2025年高級(jí)化工儀表維修工業(yè)務(wù)理論知識(shí)題庫與答案一、選擇題1.以下哪種傳感器不屬于溫度傳感器？（）A.熱電偶B.熱電阻C.壓力傳感器D.熱敏電阻答案：C。熱電偶、熱電阻和熱敏電阻都是常見的溫度傳感器。熱電偶基于熱電效應(yīng)將溫度轉(zhuǎn)換為電動(dòng)勢(shì)；熱電阻利用金屬電阻隨溫度變化的特性來測(cè)量溫度；熱敏電阻則是半導(dǎo)體材料，其電阻值對(duì)溫度變化敏感。而壓力傳感器是用于測(cè)量壓力的，并非溫度傳感器。2.儀表的精度等級(jí)是指儀表的（）。A.最大誤差B.相對(duì)誤差C.引用誤差D.允許誤差答案：C。儀表的精度等級(jí)是根據(jù)引用誤差來劃分的。引用誤差是指絕對(duì)誤差與量程之比的百分?jǐn)?shù)。最大誤差沒有明確的衡量標(biāo)準(zhǔn)；相對(duì)誤差是測(cè)量的絕對(duì)誤差與被測(cè)量真值之比；允許誤差是儀表在規(guī)定的正常工作條件下允許的誤差范圍，但精度等級(jí)是基于引用誤差確定的。3.調(diào)節(jié)閥的流量特性中，（）流量特性的調(diào)節(jié)閥在小開度時(shí)調(diào)節(jié)作用弱，大開度時(shí)調(diào)節(jié)作用強(qiáng)。A.直線B.等百分比C.快開D.拋物線答案：B。等百分比流量特性的調(diào)節(jié)閥，其相對(duì)流量與相對(duì)開度成對(duì)數(shù)關(guān)系。在小開度時(shí)，流量相對(duì)變化小，調(diào)節(jié)作用弱；在大開度時(shí)，流量相對(duì)變化大，調(diào)節(jié)作用強(qiáng)。直線流量特性調(diào)節(jié)閥的流量變化與開度變化成線性關(guān)系；快開流量特性調(diào)節(jié)閥在開度較小時(shí)流量就急劇增加；拋物線流量特性介于直線和等百分比之間。4.以下哪種流量計(jì)適用于測(cè)量高黏度流體的流量？（）A.孔板流量計(jì)B.電磁流量計(jì)C.橢圓齒輪流量計(jì)D.渦街流量計(jì)答案：C。橢圓齒輪流量計(jì)是容積式流量計(jì)，它依靠計(jì)量室內(nèi)一對(duì)橢圓齒輪的旋轉(zhuǎn)來測(cè)量流體的體積，適用于測(cè)量高黏度流體?？装辶髁坑?jì)是差壓式流量計(jì)，對(duì)于高黏度流體，會(huì)產(chǎn)生較大的壓力損失且測(cè)量精度受影響；電磁流量計(jì)要求被測(cè)流體具有一定的導(dǎo)電性，高黏度流體不一定滿足此條件；渦街流量計(jì)是利用流體振動(dòng)原理測(cè)量流量，高黏度流體不利于形成穩(wěn)定的渦街。5.在DCS系統(tǒng)中，以下哪種設(shè)備不屬于現(xiàn)場(chǎng)控制站的組成部分？（）A.輸入輸出模塊B.控制器C.工程師站D.電源模塊答案：C?，F(xiàn)場(chǎng)控制站主要由輸入輸出模塊、控制器、電源模塊等組成。輸入輸出模塊用于采集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)和輸出控制信號(hào)；控制器負(fù)責(zé)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和控制算法的執(zhí)行；電源模塊為現(xiàn)場(chǎng)控制站提供穩(wěn)定的電源。工程師站是用于系統(tǒng)組態(tài)、編程、調(diào)試等工作的設(shè)備，不屬于現(xiàn)場(chǎng)控制站的組成部分。二、判斷題1.熱電阻測(cè)量溫度時(shí)，其阻值與溫度成線性關(guān)系。（）答案：錯(cuò)誤。一般來說，熱電阻的阻值與溫度近似成線性關(guān)系，但并非嚴(yán)格的線性關(guān)系。例如，鉑熱電阻在一定溫度范圍內(nèi)其阻值與溫度的關(guān)系可以用近似的線性公式表示，但在更精確的測(cè)量中，需要考慮其非線性修正。2.調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)選擇主要根據(jù)工藝安全要求來確定。（）答案：正確。在工業(yè)生產(chǎn)中，為了保證生產(chǎn)過程的安全，當(dāng)氣源故障（如供氣中斷）時(shí)，調(diào)節(jié)閥應(yīng)處于安全的位置。例如，對(duì)于一些需要在故障時(shí)切斷流體的場(chǎng)合，應(yīng)選擇氣開式調(diào)節(jié)閥；而對(duì)于一些需要在故障時(shí)保持流體流通的場(chǎng)合，則應(yīng)選擇氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥。3.電磁流量計(jì)可以測(cè)量氣體的流量。（）答案：錯(cuò)誤。電磁流量計(jì)的工作原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律，它要求被測(cè)流體具有一定的導(dǎo)電性，而氣體一般不具有導(dǎo)電性，所以電磁流量計(jì)不能測(cè)量氣體的流量，主要用于測(cè)量導(dǎo)電液體的流量。4.壓力變送器的輸出信號(hào)一般為4-20mADC或1-5VDC。（）答案：正確。在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，4-20mADC和1-5VDC是常用的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。4-20mADC信號(hào)具有抗干擾能力強(qiáng)、傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)；1-5VDC信號(hào)則常用于一些對(duì)電壓信號(hào)處理較為方便的場(chǎng)合。壓力變送器通常將測(cè)量的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為這兩種標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)之一進(jìn)行輸出。5.在PLC編程中，定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間可以無限長(zhǎng)。（）答案：錯(cuò)誤。PLC中的定時(shí)器是有一定的定時(shí)范圍限制的，不同型號(hào)的PLC定時(shí)器的最大定時(shí)時(shí)間不同。這是由于定時(shí)器的內(nèi)部計(jì)數(shù)器有位數(shù)限制，當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到最大值后就無法繼續(xù)計(jì)數(shù)，從而限制了定時(shí)時(shí)間。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述熱電偶的工作原理。熱電偶是基于熱電效應(yīng)工作的。兩種不同材料的導(dǎo)體A和B組成一個(gè)閉合回路，當(dāng)兩個(gè)接點(diǎn)溫度不同時(shí)（設(shè)T>T0），在回路中就會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電勢(shì)由接觸電勢(shì)和溫差電勢(shì)兩部分組成。接觸電勢(shì)是由于兩種不同導(dǎo)體的自由電子密度不同，在它們的接觸處會(huì)發(fā)生電子的擴(kuò)散，當(dāng)擴(kuò)散達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，在接觸處形成的電位差。溫差電勢(shì)是同一導(dǎo)體的兩端溫度不同時(shí)，由于高溫端的自由電子具有較大的動(dòng)能，會(huì)向低溫端擴(kuò)散，從而在導(dǎo)體兩端形成電位差。熱電偶的熱電勢(shì)大小只與組成熱電偶的材料和兩端的溫度有關(guān)，與熱電偶的長(zhǎng)度、粗細(xì)等因素?zé)o關(guān)。通過測(cè)量熱電勢(shì)的大小，就可以根據(jù)熱電勢(shì)與溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系來確定測(cè)量端的溫度。2.調(diào)節(jié)閥的流量特性有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？調(diào)節(jié)閥的流量特性主要有直線、等百分比、快開和拋物線四種。-直線流量特性：調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量與相對(duì)開度成直線關(guān)系，即調(diào)節(jié)閥的流量變化率是常數(shù)。其特點(diǎn)是在小開度時(shí)，流量相對(duì)變化大，調(diào)節(jié)作用強(qiáng)，容易引起系統(tǒng)的振蕩；在大開度時(shí)，流量相對(duì)變化小，調(diào)節(jié)作用弱，可能導(dǎo)致調(diào)節(jié)不及時(shí)。-等百分比流量特性：調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量與相對(duì)開度成對(duì)數(shù)關(guān)系。在小開度時(shí)，流量相對(duì)變化小，調(diào)節(jié)作用弱，對(duì)工藝參數(shù)的影響較小；在大開度時(shí)，流量相對(duì)變化大，調(diào)節(jié)作用強(qiáng)，能快速適應(yīng)工藝參數(shù)的變化。這種特性適用于負(fù)荷變化較大的場(chǎng)合。-快開流量特性：在開度較小時(shí)，流量就急劇增加，隨著開度的增大，流量增加的速度逐漸減慢。快開流量特性的調(diào)節(jié)閥常用于兩位式控制或迅速啟閉的場(chǎng)合。-拋物線流量特性：其流量特性介于直線和等百分比之間，相對(duì)流量與相對(duì)開度的平方成比例關(guān)系。它的調(diào)節(jié)性能也介于直線和等百分比流量特性之間。3.簡(jiǎn)述電磁流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)：-測(cè)量精度高：電磁流量計(jì)的測(cè)量精度一般可以達(dá)到±0.5%-±1%，能夠滿足大多數(shù)工業(yè)場(chǎng)合的測(cè)量要求。-測(cè)量范圍寬：量程比一般可以達(dá)到10:1-100:1，能夠適應(yīng)不同流量的測(cè)量。-壓力損失小：由于電磁流量計(jì)的測(cè)量管內(nèi)沒有阻擋件，流體流動(dòng)順暢，壓力損失極小，有利于節(jié)約能源。-不受流體物理性質(zhì)影響：只要被測(cè)流體具有一定的導(dǎo)電性，電磁流量計(jì)就可以進(jìn)行測(cè)量，不受流體的溫度、壓力、密度、黏度等物理性質(zhì)的影響。-可測(cè)量雙向流量：電磁流量計(jì)可以測(cè)量正、反兩個(gè)方向的流體流量，適用于一些需要雙向測(cè)量的場(chǎng)合。缺點(diǎn)：-被測(cè)流體需導(dǎo)電：電磁流量計(jì)只能測(cè)量導(dǎo)電液體的流量，對(duì)于不導(dǎo)電的氣體、油類等介質(zhì)無法測(cè)量。-安裝要求高：電磁流量計(jì)的安裝位置和安裝方式對(duì)測(cè)量精度有較大影響，要求安裝在水平管道或垂直管道的自下而上流動(dòng)的位置，并且前后要有一定的直管段長(zhǎng)度。-價(jià)格相對(duì)較高：與一些普通的流量計(jì)相比，電磁流量計(jì)的價(jià)格相對(duì)較高，增加了設(shè)備投資成本。4.簡(jiǎn)述DCS系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)。DCS系統(tǒng)即分布式控制系統(tǒng)，主要由工程師站、操作員站、現(xiàn)場(chǎng)控制站、通信網(wǎng)絡(luò)等部分組成。-工程師站：用于系統(tǒng)的組態(tài)、編程、調(diào)試和維護(hù)等工作。工程師可以通過工程師站對(duì)DCS系統(tǒng)進(jìn)行各種參數(shù)設(shè)置和功能配置。-操作員站：是操作人員與DCS系統(tǒng)進(jìn)行交互的界面，操作人員可以通過操作員站實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過程的各種參數(shù)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和操作。-現(xiàn)場(chǎng)控制站：是DCS系統(tǒng)的核心部分，負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場(chǎng)的各種信號(hào)（如溫度、壓力、流量等），并根據(jù)預(yù)設(shè)的控制算法對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制。現(xiàn)場(chǎng)控制站一般由輸入輸出模塊、控制器、電源模塊等組成。-通信網(wǎng)絡(luò)：用于連接工程師站、操作員站和現(xiàn)場(chǎng)控制站，實(shí)現(xiàn)各部分之間的數(shù)據(jù)傳輸和通信。DCS系統(tǒng)的特點(diǎn)包括：-分散控制：將控制功能分散到各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站，避免了集中控制帶來的風(fēng)險(xiǎn)，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。-集中管理：通過工程師站和操作員站可以對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行集中管理和監(jiān)控，方便操作人員及時(shí)掌握生產(chǎn)情況并進(jìn)行決策。-開放性：DCS系統(tǒng)具有良好的開放性，可以與其他系統(tǒng)（如PLC、智能儀表等）進(jìn)行通信和集成，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的控制和管理功能。-靈活性：系統(tǒng)可以根據(jù)不同的生產(chǎn)工藝和控制要求進(jìn)行靈活組態(tài)和配置，滿足多樣化的生產(chǎn)需求。5.簡(jiǎn)述PLC的編程語言有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？PLC的編程語言主要有梯形圖、指令表、功能塊圖、順序功能圖和結(jié)構(gòu)化文本等。-梯形圖：是最常用的PLC編程語言，它類似于繼電器控制電路，采用圖形符號(hào)和連線來表示邏輯關(guān)系。梯形圖直觀易懂，對(duì)于熟悉繼電器控制電路的電氣工程師來說容易上手，適合用于簡(jiǎn)單的邏輯控制和順序控制。-指令表：是一種類似于匯編語言的文本編程語言，它用指令代碼來表示各種操作。指令表的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)潔，占用存儲(chǔ)空間小，執(zhí)行速度快，但可讀性較差，對(duì)編程人員的專業(yè)知識(shí)要求較高，適用于對(duì)程序執(zhí)行速度要求較高的場(chǎng)合。-功能塊圖：采用類似于數(shù)學(xué)函數(shù)的圖形符號(hào)來表示各種功能模塊，通過連接這些功能模塊來實(shí)現(xiàn)控制邏輯。功能塊圖具有直觀、清晰的特點(diǎn)，易于理解和設(shè)計(jì)復(fù)雜的控制算法，適用于過程控制和復(fù)雜邏輯控制。-順序功能圖：用于描述順序控制過程，它將一個(gè)復(fù)雜的控制過程分解為若干個(gè)順序執(zhí)行的步驟，每個(gè)步驟對(duì)應(yīng)一個(gè)動(dòng)作或狀態(tài)。順序功能圖直觀地表示了控制過程的順序和邏輯關(guān)系，便于設(shè)計(jì)和調(diào)試順序控制系統(tǒng)。-結(jié)構(gòu)化文本：是一種類似于高級(jí)編程語言的文本編程語言，它采用結(jié)構(gòu)化的語句和語法來編寫程序。結(jié)構(gòu)化文本具有強(qiáng)大的編程功能，適用于處理復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和邏輯判斷，但對(duì)編程人員的編程能力要求較高。四、計(jì)算題1.某壓力變送器的量程為0-10MPa，輸出信號(hào)為4-20mADC。當(dāng)輸入壓力為6MPa時(shí)，求該壓力變送器的輸出電流值。首先，計(jì)算壓力變送器的量程范圍：$\DeltaP=10-0=10$MPa，輸出信號(hào)范圍：$\DeltaI=20-4=16$mA。然后，計(jì)算輸入壓力與量程的比例：$k=\frac{6-0}{10-0}=0.6$。最后，根據(jù)比例計(jì)算輸出電流：$I=4+k\times\DeltaI=4+0.6\times16=4+9.6=13.6$mA。所以，當(dāng)輸入壓力為6MPa時(shí)，該壓力變送器的輸出電流值為13.6mA。2.已知某熱電阻在0℃時(shí)的阻值為$R_0=100\Omega$，其溫度系數(shù)$\alpha=0.00385/℃$。當(dāng)測(cè)量溫度為50℃時(shí)，求該熱電阻的阻值$R_t$。根據(jù)熱電阻的阻值與溫度的關(guān)系公式$R_t=R_0(1+\alphat)$，其中$t$為測(cè)量溫度。將$R_0=100\Omega$，$\alpha=0.00385/℃$，$t=50℃$代入公式可得：$R_t=100\times(1+0.00385\times50)=100\times(1+0.1925)=100\times1.1925=119.25\Omega$。所以，當(dāng)測(cè)量溫度為50℃時(shí)，該熱電阻的阻值為119.25$\Omega$。五、論述題1.論述化工儀表故障診斷的方法和步驟?；x表故障診斷是確?；どa(chǎn)過程穩(wěn)定、安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。以下是常見的故障診斷方法和步驟：方法：-直觀檢查法：通過直接觀察儀表的外觀、指示燈狀態(tài)、連接線路等，檢查是否有明顯的損壞、松動(dòng)、燒焦等現(xiàn)象。例如，檢查儀表的顯示屏是否有顯示異常，接線端子是否松動(dòng)，電纜是否破損等。-替換法：當(dāng)懷疑某個(gè)儀表部件出現(xiàn)故障時(shí)，可以用相同型號(hào)的正常部件替換該部件，然后觀察儀表的運(yùn)行情況。如果替換后故障消失，則說明被替換的部件有問題。例如，懷疑壓力變送器的電路板有故障，可以用備用的電路板進(jìn)行替換測(cè)試。-對(duì)比法：將故障儀表與正常運(yùn)行的同類型儀表進(jìn)行對(duì)比，比較它們的參數(shù)、輸出信號(hào)等。如果發(fā)現(xiàn)兩者存在明顯差異，則可能是故障儀表出現(xiàn)了問題。例如，對(duì)比兩臺(tái)相同型號(hào)的溫度傳感器的輸出值，判斷故障傳感器。-信號(hào)測(cè)量法：使用專業(yè)的測(cè)量?jī)x器（如萬用表、示波器等）對(duì)儀表的輸入輸出信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，檢查信號(hào)是否正常。例如，用萬用表測(cè)量變送器的輸出電流是否在正常范圍內(nèi)。-功能測(cè)試法：對(duì)儀表的各項(xiàng)功能進(jìn)行逐一測(cè)試，檢查儀表是否能夠正常實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)功能。例如，對(duì)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行開關(guān)測(cè)試，檢查其動(dòng)作是否靈活、準(zhǔn)確。步驟：-故障信息收集：了解故障發(fā)生的時(shí)間、現(xiàn)象、相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等信息。與操作人員溝通，獲取故障發(fā)生前后的詳細(xì)情況，如是否有異常聲音、氣味，儀表顯示是否突然變化等。-故障初步判斷：根據(jù)收集到的故障信息，運(yùn)用直觀檢查法對(duì)儀表進(jìn)行初步檢查，判斷故障的大致范圍。例如，觀察儀表外觀是否有損壞，指示燈是否正常等。-深入診斷：采用替換法、對(duì)比法、信號(hào)測(cè)量法和功能測(cè)試法等進(jìn)一步確定故障的具體位置和原因。例如，通過測(cè)量?jī)x表的輸入輸出信號(hào)，判斷是傳感器故障還是變送器故障。-故障排除：根據(jù)診斷結(jié)果，對(duì)故障部件進(jìn)行修復(fù)或更換。在更換部件時(shí)，要注意選擇合適的型號(hào)和規(guī)格，并按照正確的安裝方法進(jìn)行安裝。-測(cè)試驗(yàn)證：故障排除后，對(duì)儀表進(jìn)行全面的測(cè)試和驗(yàn)證，確保儀表能夠正常運(yùn)行。測(cè)試內(nèi)容包括儀表的精度、穩(wěn)定性、功能等方面。-記錄總結(jié)：對(duì)故障診斷和排除的過程進(jìn)行詳細(xì)記錄，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為今后的故障處理提供參考。記錄內(nèi)容包括故障現(xiàn)象、診斷方法、故障原因、處理措施等。2.論述化工自動(dòng)化儀表的發(fā)展趨勢(shì)。隨著化工行業(yè)的不斷發(fā)展和科技的進(jìn)步，化工自動(dòng)化儀表呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢(shì)：-智能化：智能化是化工自動(dòng)化儀表的重要發(fā)展方向?，F(xiàn)代儀表采用了先進(jìn)的微處理器和智能算法，具有自診斷、自校準(zhǔn)、自適應(yīng)等功能。例如，智能壓力變送器可以自動(dòng)補(bǔ)償溫度和壓力變化對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，提高測(cè)量精度。同時(shí)，智能儀表還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信和監(jiān)控，方便操作人員對(duì)儀表進(jìn)行管理和維護(hù)。-