2025年化工自動(dòng)化控制儀表考試練習(xí)試題(附答案)一、單項(xiàng)選擇題（共20題，每題1分，共20分）1.某壓力變送器的精度等級(jí)為0.5級(jí)，量程為0-10MPa，其最大絕對(duì)誤差為（）。A.0.01MPaB.0.05MPaC.0.1MPaD.0.5MPa答案：B（計(jì)算：量程×精度等級(jí)=10MPa×0.5%=0.05MPa）2.熱電阻測(cè)溫時(shí)，采用三線制接法的主要目的是（）。A.提高測(cè)量精度B.簡(jiǎn)化接線C.降低成本D.增加抗干擾能力答案：A（三線制可抵消連接導(dǎo)線電阻變化對(duì)測(cè)量的影響）3.電磁流量計(jì)的測(cè)量原理基于（）。A.歐姆定律B.法拉第電磁感應(yīng)定律C.伯努利方程D.胡克定律答案：B（導(dǎo)電介質(zhì)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，電勢(shì)與流速成正比）4.標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)4-20mA中，20mA對(duì)應(yīng)的是（）。A.測(cè)量上限B.測(cè)量下限C.中間值D.報(bào)警值答案：A（4mA對(duì)應(yīng)下限，20mA對(duì)應(yīng)上限，構(gòu)成二線制信號(hào)）5.熱電偶的補(bǔ)償導(dǎo)線作用是（）。A.延長(zhǎng)熱電偶長(zhǎng)度B.補(bǔ)償冷端溫度變化C.提高靈敏度D.增強(qiáng)抗干擾答案：B（將熱電偶冷端延伸至溫度穩(wěn)定的控制室，補(bǔ)償冷端與儀表連接處的溫度差）6.差壓式流量計(jì)的流量與差壓的（）成正比。A.平方根B.平方C.一次方D.立方答案：A（流量公式Q=K√ΔP，K為常數(shù)）7.儀表的量程比是指（）。A.最大測(cè)量值與最小測(cè)量值的比B.量程與精度的比C.輸出信號(hào)范圍與輸入信號(hào)范圍的比D.滿量程與誤差的比答案：A（量程比=最大測(cè)量范圍/最小測(cè)量范圍，反映儀表調(diào)節(jié)能力）8.下列不屬于物位儀表的是（）。A.雷達(dá)物位計(jì)B.差壓變送器C.渦街流量計(jì)D.浮筒液位計(jì)答案：C（渦街流量計(jì)用于流量測(cè)量）9.PID控制器中，積分作用的主要目的是（）。A.減小穩(wěn)態(tài)誤差B.加快響應(yīng)速度C.抑制超調(diào)D.提高穩(wěn)定性答案：A（積分作用累積誤差，最終消除穩(wěn)態(tài)誤差）10.調(diào)節(jié)閥的流量特性中，等百分比特性的特點(diǎn)是（）。A.流量變化率與開(kāi)度變化率成正比B.單位開(kāi)度變化引起的流量變化相同C.適用于負(fù)荷變化大的場(chǎng)合D.線性度最好答案：C（等百分比特性在不同開(kāi)度下，相對(duì)流量變化率相同，適應(yīng)負(fù)荷波動(dòng)）11.某溫度變送器輸入范圍為0-100℃，輸出4-20mA。當(dāng)輸入50℃時(shí)，輸出電流為（）。A.8mAB.12mAC.16mAD.20mA答案：B（(50-0)/(100-0)×(20-4)+4=12mA）12.儀表的重復(fù)性是指（）。A.同一被測(cè)參數(shù)多次測(cè)量的一致程度B.測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值的接近程度C.儀表在不同環(huán)境下的穩(wěn)定性D.輸入信號(hào)變化時(shí)輸出的響應(yīng)速度答案：A（重復(fù)性反映隨機(jī)誤差的大?。?3.下列關(guān)于二線制儀表的說(shuō)法正確的是（）。A.電源和信號(hào)共用兩根線B.需要三根線傳輸信號(hào)C.抗干擾能力弱于四線制D.僅用于溫度測(cè)量答案：A（二線制儀表電源和信號(hào)共用兩根線，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）14.孔板流量計(jì)安裝時(shí)，前后直管段的要求是（）。A.前5D后3DB.前10D后5DC.前20D后10DD.前30D后15D答案：C（孔板需足夠直管段保證流場(chǎng)穩(wěn)定，通常前20D后10D）15.雷達(dá)物位計(jì)的測(cè)量原理是（）。A.超聲波反射B.電磁波反射C.電容變化D.壓力差答案：B（發(fā)射高頻電磁波，接收反射波計(jì)算時(shí)間差得到物位）16.下列哪種情況會(huì)導(dǎo)致熱電偶輸出電勢(shì)減?。ǎ.熱端溫度升高B.冷端溫度升高C.補(bǔ)償導(dǎo)線極性接反D.熱電阻短路答案：B（熱電偶電勢(shì)E=E(t)-E(t0)，t0升高則E減小）17.調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)式是指（）。A.有信號(hào)壓力時(shí)閥關(guān)，無(wú)信號(hào)時(shí)閥開(kāi)B.有信號(hào)壓力時(shí)閥開(kāi)，無(wú)信號(hào)時(shí)閥關(guān)C.信號(hào)壓力增大時(shí)閥開(kāi)度減小D.信號(hào)壓力與開(kāi)度無(wú)關(guān)答案：B（氣開(kāi)式：信號(hào)壓力增大，閥開(kāi)度增大；無(wú)信號(hào)時(shí)閥全關(guān)）18.儀表的靈敏度是指（）。A.輸出變化量與輸入變化量的比值B.最大輸入與最小輸入的比值C.測(cè)量范圍與誤差的比值D.響應(yīng)時(shí)間與延遲時(shí)間的比值答案：A（靈敏度=Δ輸出/Δ輸入，反映儀表對(duì)輸入變化的敏感程度）19.下列不屬于過(guò)程控制儀表的是（）。A.DCS系統(tǒng)B.PLCC.萬(wàn)用表D.溫度控制器答案：C（萬(wàn)用表是檢測(cè)工具，非過(guò)程控制儀表）20.某流量控制系統(tǒng)中，被控變量是（）。A.設(shè)定流量B.實(shí)際流量C.調(diào)節(jié)閥開(kāi)度D.控制器輸出答案：B（被控變量是需要控制的工藝參數(shù)，即實(shí)際流量）二、多項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分，共20分，錯(cuò)選、漏選均不得分）1.以下屬于溫度檢測(cè)儀表的有（）。A.熱電偶B.熱電阻C.壓力變送器D.雙金屬溫度計(jì)答案：ABD（壓力變送器測(cè)壓力，非溫度）2.電磁流量計(jì)的選型要點(diǎn)包括（）。A.介質(zhì)必須導(dǎo)電B.介質(zhì)溫度范圍C.管道口徑D.介質(zhì)密度答案：ABC（電磁流量計(jì)依賴介質(zhì)導(dǎo)電性，需考慮溫度、口徑，與密度無(wú)關(guān)）3.PID控制器參數(shù)中，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的有（）。A.比例系數(shù)KpB.積分時(shí)間TiC.微分時(shí)間TdD.采樣周期Ts答案：ABC（比例過(guò)大會(huì)振蕩，積分時(shí)間過(guò)小會(huì)超調(diào)，微分時(shí)間過(guò)大會(huì)引入噪聲）4.差壓式液位計(jì)的安裝要求包括（）。A.引壓管需傾斜安裝B.防止液體汽化或氣體冷凝C.正負(fù)壓室需正確連接D.無(wú)需考慮介質(zhì)密度答案：ABC（差壓液位計(jì)依賴介質(zhì)密度計(jì)算液位，需考慮）5.儀表防爆類型包括（）。A.隔爆型（Exd）B.本安型（Exi）C.增安型（Exe）D.防水型（IP65）答案：ABC（IP65是防護(hù)等級(jí)，非防爆類型）6.熱電阻常見(jiàn)故障包括（）。A.電阻絲斷路B.保護(hù)套管泄漏C.補(bǔ)償導(dǎo)線接反D.絕緣電阻下降答案：ABD（補(bǔ)償導(dǎo)線是熱電偶配件，熱電阻無(wú)此問(wèn)題）7.調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)類型有（）。A.氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)B.電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)C.液動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)D.手動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)答案：ABC（手動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)非自動(dòng)控制用）8.下列關(guān)于儀表校驗(yàn)的說(shuō)法正確的是（）。A.需使用標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行對(duì)比B.校驗(yàn)點(diǎn)應(yīng)包括量程的0%、25%、50%、75%、100%C.只需校驗(yàn)一次即可D.需記錄校驗(yàn)數(shù)據(jù)答案：ABD（儀表需定期校驗(yàn)，非一次即可）9.雷達(dá)物位計(jì)的優(yōu)點(diǎn)包括（）。A.非接觸測(cè)量B.不受介質(zhì)溫度、壓力影響C.適用于高粘度介質(zhì)D.精度低答案：ABC（雷達(dá)物位計(jì)精度較高，通常0.1%FS）10.控制系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)分類包括（）。A.開(kāi)環(huán)控制B.閉環(huán)控制C.定值控制D.隨動(dòng)控制答案：AB（定值、隨動(dòng)是按設(shè)定值分類）三、判斷題（共10題，每題1分，共10分，正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）1.儀表的精度等級(jí)越高，測(cè)量誤差越小。（）答案：√（精度等級(jí)數(shù)值越小，最大引用誤差越?。?.熱電偶可以直接連接顯示儀表，無(wú)需補(bǔ)償導(dǎo)線。（）答案：×（需補(bǔ)償導(dǎo)線將冷端延伸至溫度穩(wěn)定處）3.渦街流量計(jì)可以測(cè)量氣體、液體和蒸汽流量。（）答案：√（渦街原理適用于多種流體）4.壓力變送器的量程遷移是指改變測(cè)量范圍的起點(diǎn)和終點(diǎn)。（）答案：√（如負(fù)遷移可測(cè)量負(fù)壓，正遷移提高測(cè)量下限）5.積分作用太強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)超調(diào)增大。（）答案：√（積分時(shí)間過(guò)小，積分作用過(guò)強(qiáng)，會(huì)累積誤差導(dǎo)致超調(diào)）6.電磁流量計(jì)可以測(cè)量油類等非導(dǎo)電介質(zhì)。（）答案：×（油類不導(dǎo)電，無(wú)法產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)）7.熱電阻的三線制接法中，三根導(dǎo)線的電阻必須相等。（）答案：√（通過(guò)電橋抵消導(dǎo)線電阻影響，需三根導(dǎo)線電阻一致）8.調(diào)節(jié)閥的流量特性僅由閥芯形狀決定。（）答案：×（還與管道阻力比有關(guān)，實(shí)際特性為工作特性）9.DCS系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是分散控制、集中管理。（）答案：√（DCS分散控制單元，集中操作監(jiān)控）10.儀表的響應(yīng)時(shí)間越短，動(dòng)態(tài)性能越好。（）答案：√（響應(yīng)時(shí)間反映儀表對(duì)輸入變化的跟蹤速度）四、簡(jiǎn)答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述熱電偶的工作原理及測(cè)溫時(shí)的注意事項(xiàng)。答：熱電偶基于塞貝克效應(yīng)，兩種不同材料的導(dǎo)體A、B組成閉合回路，若兩接點(diǎn)溫度不同（t>t0），回路中產(chǎn)生熱電勢(shì)。注意事項(xiàng)：①正確選擇熱電偶分度號(hào)與被測(cè)溫度范圍匹配；②補(bǔ)償導(dǎo)線極性不能接反，且與熱電偶分度號(hào)一致；③冷端溫度需恒定（或采用補(bǔ)償電路）；④避免強(qiáng)電磁干擾，信號(hào)電纜與動(dòng)力電纜分開(kāi)敷設(shè)；⑤保護(hù)套管需耐溫、耐腐蝕，防止熱端污染。2.比較孔板流量計(jì)與電磁流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)合。答：孔板流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、適用范圍廣（氣體、液體、蒸汽）；缺點(diǎn)：壓損大、需較長(zhǎng)直管段、精度受流場(chǎng)影響、量程比?。?:1）。適用場(chǎng)合：清潔流體、大管徑、對(duì)壓損不敏感的場(chǎng)合。電磁流量計(jì)優(yōu)點(diǎn)：壓損小、量程比大（10:1）、精度高（0.5級(jí)）、無(wú)活動(dòng)部件；缺點(diǎn)：僅適用于導(dǎo)電介質(zhì)（電導(dǎo)率>5μS/cm）、不能測(cè)氣體或蒸汽、受管道接地影響。適用場(chǎng)合：水、污水、酸/堿/鹽溶液等導(dǎo)電液體的測(cè)量。3.說(shuō)明PID控制器中比例、積分、微分作用的特點(diǎn)及參數(shù)調(diào)整對(duì)系統(tǒng)的影響。答：比例（P）作用：輸出與誤差成正比，減小穩(wěn)態(tài)誤差但可能引起振蕩。Kp增大，響應(yīng)加快但穩(wěn)定性下降；Kp過(guò)小，穩(wěn)態(tài)誤差大。積分（I）作用：輸出與誤差積分成正比，消除穩(wěn)態(tài)誤差但引入滯后。Ti減?。ǚe分作用增強(qiáng)），消除誤差速度加快但超調(diào)增大；Ti過(guò)大，積分作用弱，誤差消除慢。微分（D）作用：輸出與誤差變化率成正比，預(yù)測(cè)誤差變化趨勢(shì)，抑制超調(diào)。Td增大（微分作用增強(qiáng)），響應(yīng)速度提高但抗干擾能力下降；Td過(guò)小，對(duì)變化不敏感。4.簡(jiǎn)述壓力變送器的現(xiàn)場(chǎng)安裝要求。答：①安裝位置應(yīng)便于操作和維護(hù)，避免振動(dòng)、高溫、強(qiáng)腐蝕環(huán)境；②取壓點(diǎn)選擇：測(cè)量氣體壓力時(shí)，取壓點(diǎn)在管道上半部；液體壓力在管道下半部且避開(kāi)流束死角；蒸汽壓力在管道上半部或側(cè)面；③引壓管傾斜度≥1:10，長(zhǎng)度≤50m，防止積液或積氣；④壓力變送器應(yīng)垂直安裝，膜片與取壓點(diǎn)平齊（避免附加壓力）；⑤接線需牢固，信號(hào)電纜采用屏蔽線并單端接地；⑥高壓場(chǎng)合需安裝截止閥，便于檢修；⑦測(cè)量腐蝕性介質(zhì)時(shí)，需加隔離罐或采用隔膜式變送器。5.分析溫度顯示儀表無(wú)顯示的可能故障原因及排查步驟。答：可能原因：①電源故障（熔斷器熔斷、電源模塊損壞）；②信號(hào)輸入回路斷路（熱電偶/熱電阻斷線、補(bǔ)償導(dǎo)線斷開(kāi)、端子松動(dòng)）；③顯示儀表內(nèi)部故障（電路板損壞、顯示屏故障）；④接線錯(cuò)誤（極性反接、信號(hào)類型不匹配）。排查步驟：①檢查電源電壓是否正常（用萬(wàn)用表測(cè)電源端電壓）；②斷開(kāi)儀表輸入，短接信號(hào)端子（模擬輸入），觀察是否顯示（判斷儀表是否損壞）；③檢查傳感器（熱電偶/熱電阻）輸出是否正常（用萬(wàn)用表測(cè)電勢(shì)或電阻）；④檢查補(bǔ)償導(dǎo)線/連接電纜通斷（用萬(wàn)用表測(cè)通斷）；⑤檢查接線端子是否松動(dòng)、極性是否正確；⑥若以上正常，更換顯示儀表測(cè)試。五、計(jì)算題（共3題，每題6分，共18分）1.某Pt100熱電阻，0℃時(shí)電阻為100Ω，溫度系數(shù)α=0.00385Ω/Ω·℃，采用三線制接法接入電橋。測(cè)得熱電阻的電阻值為138.5Ω（已扣除導(dǎo)線電阻影響），求被測(cè)溫度（假設(shè)線性關(guān)系）。解：根據(jù)熱電阻公式R_t=R_0(1+αt)，變形得t=(R_t-R_0)/(R_0α)代入數(shù)據(jù)：t=(138.5-100)/(100×0.00385)=38.5/0.385=100℃答：被測(cè)溫度為100℃。2.某差壓式流量計(jì)，孔板設(shè)計(jì)差壓范圍為0-10kPa，對(duì)應(yīng)流量范圍0-500m3/h。實(shí)際測(cè)得差壓為4kPa，求實(shí)際流量（假設(shè)流量與差壓平方根成正比）。解：流量公式Q=Q_max×√(ΔP/ΔP_max)代入數(shù)據(jù)：Q=500×√(4/10)=500×√0.4≈500×0.632≈316m3/h答：實(shí)際流量約為316m3/h。3.某溫度控制系統(tǒng)采用K型熱電偶（分度號(hào)K，熱電勢(shì)E(t,t0)=41μV/℃），冷端溫度t0=25℃，顯示儀表未補(bǔ)償冷端溫度。測(cè)得熱電勢(shì)為33.12mV，求實(shí)際熱端溫度t（已知E(800℃,0℃)=33.27mV，E(25℃,0℃)=1.00mV）。解：儀表顯示的熱電勢(shì)為E(t,t0)=E(t,0℃)-E(t0,0℃)未補(bǔ)償時(shí)，儀表將E(t,t0)誤作E(t',0℃)，即E(t',0℃)=E(t,t0)=33.12mV實(shí)際熱端溫度對(duì)應(yīng)的熱電勢(shì)應(yīng)為E(t,0℃)=E(t,t0)+E(t0,0℃)=33.12mV+1.00mV=34.12mV查K型熱電偶分度表：E(820℃,0℃)=34.10mV（近似），E(821℃,0℃)=34.14mV插值計(jì)算：t=820℃+(34.12-34.10)/(34.14-34.10)×1℃≈820.5℃答：實(shí)際熱端溫度約為820.5℃。六、案例分析題（共2題，每題6分，共12分）1.某化工廠反應(yīng)釜溫度控制系統(tǒng)（配置：K型熱電偶+溫度變送器+PID控制器+氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥）出現(xiàn)溫度顯示值波動(dòng)大（±5℃），而工藝實(shí)際溫度穩(wěn)定（±1℃）。試分析可能的故障原因及排查步驟。答：可能原因：①熱電偶故障：熱端接觸不良（保護(hù)套管泄漏、熱電極氧化）、補(bǔ)償導(dǎo)線絕緣下降（受潮濕或腐蝕導(dǎo)致信號(hào)干擾）；②溫度變送器故障：電源電壓波動(dòng)（二線制供電不穩(wěn)）、內(nèi)部電路元件老化（放大電路噪聲大）；③信號(hào)傳輸干擾：補(bǔ)償導(dǎo)線與動(dòng)力電纜平行敷設(shè)（電磁耦合干擾）、屏蔽層未單端接地（形成地環(huán)路）；④顯示儀表故障：濾波參數(shù)設(shè)置過(guò)小（未有效平滑信號(hào)）、A/D轉(zhuǎn)換模塊損壞（數(shù)據(jù)跳變）。排查步驟：①用手持測(cè)溫儀直接測(cè)量反應(yīng)釜溫度，確認(rèn)實(shí)際溫度是否穩(wěn)定（排除工藝問(wèn)題）；②斷開(kāi)溫度變送器輸入，短接信號(hào)端子（模擬恒定電勢(shì)），觀察顯示是否穩(wěn)定（判斷變送器及后續(xù)環(huán)節(jié)是否正常）；③檢查熱電偶熱端：拆卸保護(hù)套管，觀察熱電極是否氧化、斷裂（若氧化需更換）；④檢查