自動化儀表試題附答案大全一、選擇題1.以下哪種儀表不屬于溫度測量儀表（）A.熱電偶B.熱電阻C.壓力變送器D.雙金屬溫度計答案：C。熱電偶、熱電阻和雙金屬溫度計都是常見的溫度測量儀表，而壓力變送器是用于測量壓力的儀表。2.差壓式流量計的測量原理是基于（）A.伯努利方程B.歐姆定律C.牛頓第二定律D.胡克定律答案：A。差壓式流量計是根據(jù)伯努利方程，通過測量流體流經(jīng)節(jié)流裝置時產(chǎn)生的差壓來計算流量。3.氣動調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機構(gòu)輸出力與（）有關(guān)A.膜片有效面積B.輸入信號壓力C.彈簧剛度D.以上都是答案：D。氣動調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機構(gòu)輸出力與膜片有效面積、輸入信號壓力以及彈簧剛度都有關(guān)系。4.儀表的精度等級是根據(jù)（）來劃分的A.最大絕對誤差B.最大相對誤差C.引用誤差D.隨機誤差答案：C。儀表的精度等級是根據(jù)引用誤差來劃分的。5.熱電阻測量溫度時，采用三線制接法的目的是（）A.提高測量精度B.減小非線性誤差C.增加測量范圍D.提高響應(yīng)速度答案：A。熱電阻采用三線制接法可以減小導(dǎo)線電阻對測量結(jié)果的影響，從而提高測量精度。6.以下哪種流量測量儀表適用于測量大管徑、低流速的流體（）A.孔板流量計B.渦輪流量計C.電磁流量計D.轉(zhuǎn)子流量計答案：C。電磁流量計適用于測量大管徑、低流速的流體，且對流體的導(dǎo)電性有一定要求。7.調(diào)節(jié)閥的流量特性是指（）A.調(diào)節(jié)閥的開度與流量之間的關(guān)系B.調(diào)節(jié)閥的前后壓差與流量之間的關(guān)系C.調(diào)節(jié)閥的輸入信號與輸出流量之間的關(guān)系D.以上都不對答案：A。調(diào)節(jié)閥的流量特性是指調(diào)節(jié)閥的開度與流量之間的關(guān)系。8.儀表的靈敏度是指（）A.儀表輸出變化量與輸入變化量之比B.儀表最大測量值與最小測量值之比C.儀表測量值與真實值之比D.以上都不對答案：A。儀表的靈敏度是指儀表輸出變化量與輸入變化量之比。9.以下哪種傳感器可以用于測量物位（）A.電容式傳感器B.超聲波傳感器C.雷達傳感器D.以上都是答案：D。電容式傳感器、超聲波傳感器和雷達傳感器都可以用于測量物位。10.熱電偶產(chǎn)生熱電勢的條件是（）A.兩熱電極材料相同，兩接點溫度不同B.兩熱電極材料不同，兩接點溫度相同C.兩熱電極材料不同，兩接點溫度不同D.兩熱電極材料相同，兩接點溫度相同答案：C。熱電偶產(chǎn)生熱電勢的條件是兩熱電極材料不同，兩接點溫度不同。二、判斷題1.熱電阻的阻值隨溫度的升高而減小。（）答案：錯誤。熱電阻的阻值隨溫度的升高而增大。2.差壓式流量計的節(jié)流裝置可以是孔板、噴嘴等。（）答案：正確。差壓式流量計常用的節(jié)流裝置有孔板、噴嘴、文丘里管等。3.氣動調(diào)節(jié)閥的氣開式是指輸入信號增大時，調(diào)節(jié)閥開度增大。（）答案：正確。氣開式氣動調(diào)節(jié)閥在輸入信號增大時，調(diào)節(jié)閥開度增大。4.儀表的精度等級越高，測量誤差越小。（）答案：正確。精度等級越高，引用誤差越小，測量誤差也就越小。5.熱電偶的熱電勢與熱電極的長度和直徑有關(guān)。（）答案：錯誤。熱電偶的熱電勢只與熱電極材料和兩接點溫度有關(guān)，與熱電極的長度和直徑無關(guān)。6.電磁流量計可以測量氣體的流量。（）答案：錯誤。電磁流量計只能測量具有導(dǎo)電性的液體的流量，不能測量氣體流量。7.調(diào)節(jié)閥的流量特性可以通過改變閥芯的形狀來改變。（）答案：正確。改變閥芯的形狀可以改變調(diào)節(jié)閥的流量特性。8.儀表的線性度是指儀表的輸出與輸入之間的線性關(guān)系程度。（）答案：正確。儀表的線性度反映了儀表輸出與輸入之間的線性關(guān)系程度。9.超聲波物位計可以測量高溫、高壓環(huán)境下的物位。（）答案：錯誤。超聲波物位計在高溫、高壓環(huán)境下，超聲波的傳播會受到影響，測量精度會降低，一般不適合測量高溫、高壓環(huán)境下的物位。10.傳感器是將非電量轉(zhuǎn)換為電量的裝置。（）答案：正確。傳感器的主要功能是將非電量（如溫度、壓力、流量等）轉(zhuǎn)換為電量（如電壓、電流等）。三、填空題1.常見的溫度補償方法有______補償法和______補償法。答案：冷端溫度校正；補償導(dǎo)線。2.差壓式流量計由______、______和______三部分組成。答案：節(jié)流裝置；差壓計；顯示儀表。3.調(diào)節(jié)閥按其能源形式可分為______調(diào)節(jié)閥、______調(diào)節(jié)閥和______調(diào)節(jié)閥。答案：氣動；電動；液動。4.儀表的基本誤差是指在______條件下，儀表的測量值與真實值之間的誤差。答案：規(guī)定的正常工作。5.熱電阻常用的材料有______和______。答案：鉑；銅。6.流量測量儀表按測量原理可分為______式流量計、______式流量計、______式流量計等。答案：差壓；容積；速度。7.調(diào)節(jié)閥的流量特性主要有______流量特性、______流量特性和______流量特性。答案：直線；等百分比；拋物線。8.傳感器一般由______元件、______元件和______電路三部分組成。答案：敏感；轉(zhuǎn)換；測量。9.物位測量儀表按測量方式可分為______式物位計和______式物位計。答案：接觸；非接觸。10.熱電偶的分度號有______、______、______等。答案：S；K；E。四、簡答題1.簡述熱電偶的工作原理。答：熱電偶是基于熱電效應(yīng)工作的。兩種不同材料的導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）A和B組成一個閉合回路，當(dāng)兩個接點1和2的溫度不同時（T≠T0），在回路中就會產(chǎn)生熱電動勢，形成熱電流，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)。熱電動勢由接觸電動勢和溫差電動勢兩部分組成。接觸電動勢是由于兩種不同導(dǎo)體的自由電子密度不同而在接觸處形成的電動勢；溫差電動勢是同一導(dǎo)體的兩端因溫度不同而產(chǎn)生的電動勢。熱電偶就是利用這種熱電效應(yīng)將溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號來測量溫度的。2.說明差壓式流量計的工作原理及節(jié)流裝置的作用。答：差壓式流量計的工作原理基于伯努利方程。當(dāng)流體流經(jīng)節(jié)流裝置時，流束會在節(jié)流裝置處形成局部收縮，使流速增加，靜壓力降低，于是在節(jié)流裝置前后產(chǎn)生了壓差。流體的流量越大，產(chǎn)生的壓差也越大，因此可以通過測量節(jié)流裝置前后的壓差來計算流體的流量。節(jié)流裝置的作用是使流體在流經(jīng)它時產(chǎn)生局部收縮，形成壓差，為流量測量提供依據(jù)。它是差壓式流量計的關(guān)鍵部件，常用的節(jié)流裝置有孔板、噴嘴、文丘里管等，不同的節(jié)流裝置具有不同的特點和適用范圍。3.調(diào)節(jié)閥的氣開和氣關(guān)方式如何選擇？答：調(diào)節(jié)閥氣開和氣關(guān)方式的選擇主要從以下幾個方面考慮：（1）生產(chǎn)安全角度：當(dāng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障（如氣源中斷、控制器故障等）時，應(yīng)使調(diào)節(jié)閥處于使生產(chǎn)裝置處于安全狀態(tài)的位置。例如，在加熱爐的燃料氣管道上，為了防止在故障時燃料氣繼續(xù)大量進入加熱爐而引發(fā)安全事故，應(yīng)選擇氣開式調(diào)節(jié)閥，這樣在氣源中斷時調(diào)節(jié)閥關(guān)閉；而在冷卻水管路上，為了防止在故障時因冷卻水供應(yīng)中斷而使設(shè)備超溫損壞，應(yīng)選擇氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥，在氣源中斷時調(diào)節(jié)閥打開。（2）保證產(chǎn)品質(zhì)量：如果在故障時調(diào)節(jié)閥的關(guān)閉或打開能保證產(chǎn)品質(zhì)量不受影響或使影響最小，則應(yīng)選擇相應(yīng)的氣開或氣關(guān)方式。例如，在精餾塔的回流管道上，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，一般選擇氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥，在故障時保證回流的供應(yīng)。（3）介質(zhì)特性：對于一些易結(jié)晶、易凝固的介質(zhì)，為了防止在故障時介質(zhì)堵塞管道，應(yīng)選擇氣關(guān)式調(diào)節(jié)閥，在故障時調(diào)節(jié)閥打開，使介質(zhì)能夠繼續(xù)流動。4.簡述儀表的精度等級的確定方法。答：儀表的精度等級是根據(jù)儀表的引用誤差來確定的。引用誤差是指儀表的絕對誤差與儀表量程之比，用百分數(shù)表示。具體步驟如下：（1）首先，在規(guī)定的正常工作條件下，對儀表進行多次測量，得到儀表的最大絕對誤差Δmax。（2）然后，確定儀表的量程L，量程是指儀表的最大測量值與最小測量值之差。（3）計算儀表的引用誤差γ，γ=（Δmax/L）×100%。（4）將計算得到的引用誤差γ與國家規(guī)定的精度等級系列值進行比較，選取不小于γ且最接近的精度等級作為該儀表的精度等級。例如，計算得到的引用誤差γ=1.3%，國家規(guī)定的精度等級系列有0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、4.0等，則該儀表的精度等級應(yīng)確定為1.5級。五、計算題1.某溫度測量系統(tǒng)采用K型熱電偶，已知冷端溫度t0=20℃，測得熱電勢E（t，t0）=20.64mV，求被測溫度t。（K型熱電偶分度表：E（20℃，0℃）=0.798mV）解：根據(jù)熱電偶的熱電勢與溫度的關(guān)系，E（t，0）=E（t，t0）+E（t0，0）。已知E（t，t0）=20.64mV，E（t0，0）=0.798mV，則E（t，0）=20.64+0.798=21.438mV。查K型熱電偶分度表，通過線性插值法來確定被測溫度t。先找到與21.438mV最接近的兩個熱電勢值E1和E2及其對應(yīng)的溫度t1和t2。假設(shè)查得E1=21.37mV對應(yīng)的溫度t1=510℃，E2=21.76mV對應(yīng)的溫度t2=520℃。根據(jù)線性插值公式：（tt1）/（t2t1）=（E（t，0）E1）/（E2E1）即（t510）/（520510）=（21.43821.37）/（21.7621.37）（t510）/10=0.068/0.39t510=0.068×10/0.39≈1.74t≈511.74℃。2.某孔板流量計，已知孔板的孔徑d=50mm，管道內(nèi)徑D=100mm，流量系數(shù)α=0.6，被測流體為水，密度ρ=1000kg/m3，差壓計測得的差壓Δp=4000Pa，求水的體積流量qv。解：根據(jù)差壓式流量計的流量計算公式qv=αA0√（2Δp/ρ），其中A0是孔板的流通面積?？装宓牧魍娣eA0=πd2/4=π×（0.05）2/4≈0.00196m2。將α=0.6，A0=0.00196m2，Δp=4000Pa，ρ=1000kg/m3代入公式可得：qv=0.6×0.00196×√（2×4000/1000）=0.6×0.00196×√8≈0.6×0.00196×2.83≈0.0033m3/s。六、論述題1.論述自動化儀表在工業(yè)生產(chǎn)中的重要作用。答：自動化儀表在工業(yè)生產(chǎn)中具有極其重要的作用，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）生產(chǎn)過程監(jiān)測：自動化儀表可以實時、準(zhǔn)確地測量生產(chǎn)過程中的各種參數(shù)，如溫度、壓力、流量、物位等。通過對這些參數(shù)的監(jiān)測，操作人員可以及時了解生產(chǎn)過程的運行狀態(tài)，判斷生產(chǎn)是否正常。例如，在化工生產(chǎn)中，通過監(jiān)測反應(yīng)釜內(nèi)的溫度和壓力，可以防止因溫度過高或壓力過大而引發(fā)安全事故；在電力生產(chǎn)中，監(jiān)測發(fā)電機的各項參數(shù)可以保證發(fā)電設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。（2）質(zhì)量控制：自動化儀表能夠?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量相關(guān)的參數(shù)進行精確測量和控制。在生產(chǎn)過程中，通過對原材料的成分、產(chǎn)品的尺寸、物理性能等參數(shù)的監(jiān)測和控制，可以保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性。例如，在鋼鐵生產(chǎn)中，通過對煉鋼過程中的溫度、成分等參數(shù)的精確控制，可以生產(chǎn)出高質(zhì)量的鋼材；在食品加工行業(yè)，對食品的溫度、濕度、酸堿度等參數(shù)的監(jiān)測和控制可以保證食品的質(zhì)量和安全性。（3）提高生產(chǎn)效率：自動化儀表可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化控制，減少人工操作的誤差和勞動強度，提高生產(chǎn)效率。例如，在自動化生產(chǎn)線中，通過自動化儀表對生產(chǎn)設(shè)備的運行參數(shù)進行實時監(jiān)測和控制，可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的連續(xù)、高效運行，大大提高了生產(chǎn)效率。同時，自動化儀表還可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制，根據(jù)生產(chǎn)過程的實際情況自動調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)，使生產(chǎn)過程達到最佳狀態(tài)，進一步提高生產(chǎn)效率。（4）保障生產(chǎn)安全：自動化儀表可以對生產(chǎn)過程中的危險因素進行實時監(jiān)測和預(yù)警，當(dāng)參數(shù)超過安全范圍時，及時發(fā)出報警信號，并采取相應(yīng)的措施進行處理，從而保障生產(chǎn)安全。例如，在石油化工行業(yè)，通過安裝可燃氣體檢測儀、有毒氣體檢測儀等自動化儀表，可以實時監(jiān)測生產(chǎn)環(huán)境中的氣體濃度，當(dāng)氣體濃度超過安全閾值時，及時報警并啟動通風(fēng)設(shè)備或采取其他安全措施，防止發(fā)生爆炸、中毒等安全事故。（5）降低生產(chǎn)成本：自動化儀表可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的精確控制，減少原材料和能源的浪費，降低生產(chǎn)成本。例如，在加熱爐的燃燒控制中，通過自動化儀表對燃料的流量和空氣的流量進行精確控制，可以使燃料充分燃燒，提高能源利用效率，降低能源消耗；在生產(chǎn)過程中，通過對原材料的精確計量和控制，可以減少原材料的浪費，降低生產(chǎn)成本。2.論述傳感器在自動化系統(tǒng)中的地位和作用。答：傳感器在自動化系統(tǒng)中占據(jù)著至關(guān)重要的地位，發(fā)揮著不可替代的作用，具體如下：（1）信息獲?。簜鞲衅魇亲詣踊到y(tǒng)的“感官”，它能夠?qū)⒏鞣N非電量（如溫度、壓力、流量、物位、位移、速度等）轉(zhuǎn)換為電量（如電壓、電流、頻率等），為自動化系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的原始信息。如果沒有傳感器，自動化系統(tǒng)就無法感知外界的物理量和化學(xué)量的變化，也就無法實現(xiàn)對生產(chǎn)過程或設(shè)備的監(jiān)測和控制。例如，在智能家居系統(tǒng)中，通過安裝溫度傳感器、濕度傳感器、光照傳感器等，可以實時獲取室內(nèi)的溫度、濕度、光照強度等信息，為智能家居系統(tǒng)的自動化控制提供依據(jù)。（2）系統(tǒng)決策的基礎(chǔ)：傳感器獲取的信息是自動化系統(tǒng)進行決策的基礎(chǔ)。自動化系統(tǒng)根據(jù)傳感器采集到的信息，對生產(chǎn)過程或設(shè)備的運行狀態(tài)進行分析和判斷，然后做出相應(yīng)的決策。例如，在工業(yè)生產(chǎn)中，自動化控制系