啟天平電源，待天平穩(wěn)定（顯示穩(wěn)定或指針靜止）。3.調(diào)整天平零點(diǎn)，確保在空載時讀數(shù)為零。4.根據(jù)樣品估計質(zhì)量，選擇合適的稱量容器（如稱量瓶、表面皿），將其放置在天平左盤（或根據(jù)天平設(shè)計放置）。5.蓋好天平門（或按規(guī)程操作），緩慢打開砝碼門，依次添加砝碼（從大到?。敝撂炱浇咏胶?。6.微調(diào)毫克組砝碼或使用游碼，直至天平完全平衡。7.記錄讀數(shù)（砝碼質(zhì)量總和）。8.取下砝碼和樣品，關(guān)閉天平門和砝碼門。9.關(guān)閉天平電源，蓋上天平罩。注意事項：*保持天平環(huán)境清潔、干燥、水平。*操作輕柔，避免震動。*防止腐蝕性、易潮解、易揮發(fā)、易吸濕、易燃易爆的樣品直接接觸天平盤或打開容器。*稱量熱的或冷的樣品需待其溫度與室溫平衡后再稱量。*稱量完畢及時清理天平。4.測量不確定度是指對測量結(jié)果可信度的一種定量表征，表示由于測量誤差的存在，導(dǎo)致測量結(jié)果圍繞其真值可能出現(xiàn)的范圍。它與測量誤差的區(qū)別在于：*測量誤差是測量結(jié)果與真值之差，是具體的值，可以是正的、負(fù)的或零，真值通常是未知的。*測量不確定度是表征測量結(jié)果分散性的參數(shù)，是一個非負(fù)值，表示對測量結(jié)果可信度的評定，給出了真值可能存在的區(qū)間范圍。*測量誤差包含隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差，而測量不確定度通常包含多個分量（A類評定和B類評定），其中系統(tǒng)誤差分量可能以修正值形式處理，不確定度則綜合反映了所有不確定因素對結(jié)果的影響。5.在計量實驗室中，保持環(huán)境條件穩(wěn)定對于保證測量精度非常重要，因為：*溫度變化會影響儀器結(jié)構(gòu)尺寸、工件尺寸以及介質(zhì)（如空氣）的密度，導(dǎo)致測量值漂移。*濕度變化可能引起儀器金屬部件銹蝕、絕緣性能下降，或影響某些材料的物理特性。*振動會干擾儀器的穩(wěn)定工作和讀數(shù)，尤其對精密儀器影響顯著。*氣流（風(fēng)）會干擾熱平衡，影響溫度測量精度，或影響光學(xué)儀器成像。*塵埃等雜質(zhì)可能附著在儀器或工件表面，影響測量接觸或光學(xué)系統(tǒng)。因此，穩(wěn)定的環(huán)境條件是確保測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠的基礎(chǔ)。四、操作步驟題1.使用分度值為0.02mm的游標(biāo)卡尺測量圓柱形工件外徑的基本操作步驟：1.檢查游標(biāo)卡尺的零位是否準(zhǔn)確。2.測量前，將游標(biāo)卡尺的內(nèi)外測量爪輕輕閉合，檢查游標(biāo)零線是否與主尺零線對齊，或讀取零誤差。3.將工件穩(wěn)固地放置在測量面上，確保圓柱體的軸線與卡尺測量面中心線大致對準(zhǔn)。4.用適當(dāng)?shù)牧?nèi)外測量爪輕輕張開，使卡尺的測量面剛好接觸工件的外徑表面。注意施力要均勻，不能過緊壓工件，也不能讓工件在卡尺中轉(zhuǎn)動。5.保持卡尺位置穩(wěn)定，觀察游標(biāo)尺上的刻度線與主尺上的某一刻度線對得最齊。6.讀取主尺上靠近游標(biāo)零線的整數(shù)毫米數(shù)（或整厘數(shù)）。7.在游標(biāo)尺上找到與主尺刻度線對齊的刻度線，讀取該刻度線的數(shù)值（注意是0.02mm的倍數(shù)）。8.將主尺讀數(shù)與游標(biāo)讀數(shù)相加，即為工件外徑的測量結(jié)果。9.為減小隨機(jī)誤差，可從工件不同部位（如上、中、下）進(jìn)行多次測量并取平均值。2.使用指針式萬用表測量直流電流的基本操作步驟及量程選擇原則：步驟：1.將萬用表的選擇旋鈕旋至直流電流（A~）檔位，并根據(jù)估計的電流大小選擇合適的量程。2.將萬用表與被測電路串聯(lián)。斷開電路，將紅表筆連接到電流流入的一端，黑表筆連接到電流流出的另一端。確保表筆連接牢固。3.觀察表針偏轉(zhuǎn)情況，若偏轉(zhuǎn)太小，說明量程過大，需換用較小量程；若偏轉(zhuǎn)超過滿量程，說明量程過小，需立即換用較大量程，并重新連接（注意：換量程時若電路未斷電，應(yīng)先斷開電路再換量程，并重新連接表筆）。4.讀取表盤上指針指示的數(shù)值。注意看清所選量程對應(yīng)的刻度線和分度值。5.測量完畢，先斷開表筆與電路的連接，再旋回選擇旋鈕到Off檔或交流電壓檔等非電流檔位，以保護(hù)表頭。量程選擇原則：*先大后?。涸谖粗粶y量大致范圍時，應(yīng)先選用較大量程，待指針偏轉(zhuǎn)明顯（通常在滿量程的1/2到2/3左右）后再換用較小的合適量程，以獲得更精確的讀數(shù)。*安全優(yōu)先：選擇量程時，必須考慮被測電流可能的最大值，所選量程應(yīng)能容納最大可能的電流，避免過載燒壞萬用表。*兼顧精度：在保證安全的前提下，應(yīng)盡量選用能使指針偏轉(zhuǎn)較大的量程，以提高讀數(shù)的相對精度。五、案例分析題1.分析零件實際尺寸范圍：*示值誤差為±0.3mm，表示測量結(jié)果可能在真實值上下偏差0.3mm內(nèi)。*測量結(jié)果為10.1mm,10.3mm,10.0mm,10.2mm,10.4mm，去除可能的異常值（本例無明顯異常）。*平均測量值為(10.1+10.3+10.0+10.2+10.4)/5=50.0/5=10.0mm。*考慮單次測量的最大可能偏大