2025年化工自動(dòng)化控制儀表作業(yè)題庫及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1.工業(yè)用熱電偶測量溫度時(shí)，若未對冷端進(jìn)行補(bǔ)償，測量結(jié)果會(huì)（）。A.偏高B.偏低C.不變D.波動(dòng)答案：B（冷端溫度高于0℃時(shí)，熱電勢減小，顯示值偏低）2.某壓力變送器量程為0-1.6MPa，采用4-20mA輸出信號。當(dāng)測量壓力為1.2MPa時(shí)，輸出電流應(yīng)為（）。A.16mAB.14mAC.18mAD.12mA答案：A（計(jì)算：(1.2/1.6)×(20-4)+4=16mA）3.電磁流量計(jì)的測量原理基于（）。A.伯努利方程B.法拉第電磁感應(yīng)定律C.胡克定律D.熱傳導(dǎo)定律答案：B（導(dǎo)電液體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢）4.氣動(dòng)薄膜執(zhí)行器的正作用形式是指（）。A.信號壓力增大，推桿向上移動(dòng)B.信號壓力增大，推桿向下移動(dòng)C.信號壓力減小，推桿向下移動(dòng)D.信號壓力與推桿位移無關(guān)答案：B（正作用時(shí)，膜頭壓力增大推動(dòng)推桿向下）5.熱電阻測量電路中采用三線制接法的主要目的是（）。A.提高測量精度B.簡化接線C.降低成本D.增加抗干擾能力答案：A（消除連接導(dǎo)線電阻對測量結(jié)果的影響）6.渦街流量計(jì)的輸出信號與（）成正比。A.流體密度B.流體流速C.流體壓力D.流體溫度答案：B（漩渦頻率與流速呈線性關(guān)系）7.差壓式流量計(jì)的節(jié)流裝置中，最常用的是（）。A.文丘里管B.孔板C.噴嘴D.均速管答案：B（結(jié)構(gòu)簡單、成本低、標(biāo)準(zhǔn)化程度高）8.雙法蘭液位計(jì)測量密閉容器液位時(shí)，其量程計(jì)算需考慮（）。A.介質(zhì)密度B.容器高度C.法蘭間距D.以上均需考慮答案：D（量程=介質(zhì)密度×重力加速度×法蘭中心距）9.DCS系統(tǒng)中，操作站的主要功能是（）。A.數(shù)據(jù)采集與控制B.人機(jī)交互與監(jiān)控C.信號轉(zhuǎn)換D.冗余備份答案：B（提供操作人員監(jiān)控界面，實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置和趨勢查看）10.智能壓力變送器的通信協(xié)議中，HART協(xié)議屬于（）。A.數(shù)字通信協(xié)議B.模擬通信協(xié)議C.現(xiàn)場總線協(xié)議D.工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議答案：A（混合模式，支持4-20mA模擬信號疊加數(shù)字信號）11.氧化鋯氧量計(jì)的工作原理基于（）。A.熱導(dǎo)原理B.電化學(xué)原理C.紅外吸收原理D.磁導(dǎo)原理答案：B（氧化鋯固體電解質(zhì)在高溫下產(chǎn)生氧濃差電勢）12.超聲波物位計(jì)測量時(shí)，若被測介質(zhì)表面有大量泡沫，測量結(jié)果會(huì)（）。A.偏高B.偏低C.波動(dòng)D.無影響答案：C（泡沫會(huì)散射超聲波，導(dǎo)致回波信號不穩(wěn)定）13.電動(dòng)執(zhí)行器的伺服放大器主要作用是（）。A.放大控制信號B.驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)C.反饋位置信號D.實(shí)現(xiàn)正/反作用切換答案：A（將控制器輸出的弱電信號放大為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的強(qiáng)電信號）14.溫度變送器的作用是（）。A.將溫度信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號B.將溫度信號轉(zhuǎn)換為電壓信號C.將熱電阻/熱電偶信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號D.直接顯示溫度值答案：C（接收傳感器信號，輸出4-20mA或1-5V標(biāo)準(zhǔn)信號）15.儀表防爆標(biāo)志“ExdⅡBT4”中，“d”表示（）。A.本質(zhì)安全型B.隔爆型C.增安型D.正壓型答案：B（隔爆外殼能承受內(nèi)部爆炸壓力并阻止火焰外泄）16.用浮筒式液位計(jì)測量密度為800kg/m3的液體時(shí)，若實(shí)際介質(zhì)密度變?yōu)?000kg/m3，液位顯示會(huì)（）。A.偏高B.偏低C.不變D.滿量程答案：B（浮筒所受浮力增大，顯示液位低于實(shí)際值）17.節(jié)流式流量計(jì)的前后直管段要求是（）。A.前5D后3DB.前10D后5DC.前15D后10DD.前20D后10D答案：B（保證流體流動(dòng)穩(wěn)定，減少干擾）18.壓力儀表的精度等級是指（）。A.最大絕對誤差與量程的百分比B.最大引用誤差與量程的百分比C.最大相對誤差與量程的百分比D.測量值與真實(shí)值的絕對差值答案：A（精度等級=（最大絕對誤差/量程）×100%）19.調(diào)節(jié)閥的流量特性中，等百分比特性是指（）。A.相對流量變化與相對開度變化成正比B.相對流量變化與相對開度的平方成正比C.單位相對開度變化引起的相對流量變化與該點(diǎn)的相對流量成正比D.流量與開度呈線性關(guān)系答案：C（流量變化率與當(dāng)前流量值成正比，適用于負(fù)荷變化大的場合）20.儀表系統(tǒng)接地時(shí)，保護(hù)接地與工作接地的接地電阻要求分別為（）。A.≤4Ω，≤10ΩB.≤10Ω，≤4ΩC.≤1Ω，≤4ΩD.≤4Ω，≤1Ω答案：B（保護(hù)接地要求≤10Ω，工作接地≤4Ω）二、判斷題（每題1分，共15分）1.熱電阻的測量范圍一般高于熱電偶。（×）（熱電偶可測更高溫度，如1600℃以上）2.氣動(dòng)執(zhí)行器的輸出力比電動(dòng)執(zhí)行器大。（√）（壓縮空氣驅(qū)動(dòng)力強(qiáng)，適合大口徑閥門）3.電磁流量計(jì)可以測量氣體流量。（×）（僅適用于導(dǎo)電液體，氣體不導(dǎo)電）4.雙金屬溫度計(jì)屬于接觸式測溫儀表。（√）（通過金屬片接觸被測介質(zhì)感應(yīng)溫度）5.壓力變送器的量程遷移是指改變其測量范圍的起點(diǎn)和終點(diǎn)。（√）（包括正遷移和負(fù)遷移）6.超聲波流量計(jì)可以測量非導(dǎo)電液體流量。（√）（基于超聲波傳播時(shí)間差，與導(dǎo)電性無關(guān)）7.智能儀表的自診斷功能可以檢測傳感器故障。（√）（通過內(nèi)置算法分析信號異常）8.調(diào)節(jié)閥的氣開式是指信號壓力中斷時(shí)閥門關(guān)閉。（√）（故障安全模式，確保工藝安全）9.孔板流量計(jì)的測量精度受介質(zhì)密度變化影響。（√）（差壓與密度相關(guān)，需密度補(bǔ)償）10.物位儀表的選型需考慮介質(zhì)的腐蝕性、粘度和溫度。（√）（直接影響儀表材質(zhì)和測量方式）11.DCS系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)主要是為了提高可靠性。（√）（控制器、電源、通信冗余避免單點(diǎn)故障）12.熱電阻的分度號Pt100表示0℃時(shí)電阻值為100Ω。（√）（Pt為鉑，100為0℃電阻值）13.壓力開關(guān)的設(shè)定值是指其動(dòng)作時(shí)的壓力值。（√）（包括上限設(shè)定和下限設(shè)定）14.玻璃管液位計(jì)屬于非接觸式測量儀表。（×）（需直接接觸介質(zhì)，屬于接觸式）15.儀表校驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行量程調(diào)整再進(jìn)行零點(diǎn)調(diào)整。（×）（先調(diào)零點(diǎn)再調(diào)量程，避免相互影響）三、簡答題（每題5分，共30分）1.簡述熱電偶的工作原理及冷端補(bǔ)償?shù)谋匾?。答：熱電偶基于塞貝克效?yīng)，兩種不同材料的導(dǎo)體組成閉合回路，兩端溫度不同時(shí)產(chǎn)生熱電勢。冷端補(bǔ)償?shù)谋匾裕汗I(yè)測量中冷端溫度常高于0℃，而分度表以冷端0℃為基準(zhǔn)，若不補(bǔ)償，熱電勢減小會(huì)導(dǎo)致測量結(jié)果偏低，因此需通過補(bǔ)償導(dǎo)線、冷端恒溫或電橋補(bǔ)償?shù)确椒ㄐ拚?.差壓式流量計(jì)由哪幾部分組成？安裝時(shí)需注意哪些問題？答：組成：節(jié)流裝置（孔板、噴嘴等）、差壓變送器、引壓導(dǎo)管。安裝注意事項(xiàng)：①節(jié)流件方向正確（孔板銳角迎向流體）；②前后直管段滿足要求（前10D后5D）；③引壓管傾斜度≥1:10，避免積液或積氣；④測量液體時(shí)，差壓變送器應(yīng)低于節(jié)流裝置；測量氣體時(shí)應(yīng)高于節(jié)流裝置。3.氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)方式如何選擇？答：選擇原則：根據(jù)工藝安全要求。當(dāng)信號壓力中斷（氣源故障）時(shí)，調(diào)節(jié)閥應(yīng)處于使工藝系統(tǒng)安全的位置。例如：加熱爐燃料氣調(diào)節(jié)閥應(yīng)選氣關(guān)式（斷氣時(shí)關(guān)閉，防止超溫）；冷卻介質(zhì)調(diào)節(jié)閥應(yīng)選氣開式（斷氣時(shí)關(guān)閉，防止設(shè)備過冷）。4.簡述智能壓力變送器的主要特點(diǎn)。答：①數(shù)字化：內(nèi)置微處理器，支持HART/Profibus等協(xié)議；②自診斷：可檢測傳感器故障、線路短路/斷路；③高精度：測量誤差≤0.075%；④可編程：通過手操器修改量程、單位、阻尼時(shí)間；⑤抗干擾：數(shù)字濾波提高穩(wěn)定性；⑥雙向通信：可遠(yuǎn)程讀取設(shè)備信息和設(shè)置參數(shù)。5.物位測量中，超聲波物位計(jì)和雷達(dá)物位計(jì)的主要區(qū)別是什么？答：①工作介質(zhì)：超聲波依賴聲波傳播，不能用于真空或氣體成分變化大的場合；雷達(dá)利用電磁波，可在真空、高溫、高壓下使用。②精度：雷達(dá)精度更高（±1mm），超聲波受溫度影響（±3-5mm）。③安裝：超聲波需考慮波束角和障礙物；雷達(dá)受介電常數(shù)影響，低介電常數(shù)介質(zhì)需導(dǎo)波管。④適用場景：超聲波適合常溫常壓液體；雷達(dá)適合強(qiáng)腐蝕性、高溫高壓或有蒸汽的場合。6.儀表維護(hù)中，如何判斷壓力變送器輸出異常？答：①檢查供電：用萬用表測量電源是否為24VDC；②檢查接線：端子是否松動(dòng)，屏蔽層是否單端接地；③短接輸入：將壓力接口通大氣，觀察輸出是否為4mA（零點(diǎn)）；④打壓測試：連接標(biāo)準(zhǔn)壓力源，輸入量程值，檢查輸出是否為20mA（量程）；⑤檢查膜片：是否有變形或腐蝕；⑥查看診斷信息：智能變送器可通過手操器讀取故障代碼（如傳感器開路、短路）。四、計(jì)算題（每題5分，共15分）1.某溫度傳感器為K型熱電偶，冷端溫度為30℃，測得熱電勢為36.2mV。查K型熱電偶分度表（0℃時(shí)，30℃對應(yīng)1.203mV；36.2mV+1.203mV=37.403mV對應(yīng)溫度值），求被測介質(zhì)的實(shí)際溫度。解：根據(jù)中間溫度定律，總熱電勢E(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0)=36.2mV+1.203mV=37.403mV。查K型分度表，37.403mV對應(yīng)的溫度約為890℃（具體以實(shí)際分度表為準(zhǔn)，示例值）。答案：約890℃2.某調(diào)節(jié)閥的最大流量為100m3/h，最小流量為5m3/h，固有流量特性為等百分比特性。當(dāng)開度為50%時(shí)，流量系數(shù)Kv為多少？（等百分比特性公式：Q/Qmax=R^(L/Lmax-1)，R為可調(diào)比）解：可調(diào)比R=Qmax/Qmin=100/5=20。開度L=50%，Lmax=100%。Q=Qmax×R^(0.5-1)=100×20^(-0.5)=100/√20≈22.36m3/h。流量系數(shù)Kv=Q/√(ΔP/ρ)（假設(shè)ΔP和ρ為1），則Kv≈22.36。答案：約22.363.某差壓式流量計(jì)測量蒸汽流量，設(shè)計(jì)參數(shù)為：設(shè)計(jì)壓力1.6MPa（絕壓），設(shè)計(jì)溫度200℃，密度5.1kg/m3，差壓上限40kPa。實(shí)際運(yùn)行中，壓力1.8