2021年一級注冊計量師考試備考資料

2021年一級注冊計量師考試備考資料計量法律、法規和規章1.我國計量法規體系包括計量法律、計量行政法規、計量規章等。計量法律是由全國人民代表大會常務委員會制定，如《中華人民共和國計量法》，它是我國計量工作的基本法，規定了計量工作的宗旨、任務、管理體制等基本內容。計量行政法規由國務院制定，例如《中華人民共和國計量法實施細則》，它對計量法的各項規定進行了細化和補充。計量規章由國務院計量行政部門或其他部門制定，如《計量標準考核辦法》《標準物質管理辦法》等。2.《計量法》規定，國家實行法定計量單位制度。國際單位制計量單位和國家選定的其他計量單位，為國家法定計量單位。法定計量單位的名稱、符號由國務院公布。例如長度的法定單位是米（m），質量的法定單位是千克（kg）等。3.計量器具的制造、修理、銷售、使用等環節都受到法律的嚴格監管。制造、修理計量器具的企業、事業單位，必須具備與所制造、修理的計量器具相適應的設施、人員和檢定儀器設備，經縣級以上人民政府計量行政部門考核合格，取得《制造計量器具許可證》或者《修理計量器具許可證》。銷售計量器具的單位和個人不得銷售未經檢定合格的計量器具。使用計量器具不得破壞其準確度，損害國家和消費者的利益。計量技術機構管理1.法定計量技術機構是承擔計量檢定、校準、測試等任務的技術機構，其職責包括研究、建立計量基準、標準和研究相關計量技術；承擔授權范圍內的量值傳遞，執行強制檢定和法律規定的其他檢定、測試任務；開展校準工作；承擔產品質量監督檢驗機構的計量認證、仲裁檢定、計量調解等技術工作；研究計量學理論、方法和計量技術手段等。2.計量技術機構的質量管理體系應符合相關標準要求，如ISO/IEC17025《檢測和校準實驗室能力的通用要求》。質量管理體系文件一般包括質量手冊、程序文件、作業指導書和質量記錄等。質量手冊是闡明一個組織的質量方針，并描述其質量管理體系的文件；程序文件是為進行某項活動或過程所規定的途徑；作業指導書是對具體的操作活動給出詳細的指導；質量記錄是為證明產品質量和質量管理體系運行情況提供客觀證據的文件。3.計量技術機構的人員應具備相應的專業知識和技能。從事計量檢定、校準等工作的人員必須經考核合格，取得相應的資格證書。機構應定期對人員進行培訓和能力評價，以確保其能夠勝任工作。計量專業實務與案例分析計量器具的選擇與使用1.選擇計量器具時，應考慮其測量范圍、準確度等級、穩定性、可靠性等因素。測量范圍應滿足被測量的要求，一般應使被測量值落在計量器具測量范圍的2/3-3/4處。準確度等級應根據測量要求合理選擇，并非越高越好，因為高準確度等級的計量器具往往價格昂貴，維護成本也高。例如，在一般的工業生產中，對于普通尺寸的測量，選擇合適的游標卡尺即可，不必使用高精度的千分尺。2.使用計量器具前，應進行外觀檢查和零位校準。外觀檢查主要檢查計量器具是否有損壞、變形等情況；零位校準是確保計量器具在測量前指針或顯示值為零。使用過程中，應嚴格按照操作規程進行操作，避免因操作不當而影響測量結果的準確性。使用后，應妥善保管計量器具，定期進行維護和校準。3.對于計量器具的期間核查，是指在兩次校準或檢定之間，對計量器具的性能進行檢查，以確保其在使用期間保持良好的狀態。期間核查的方法可以采用與核查標準進行比對、參加能力驗證等。例如，對于電子天平，可以定期用標準砝碼進行核查。測量不確定度評定1.測量不確定度是指與測量結果相聯系的參數，表征合理地賦予被測量之值的分散性。測量不確定度分為A類評定和B類評定。A類評定是通過對一系列測量數據進行統計分析來評定不確定度，例如對多次重復測量的數據計算其實驗標準偏差。B類評定是基于經驗或其他信息來估計不確定度，如根據計量器具的校準證書給出的不確定度、儀器的說明書給出的技術指標等。2.合成標準不確定度是由各不確定度分量合成得到的。當各不確定度分量相互獨立時，合成標準不確定度可以通過方和根的方法計算。擴展不確定度是在合成標準不確定度的基礎上，乘以包含因子得到的。包含因子一般根據置信概率來確定，例如當置信概率為95%時，對于正態分布，包含因子k約為2。3.測量不確定度的報告應包括測量結果、不確定度的類型（A類或B類）、合成標準不確定度、擴展不確定度以及包含因子等信息。例如：測量結果為x=10.25±0.03（k=2），表示測量值為10.25，擴展不確定度為0.03，包含因子為2，置信概率約為95%。案例分析某企業需要對一批零件的長度進行測量，使用的量具是游標卡尺。在測量過程中，操作人員發現游標卡尺的零位有偏差，經過校準后繼續測量。測量完成后，企業要求對測量結果進行不確定度評定。首先，對測量數據進行統計分析，計算出A類不確定度。然后，考慮游標卡尺的校準證書給出的不確定度，確定B類不確定度。將A類和B類不確定度進行合成，得到合成標準不確定度。最后，根據要求確定包含因子，計算出擴展不確定度，并對測量結果進行報告。計量專業案例及練習題單項選擇題1.我國計量法規體系的核心是（）A.計量行政法規B.計量規章C.《中華人民共和國計量法》D.計量技術規范答案：C解析：《中華人民共和國計量法》是我國計量工作的基本法，是計量法規體系的核心。2.國家法定計量單位包括（）A.國際單位制計量單位B.國家選定的其他計量單位C.國際單位制計量單位和國家選定的其他計量單位D.以上都不對答案：C解析：國家實行法定計量單位制度，國際單位制計量單位和國家選定的其他計量單位，為國家法定計量單位。3.制造、修理計量器具的企業、事業單位，必須取得（）A.《制造計量器具許可證》B.《修理計量器具許可證》C.《制造計量器具許可證》或者《修理計量器具許可證》D.以上都不對答案：C解析：制造、修理計量器具的企業、事業單位，必須經縣級以上人民政府計量行政部門考核合格，取得《制造計量器具許可證》或者《修理計量器具許可證》。4.法定計量技術機構的職責不包括（）A.研究、建立計量基準、標準B.開展產品質量檢驗C.承擔授權范圍內的量值傳遞D.開展校準工作答案：B解析：法定計量技術機構的職責主要是計量相關的技術工作，產品質量檢驗一般由產品質量監督檢驗機構承擔。5.計量技術機構的質量管理體系文件不包括（）A.質量手冊B.采購合同C.程序文件D.作業指導書答案：B解析：計量技術機構的質量管理體系文件包括質量手冊、程序文件、作業指導書和質量記錄等，采購合同不屬于質量管理體系文件。6.選擇計量器具時，測量范圍應使被測量值落在計量器具測量范圍的（）A.1/2-2/3處B.2/3-3/4處C.3/4-4/5處D.以上都不對答案：B解析：選擇計量器具時，一般應使被測量值落在計量器具測量范圍的2/3-3/4處。7.使用計量器具前，應進行（）A.外觀檢查B.零位校準C.外觀檢查和零位校準D.以上都不對答案：C解析：使用計量器具前，應進行外觀檢查和零位校準，以確保計量器具的正常使用和測量結果的準確性。8.測量不確定度分為（）A.A類評定和B類評定B.標準不確定度和擴展不確定度C.合成不確定度和擴展不確定度D.以上都不對答案：A解析：測量不確定度分為A類評定和B類評定，分別通過不同的方法來評定。9.當各不確定度分量相互獨立時，合成標準不確定度采用（）方法計算A.代數和B.方和根C.加權平均D.以上都不對答案：B解析：當各不確定度分量相互獨立時，合成標準不確定度通過方和根的方法計算。10.擴展不確定度是在合成標準不確定度的基礎上乘以（）得到的A.包含因子B.置信概率C.標準偏差D.以上都不對答案：A解析：擴展不確定度是在合成標準不確定度的基礎上，乘以包含因子得到的。多項選擇題1.我國計量法規體系包括（）A.計量法律B.計量行政法規C.計量規章D.計量技術規范答案：ABC解析：我國計量法規體系包括計量法律、計量行政法規、計量規章等，計量技術規范不屬于法規體系。2.法定計量單位的名稱、符號由（）公布A.國務院B.國家計量行政部門C.全國人民代表大會常務委員會D.以上都不對答案：A解析：法定計量單位的名稱、符號由國務院公布。3.計量器具的制造、修理、銷售、使用環節應遵守的規定有（）A.制造、修理計量器具需取得相應許可證B.銷售計量器具不得銷售未經檢定合格的產品C.使用計量器具不得破壞其準確度D.以上都不對答案：ABC解析：計量器具的制造、修理需取得許可證，銷售不得銷售不合格產品，使用不得破壞準確度。4.法定計量技術機構的職責包括（）A.研究、建立計量基準、標準B.承擔授權范圍內的量值傳遞C.開展校準工作D.承擔產品質量監督檢驗機構的計量認證答案：ABCD解析：法定計量技術機構具有研究建立基準標準、量值傳遞、校準、計量認證等職責。5.計量技術機構的質量管理體系文件包括（）A.質量手冊B.程序文件C.作業指導書D.質量記錄答案：ABCD解析：計量技術機構的質量管理體系文件包括質量手冊、程序文件、作業指導書和質量記錄等。6.選擇計量器具時應考慮的因素有（）A.測量范圍B.準確度等級C.穩定性D.可靠性答案：ABCD解析：選擇計量器具時應考慮測量范圍、準確度等級、穩定性、可靠性等因素。7.使用計量器具的正確做法有（）A.使用前進行外觀檢查和零位校準B.嚴格按照操作規程操作C.使用后妥善保管D.定期進行維護和校準答案：ABCD解析：使用計量器具應在使用前檢查校準，按規程操作，使用后保管好并定期維護校準。8.測量不確定度的評定方法有（）A.A類評定B.B類評定C.合成評定D.擴展評定答案：AB解析：測量不確定度的評定方法分為A類評定和B類評定。9.測量不確定度報告應包括的信息有（）A.測量結果B.不確定度的類型C.合成標準不確定度D.擴展不確定度和包含因子答案：ABCD解析：測量不確定度報告應包括測量結果、不確定度類型、合成標準不確定度、擴展不確定度和包含因子等信息。10.期間核查的方法有（）A.與核查標準進行比對B.參加能力驗證C.定期校準D.以上都不對答案：AB解析：期間核查的方法可以采用與核查標準進行比對、參加能力驗證等，定期校準不屬于期間核查方法。案例分析題案例一：某實驗室對一臺電子天平進行校準，校準證書給出該天平在100g測量點的擴展不確定度U=0.1mg（k=2）。實驗室使用該天平對一個樣品進行10次重復測量，測量數據如下（單位：g）：100.021，100.023，100.022，100.020，100.024，100.023，100.021，100.022，100.023，100.022。問題：1.計算測量數據的平均值和實驗標準偏差。2.評定A類不確定度和B類不確定度。3.計算合成標準不確定度和擴展不確定度（k=2）。解答：1.平均值\(\bar{x}=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}x_{i}\)\(n=10\)，\(x_{i}\)為各測量值。\(\bar{x}=\frac{100.021+100.023+100.022+100.020+100.024+100.023+100.021+100.022+100.023+100.022}{10}=100.022g\)實驗標準偏差\(s=\sqrt{\frac{\sum_{i=1}^{n}(x_{i}-\bar{x})^{2}}{n-1}}\)\(\sum_{i=1}^{n}(x_{i}-\bar{x})^{2}=(100.021-100.022)^{2}+(100.023-100.022)^{2}+\cdots+(100.022-100.022)^{2}=0.00002\)\(s=\sqrt{\frac{0.00002}{9}}\approx0.0015mg\)2.A類不確定度\(u_{A}=s_{\bar{x}}=\frac{s}{\sqrt{n}}=\frac{0.0015}{\sqrt{10}}\approx0.0005mg\)B類不確定度：由校準證書可知，擴展不確定度\(U=0.1mg\)，\(k=2\)，則\(u_{B}=\frac{U}{k}=\frac{0.1}{2}=0.05mg\)3.因為\(u_{A}\)和\(u_{B}\)相互獨立，合成標準不確定度\(u_{c}=\sqrt{u_{A}^{2}+u_{B}^{2}}=\sqrt{0.0005^{2}+0.05^{2}}\approx0.05mg\)擴展不確定度\(U=k\timesu_{c}=2\times0.05=0.1mg\)案例二：某企業要測量一批零件的外徑，使用的量具是千分尺。千分尺的測量范圍是0-25mm，準確度等級為0.004mm。在測量過程中，操作人員嚴格按照操作規程進行測量，共測量了20個零件，得到的測量數據如下（單位：mm）：12.502，12.503，12.501，12.504，12.502，12.503，12.501，12.504，12.502，12.503，12.501，12.504，12.502，12.503，12.501，12.504，12.502，12.503，12.501，12.504。問題：1.分析該千分尺的選擇是否合理。2.計算測量數據的平均值和實驗標準偏差。3.若已知千分尺的校準不確定度為0.002mm，評定測量結果的合成標準不確定度（假設A類和B類不確定度相互獨立）。解答：1.零件外徑測量值在12.5mm左右，千分尺測量范圍是0-25mm，能滿足測量要求。準確度等級為0.004mm，對于一般的零件外徑測量可以滿足一定的精度要求，所以該千分尺的選擇基本合理。2.平均值\(\bar{x}=\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}x_{i}\)，\(n=20\)\(\bar{x}=\frac{12.502+12.503+\cdots+12.504}{20}=12.5025mm\)實驗標準偏差\(s=\sqrt{\frac{\sum_{i=1}^{n}(x_{i}-\bar{x})^{2}}{n-1}}\)\(\sum_{i=1}^{n}(x_{i}-\bar{x})^{2}=(12.502-12.5025)^{2}+(12.503-12.5025)^{2}+\cdots+(12.504-12.5025)^{2}=0.00002\)\(s=\sqrt{\frac{0.00002}{19}}\approx0.0010mm\)3.A類不確定度\(u_{A}=s_{\bar{x}}=\frac{s}{\sqrt{n}}=\frac{0.0010}{\sqrt{20}}\approx0.0002mm\)B類不確定度\(u_{B}=0.002mm\)合成標準不確定度\(u_{c}=\sqrt{u_{A}^{2}+u_{B}^{2}}=\sqrt{0.0002^{2}+0.002^{2}}\approx0.002mm\)案例三：某實驗室使用一臺溫度傳感器測量環境溫度，傳感器的校準證書表明其在測量范圍-20℃-100℃內的擴展不確定度\(U=0.5℃\)（k=2）。實驗室對環境溫度進行了5次測量，測量值分別為25.1℃，25.2℃，25.0℃，25.3℃，25.1℃。問題：1.計算測量數據的平均值和實驗標準偏差。2.評定A類不確定度和B類不確定度。3.計算合成標準不確定度和擴展不確定度（k=2）。解答：1.平均值\(\bar{x}=\frac{25.1+25.2+25.0+25.3+25.1}{5}=25.14℃\)實驗標準偏差\(s=\sqrt{\frac{(25.1-25.14)^{2}+(25.2-25.14)^{2}+(25.0-25.14)^{2}+(25.3-25.14)^{2}+(25.1-25.14)^{2}}{4}}\approx0.11℃\)2.A類不確定度\(u_{A}=s_{\bar{x}}=\frac{s}{\sqrt{n}}=\frac{0.11}{\sqrt{5}}\approx0.05℃\)B類不確定度\(u_{B}=\frac{U}{k}=\frac{0.5}{2}=0.25℃\)3.合成標準不確定度\(u_{c}=\sqrt{u_{A}^{2}+u_{B}^{2}}=\sqrt{0.05^{2}+0.25^{2}}\approx0.26℃\)擴展不確定度\(U=k\timesu_{c}=2\times0.26=0.52℃\)案例四：某計量技術機構對一臺壓力傳感器進行校準，校準結果表明在測量范圍0-10MPa內，傳感器的示值誤差在±0.05MPa范圍內，擴展不確定度\(U=0.02MPa\)（k=2）。該機構使用這臺傳感器對一個壓力為5MPa的系統進行測量，進行了8次重復測量，測量值分別為5.01MPa，5.02MPa，5.00MPa，5.03MPa，5.01MPa，5.02MPa，5.00MPa，5.03MPa。問題：1.計算測量數據的平均值和實驗標準偏差。2.評定A類不確定度和B類不確定度。3.計算合成標準不確定度和擴展不確定度（k=2）。解答：1.平均值\(\bar{x}=\frac{5.01+5.02+5.00+5.03+5.01+5.02+5.00+5.03}{8}=5.015MPa\)實驗標準偏差\(s=\sqrt{\frac{(5.01-5.015)^{2}+(