2023年化工自动化控制仪表考试题及答案

2023年化工自动化控制仪表考试题及答案

1、【单选题】()是DCS的核心部分，对生产过程进行闭环控制，可控制数个至数

十个回路，还可进行顺序、逻辑和批量控制。(C)

A、操作站

B、过程接口单元

C、过程控制单元

2、【单选题】3300系列涡流传感器系统借助于探头顶端与被观察的导体表面之

间的间隙来测量振动及相对位置,并转换成与之成()信号送至监视器。

(B)

A、正比例的正电压

B、正比例的负电压

C、反比例的正电压

3、【单选题】CENTUMCS3000系统中，()是实时控制总线，用于连接系统中各站。

(B)

A、FCS

B、Vnet

C、HIS

4、【单选题】CENTUMCS3000系统中，用于连接各HIS、ENG及上位机的是()。

(B)

A、ESB总线

B、以太网

C、Vnet网

5、【单选题】GMR70三冗余容错控制系统常用做各种场所的紧急停车系统，它是

()公司的产品。(B)

A、ABB

B、SIEMENS

C、GE

6、【单选题】HART协议的通信方式是一种()通信方式。(B)

A、模拟

B、模拟、数字混合

C、数字

7、【单选题】下列灭火器材中，不适用于电气灭火的是()。(C)

A、二氧化碳

B、干粉

C、泡沫

8、【单选题】下面关于串级控制系统的工作过程的描述中错误的是()。

(B)

A、干扰进入副回路时，由于副回路控制通道短，时间常数小，可以获得比单回路控

制系统更超前的控制作用

B、干扰同时作用于副回路和主对象时，如果主、副变量的变化方向相反，主、副

控制器的输出信号叠加后,可以使调节阀变化很大，使系统恢复稳定

C、干扰作用于主对象时，由于副回路的存在，可以及时改变副变量的给定值，以达

到稳定主变量的目的

9、【单选题】不能够进行反正装导向的调节阀有()。(A)

A、笼式阀

B、直通单座调节阀

C、直通双座调节阀

10、【单选题】严禁在()使用化学过滤式防毒面具。(C)

A、毒气泄漏区

B、罐区

C、设备内部

11、【单选题】以下()表决逻辑适用于安全性很高的场合。(B)

A、二选二2oo2

B、三选一loo3

C、三选二2oo3

12、【单选题】以下属于浮力式物位仪表的是()。(B)

A、差压变送器

B、沉筒式液位计

C、压力变送器

13、【单选题】使用活塞式压力计校验压力表的常用方法有两种，一种是祛码比

较法校验压力表，另一种是()校验压力表。(C)

A、重力比较法

B、示值比较法

C、压力表比较法

14、【单选题】关于串联管道对调节阀正常运行带来的影响,正确的说法是()。

(C)

A、会使系统总流量增加

B、会使调节阀的可调比增加

C、会使调节阀的流量特性发生畸变

15、【单选题】凸轮挠曲阀通常也叫偏心旋转阀，其流通比大，适用于高粘度或()

的介质流量调节。(C)

A、泄漏等级高

B、腐蚀性

C、含有少量悬浮物

16、【单选题】单圈弹簧管式压力表，通过改变拉杆与扇形齿轮连接处调整螺钉

的位置，可改变仪表机械传动的()，从而实现压力表的量程调整。(C)

A、位置

B、速度

C、放大系数

17、【单选题】在DCS中，信息传输以存储转发方式进行的网络拓扑结构，属于()。

(B)

A、星型

B、总线型

C、树型

18、【单选题】在串级控制系统中，为主变量表征其特性的工艺生产设备是()。

(A)

A、主对象

B、主回路

C、主控制器

19、【单选题】在液位自动控制系统中，自动化装置一般至少应包括三个部分，

它们是()。(B)

A、测量元件、变送器、控制器

B、测量元件与变送器、控制器、执行器

C、变送器、控制器、被控对象

20、【单选题】在潮湿的容器内作业的安全电压是()v。(C)

A、36

B、24

C、12

21、【单选题】在现场总线设备安装时,安装在总线段两端用于保护信号、减少

信号衰减和畸变的设备是()。(C)

A、网关

B、中继器

C、终端器

22、【单选题】在西门子S7系列PLC中，可以利用强制功能对()进行强制操作。

(C)

A、外设

B、位存储器

C、输入

23、【单选题】密封性能不好的阀门是()。(B)

A、球阀

B、蝶阀

C、直通单座调节阀

24、【单选题】对于干扰通道应该尽可能大的是的()。(C)

A、放大系数

B、微分时间

C、时间常数

25、【单选题】对于干扰通道应该尽可能小的是（）。（A）

A、放大系数

B、积分时间

C、微分时间

26、【单选题】对于选择性控制系统，不正确的说法是（）。（B）

A、选择性控制系统是对生产过程进行安全软限控制

B、在生产过程程要发生危险时选择性控制系统可以采取联锁动作，使生产硬性停

车

C、选择性控制系统可以有两个控制回路,其中一个控制回路工作，另一个控制回

路处于开环状态

27、【单选题】小型离心泵输送常温液体,正常运行时,泵的轴承温度应为（）℃以

下。（A）

A、70

B、30

C、100

28、【单选题】当发现有人触电时，首要工作是（）。（B）

A、迅速通知医院

B、迅速脱离电源

C、迅速做人工呼吸

29、【单选题】当工艺管道内可能产生爆炸和燃烧的介质密度大于空气时，仪表

管线应在工艺管架（）位置。（C）

方

A下

、

平

B行

、

上

C方

、

30、【单选题】接地是抑制噪声和防止干扰的主要方法，不同厂家的计算机控制

系统对接地的要求不同。一般来说,DCS系统接地电阻应小于（）。（A）

A、4Q

B、10Q

C、50Q

31、【单选题】控制系统中被控变量的选择有两种途径，其中以工艺指标（如压力.

流量.液位.温度.成分等）为被控变量的是（）。（C）

A、间接参数指标控制

B、相关参数指标控制

C、直接参数指标控制

32、【单选题】智能阀门定位器不能进行（）组态。（B）

A、报警值

B、偏差大小

C、作用方向

33、【单选题】某系统要求在负荷小时，同样的行程变化值下,流量变化小,调节

平稳缓和;负荷大时,流量变化大,调节灵敏有效，此时该选（）特性的调节阀。

（B）

A、快开特性

B、等百分比特性

C、线性

34、【单选题】根据国家标准,安全电压的上限值,在任何情况下两导体间或任一

导体与地之均不得超过交流电有效值（）V。（A）

A、50

B、36

C、24

35、【单选题】欧姆定律的公式是（）。（C）

A、U=R/I

B、I=RU

C、I=U/R

36、【单选题】气动滑阀阀杆无卡涩现象而阀杆震动可能是由于（）。（B）

A、放大器喷嘴不通畅

B、定位器增益太大

C、气管路泄漏

37、【单选题】（）应对吊篮操作人员进行吊篮理论知，安全生产模拟考试一点

通，识、安全操作技能的培训，操作人员经考核合格后并取得有效的证明方可操

作。（B）

A、总承包单位

B、产权单位

C、监理单位

D、设计单位

38、【单选题】流体在有节流装置的管道中动时，在节流装置前后（上下游）的（）

处，流体的静压力产生差异的现象称为节流现象。（A）

A、管壁

B、管芯

C、管道

39、【单选题】流量单位的换算:3.6m3;/h=（）L/S。（C）

A、3.6

B、36

C、1

40、【单选题】润滑油进入各润滑点前，应严格遵循（）的原则。（B）

A、五级过滤

B、三级过滤

C、四级过滤

41、【单选题】由于测量元件安装位置不当，会产生（）。它的存在将引起最大偏

差增大，过渡时间延长，控制质量变差。（A）

A、纯滞后

B、时间常数

C、放大系数

42、【单选题】电气阀门定位器是按（）原理工作的。（A）

A、力矩平衡

B、杠杆

C、负反馈

43、【单选题】石油化工生产过程中的自动控制系统是具有被控变量负反馈的（）

系统。（B）

A、偏差

B、闭环

C、开环

44、【单选题】笼式阀的可调比大、振动小、不平衡力小、（）互换性好,可得到

不同的流量特性。（A）

A、套筒

B、阀芯

C、阀内件

45、【单选题】翻板式液位计的面板翻动是利用（）进行的。（A）

A、磁力

B、重力

C、浮力

46、【单选题】自动控制系统按照工艺过程需要控制的被控变量的（）是否变化和

如何变化分为定值控制系统、随动控制系统和程序控制系统。（A）

A、给定值

B、测量值

C、偏差值

47、【单选题】调节阀按操纵方式不正确的有（）。（B）

A、手动调节阀

B、遥控调节阀

C、气动调节阀

48、【单选题】调节阀流量特性常用的有（）种。（C）

A、4

B、3

C、2

49、【单选题】调节阀输入信号由100/%增大到120%时，阀杆所走的行程与额定

行程之比是（）。（C）

A、调节阀的基本误差

B、调节阀回差

C、额定行程偏差

50、【单选题】转子流量计是采用的是恒压降，变（）的流量测量方法。（B）

A、差压

B、节流面积

C、浮力

51.［单选题】转子流量计由两个部分组成,一个是由下往上逐渐扩大的（），另一

个是放在锥形管内的可以自由运动的转子。（A）

A、锥形管

B、金属管

C、玻璃管

52、【单选题】避免调节阀产生气蚀的方法是（）。（C）

A、调节阀上的压差=Pv

B、调节阀上的压差

C、调节阀上的压差〉Pv

53、【多选题】工程项目部在组织装配式建筑混凝土预制构件安装施工时，下列

现场安全管理的做法中，正确的有（）。（ABCD）

A、项目技术负责人向现场管理人员进行方案交底

B、在施工现场显著位置公告危险性较大的分部分项工程名称、施工时间和责任

人员

C、工程项目部对预制构件安装作业人员进行登记

D、项目负责人在施工现场带班对危险性较大的分部分项工程进行检查

E、项目专职安全生产管理人员组织模板支撑体系验收

54、【判断题】8.电磁流量计的传感器必须插入管道，转换器需要安装在传感器

上或者采用壁挂式安装。（V）

55、【判断题】FSC系统用户程序下装时,F0RCE-ENANLE开关必须置于0N状态。

（V）

56、【判断题】一台仪表在其规定的参比工作条件下使用时所产生的误差称为该

表的基本误差。这种规定的参比工作条件即是正常工作条件或标准工作条件。

（V）

57、【判断题】为确保计算机控制系统的可靠运行，系统的供电一般采用可自动

切换的双回路供电,并配有UPS在停电期间短时供电。（V）

58、【判断题】伴热方式分为夹套伴热、强伴热、重伴热和轻伴热。（V）

59、【判断题】压力检测仪表的选用内容主要包括:仪表类型的选择、仪表量程

范围的选择和仪表附加装置的选择。（X）

60、【判断题】压阻式压力传〃安全生产模拟考试一点通〃感器是利用单晶硅的

压阻效应而构成,采用单晶硅片为弹性元件。（V）

61、【判断题】在串级控制系统中，主控制器的正反作用与主对象和调节阀的气

开气关形式有关。（X）

62、【判断题】在同一开度下直线流量特性•安全生产模拟考试一点通•的

流量大于对数流量特性的流量,相对流量变化,直线流量特性小开度变化大、大开

度变化小。对数流量特性相对流量变化为常数。（V）

63、【判断题】在安装过滤减压器时，必须按箭头方向或“输入”、“输出”方

向分别与管道连接。（V）

64、【判断题】在自动控制系统的方块图中，可以认为比较机构是其中的一个“环

节”。（X）

65、【判断题】在蒸储塔控制系统中，进料调节阀常用气开式，回流量调节阀选用

气关式。（V）

66、【判断题】在设备的一侧转动、传动部位要做好外侧及内侧的防护。

（X）

67、【判断题】均匀控制系统中的控制器一般都采用纯比例作用，且比例度很大,

必要时才引入少量的积分作用。（V）

68、【判断题】均匀控制系统的特点是使两个互相联系的变量能够缓慢地变化。

（X）

69、【判断题】大气压是压力的法定国际单位。（X）

70、【判断题】如果工艺生产要求的控制功能发生变化，一般来说，无需改变PLC

的硬件设备，通过程序的编制与更改就能适应生产的需要。（V）

71、【判断题】如果换热器载热体压力'安全生产模拟考试一点通‘不稳，可以

采用温度调节系统。（X）

72、【判断题】安装阀门定位器的重要作用是可以用于消除执行器薄膜和弹簧的

不稳定性，以及各可动部分的干摩擦影响,从而提高调节阀的精确定位和可靠性。

（V）

73、【判断题】定位器利用闭环原理将输出量阀位反馈回来与输入量比较，即阀

位信号直接与输入信号比较。（V）

74、【判断题】定位器和调节阀连接的反馈杆脱落失去反馈时，成了高放大倍数

的气动放大器。如果定位器是正作用的，输出跑到最大,如果是反作用的则输出跑

到零。（V）

75、【判断题】对用公共输出端的可编程序控制器，不同输出电压等级的公共端

可连接在一起。（X）

76、【判断题】干粉灭火的特点是灭火时间短,效率高,对石油及石油产品的灭火

效果最佳。（V）

77、【判断题】当调节阀与管道串联时，其工作特性曲线随s值的变化而变化。s

值越小畸变越越小。（X）

78、【判断题】所有承受压力载荷的密闭容器都可称为压力容器。（V)

79、【判断题】按照被控变量的类型将控制系统分为定值控制系统.随动控制系

统和程序控制系统。（V）

80、【判断题】本质安全线路和非本质安全线路可共用一根电缆，合穿一根保护

管。（X）

81、【判断题】槽车卸酸时，无须将槽车静电接地。（X）

82、【判断题】每一条气源支管的最低点或末端要安装排气阀。（X）

83、【判断题】清洁的服务不属于清洁生产的内容。（X）

84、【判断题】热继电器在异步电动机主回路的主要作用是做电动机的过载保护。

（V）

85、【判断题】由于采用的是智能超声波液位计，所以在工作前不需作任何的准

备工作。（X）

86、【判断题】电气阀门定位器分为本安型隔爆型。（X）

87、【判断题】电源是将非电能转换成电能、并向负载提供各种能量（如光能、

热能、机械能等等）的装置。（X）

88、【判断题】电磁阀有高低功耗之分。一般管道用电磁“安全生产模拟考试

一点通“阀功耗低。（X）

89、【判断题】直通单座调节阀适用于小口径、低压差、泄漏量要求小的场合。

（V）

90、【判断题】真空泵运行正常后，要关闭提供液环的阀门。（X）

91、【判断题】科氏力质量流量计传感器的敏感元件是测量管，测量管的形状只

采用弯管式，弯管式测量管的形状,多为U形管,也有P形管、Q形管等。

（X）

92、【判断题】补偿导线，对于各种热偶是通的。（X）

93、【判断题】要进行专门设计和独立制造，在使用时不必进行单独标定的节流

装置，叫做非标准节流装置或特殊节流装置。（X）

94、【判断题】调节阀使用的弹簧范围有多种，分别选用调整各种弹簧范围的启

动压力，可使执行机构具有不同的输出力。（V）

95、【判断题】调节阀减小机械噪声的方法主要是改进阀门本身结构，特别是阀

芯、阀座结构和导向部分的结构，提高刚度，减小可动构件的质量。（V）

96、【判断题】调节阀的填料装填于上阀盖填料室内，其作用是防止介质因阀杆

的移动而向外泄漏。（V）

97、【判断题】质量流量计的传感器工作原理，通过激励线圈使管子产生振动，

测量管产生科氏力，所以测量管会产生扭曲。（X）

98、【判断题】超声波液位计安装时，探头与容器壁距离不能太近。（V)

99、【判断题】转子流量计制造厂为了便于成批生产,在进行刻度时,是根据使用

单位的实际情况,用水或空气对仪表进行标定并给出线的。（X）

100、【判断题】转子流量计是以压降不变,利用节流面积的变化反映流量的大小。

（V）

《化工仪表与自动化》课程测试试题一

一、填空题（36分）

1、过程控制系统是由控制器、执行器、测量变送和被控对象等

环节组成。

2、过程控制系统中按被控参数的名称来分有压力、流量、温度、_

液位等控制系统。

3、目前求取过程数学模型的方法有两种。其中一种是根据过程的内在机理，

通过一物料.和—能量一物料平衡关系，用—机理建模—的方法求取过程的数学模

型。

4、控制对象的干扰通道的动态特性对过渡过程的影响是:干扰通道的时间常数愈

大,对被控变量的影响—越小—;干扰通道容量滞后愈多,则调节质量—越好

―；干扰通道的纯滞后对调节质量一无影响

5、选择控制方案时，总是力图使调节通道的放大倍数（增益）大于干扰通

道的放大倍数（增益）。

6.某调节系统采用比例积分作用调节器，先用纯比例调整到合适的调节输出，

再加入积分作用的后，应减小调节器的放大倍数，才能使稳定性不变。

7.描述控制系统的品质指标的参数有最大偏差、衰减比和余差等。

8.串级调节系统,一般情况下主回路选择_PID或_PI_调节规律调节器,

副回路选用_P.调节规律调节器；如果副回路采用差压法测流量，应采用什么

装置一开方器—未偿。

9.板表自动化标准中，气动仪表标准信号范围是0.02~0.IMPa；电H型标准

信号范围是4~20mA；电HI型标准信号范围是0~10mA。

二、综合题（54分）

1、（10分）画出气关式类型执行器的两种简单结构示意简图；在控制系统中如

何选择执行器类型？举例说明。

答：

在控制系统中，执行器是按安全原则选择类型的，也就是当控制信号中断时，

要保证设备和操作人员的安全。如：加热炉温度控制，当燃料量为操纵变量时,

其执行器应选择气开类型，当信号中断时，切断燃料，保证安全。

2、（14分）热电偶为什么要进行冷端温度补偿？有哪些冷端温度补偿方法？原

理是什么？

答：①因为各种显示仪表和热电偶分度表都是在热电偶冷端温度为零的时候做

出的。但实际中热电偶冷端温度不等于零，且经常波动，这必然造成输出减少,

所以要进行热电偶的冷端温度补偿。

②热电偶常用的冷端温度补偿方法有：冰浴法、公式计算法、仪表机械零点调

整法、电桥补偿法和补偿热电偶

③

0冰浴法：用冰槽使to保持零度。

0计算法：EAB(t,0)=EAB(t,to)+EAB(tO,0)

0仪表零点调整法：将仪表的机械零点调到to

0补偿电桥法：用电桥产生EAB(t0,0)与EAB(t,t0)叠加，即可消除t0

变化对测量的影响。

0补偿热电偶：用与测量热电偶同型号的热电偶进行补偿，用于多支热电偶。

3、(10分)控制器输入偏差是阶跃信号(见下图)，请根据已知参数，画出P、

PI的输出响应曲线。

(1)P输出，已知：比例度6=50%(2)PI输出，已知：比例度6=100%

积分时间Ti=l分

答：

4、(20分)下图为加热炉装置，工艺要求利用燃料量来控制炉出口介质温度t(简

单控制系统)；

①指出构成控制系统时的被控变量、控制变量、干扰量是什么？

②在下图中画出控制流程图；

③选择执行器的气开、气关类型以及控制器的作用方向；

④画出简单控制系统方框图；

⑤简单说明该系统克服干扰的过程(可设温度t升高，分析调节动作过程)。

答：①构成控制系统时的被控变量是出口介质温度；操纵变量是燃料量，干扰

量是：进料流量和温度、燃料的压力、炉膛温度和压力以及环境温度。

②控制流程图见下图。

③执行器应选择气开类型，控制器为反作用方向。

④简单控制系统方框图见下图。

⑤该系统克服干扰的过程：当干扰作用使温度t升高，测量大于给定，控制器

输入偏差增大，其输出控制信号减少，气开阀关小，燃料量减少，塔顶温度下

降，维持给定。

三、计算题：(10分)

计算下图各热电偶回路所产生的热电势(10分)。

注：AB——K型热电偶；A'B'——K型热电偶补偿导线

CD——S型热电偶；C'D'——S型热电偶补偿导线；

答：1、E1=EAB(300,50)+ECD(50,25)=(12.207-2.002)+(0.299-0.142)=10.342

(mV)

E2=ECD(300,50)-ECD(50,25)=(2.323-0.299)-(0.299-0.142)=1.867(mV)

《化工仪表与自动化》课程测试试题二

一、填空题(28分)

1.控制系统引入积分作用是为了一消除余差—，但积分的引入会使系统不稳定,

引入微分作用是为了克服容量濡后。某调节系统采用比例积分作用调节器，

先用纯比例调整到合适的调节输出，在加入积分作用的过程中，应减小放到倍

数。

2.被调介质流过阀门的相对流量(Q/Qmax)与阀门相对行程(1/L)之间的关系,称

为调节阀的流量特性;若阀前后的压差保持不变时，上述关系称为

理想特性;实际使用中，阀前后的压差总是变化的，此时上述关系为工

_特性。调节阀的流量特性有直线、等百分比、抛物线和快

开_,流量特性的选择主要是与广义对象相匹配。

3.与单回路控制系统相比，串级调节系统具有以下三个特点：

①（对于进入副回路的干扰有很强的克服能力）；②（提高了工作频率兀③

（具有鲁棒性）。

4.控制对象的干扰通道的动态特性对过渡过程的影响是:干扰通道的时间常数愈

大,对被控变量的影响能L；干扰通道容量滞后愈多，则调节质量越好;干

扰通道的纯滞后对调节质量无影响。

5.简单调节系统的基本特征是闭合回路和负反馈。

6.常用的标准节流件有孔板和喷嘴。

7.热电偶的热电特性与热电偶材料、两节点温度有关,与

热电偶几何尺寸无关。

二、综合题（分）

1、（10分）画出气开式类型执行器的两种简单结构示意简图；控制系统在什么

情况下选择气开类型执行器？举例说明。

答：①

②如：加热炉温度控制，当燃料量为操纵变量时，其执行器应选择气开类型，

当信号中断时，切断燃料，保证安全。

2、（20分）在控制系统应用中，有哪些基本控制规律和组合控制规律？写出各

自的表达式？它们各应用在什么场所？

答：①在控制系统应用中，基本调节规律有：P、I、D,基本组合调节规律有PI、

PD、PIDo

②

③

P：自衡能力强，滞后小的对象且控制质量要求不高

PI：对象滞后小，负荷变化幅度大，要求无差

PD：一阶滞后较大允许有余差的对象

PID：负荷变化大，容量滞后大，被控变量变化缓慢，质量要求高。

3、（12分）下图为电子电位差计结构原理图，请补充完整连接线（包括电源和

电流及输入信号的方向），并回答：电子电位差计是根据什么原理工作的？在温

度检测中与何种检测元件配套使用？指出调整零点、量程的电阻。

答：①电子电位差计是使用电压平衡原理工作。

②在温度检测中热电偶配套。下图是其线路图。

③起到零点调整的电阻是RG,起到量程调整的电阻是RM。

4、（10分）写出差压式流量计的基本方程式；说明公式中各个符号所代表的含

义。

答：

a——流量系数；Q——被测流体流量

£一一体膨胀校正系数F0一一节流件的开口面积

P1一一被测流体的密度4P——节流件前后差压

三、计算题（20分）

1、（10分）计算下图液位差压变送器的量程、测量范围及迁移量。

已知：H=0~10mh=l.2mp=35kg/m3g^10m/s2

答：AP=P+-P-=HPg+hPg=3500H+4200Pa

差压变送器：量程=35000（Pa）测量范围=4200〜39200（Pa）

迁移量=4200（Pa）

2、（10分）某压力仪表的测量范围是100〜HOOPa,其精度为0.5级，则这台

表的量程是多少？基本误差是多少？最大绝对误差是多少？允许误差是多少？

答：①lOOOPa②0.5%③±5Pa④0.5%

《化工仪表与自动化》课程测试试题三

一、填空题（28分）

1、检测仪表的基本组成有测量、传动放大和显示三个部分。

2、在控制系统中，增加比例度,控制作用减少；增加积分时间；控制作用减

少；增加微分时间，控制作用增加。

3、按误差出现的规律，可将误差分为系统误差、偶然误差及疏忽误

差。

4、描述对象特性的三个参数是放大系数、时间常数和滞后时间。

5、某温度表的精度为0.5级，其测量下限是50℃,上限是850℃o则此表的量

程是800；测量范围是50~850；允许基本误差是0.5%；最大绝对误

差是4。

6、热电偶温度计中常用的冷端温度补偿方法有冷端温度保持0度法、冷端

温度修正法、校正仪表零点法、补偿电桥法、补偿热电偶法五种。

7、自动平衡电桥配热电阻测温时，采用三线制连接,其连接导线的电阻规

定为2x2.5Qo

二、综合题（62分）

1、（15分）比较电子电位差计与电子平衡电桥在测量原理和结构上有哪些异同

点。

答：原理的相同点：都是利用滑动触点位置的变化来反映被测温度的大小。

结构的相同点：放大器、可逆电机、同步电机、传动机构

结构的不相同点：检测元件、测量桥路。

原理的不相同点：

2、（15分）热电偶测温时，使用补偿导线的目的是什么？它能否进行冷端温度

补偿？如不能应如何处理？

答：①使用补偿导线的目的是将热电偶的冷端从温度较高、波动较大的地方移

到温度较低、且相对稳定的地方。

②如果只使用补偿导线还不能达到冷端温度补偿的目的，必须与其它方法配合

起来使用。

③具体方法如下：

热电偶常用的冷端温度补偿方法有：公式计算法、冰浴法、仪表机械零点调整

法和电桥补偿法。

3、（12分）画出串级控制系统的方框图；分别说出副回路及主回路所起到的作

用。

答：下图为串级控制系统的方框图；副回路是克服作用于副对象的干扰，使副

被控变量基本稳定，减少对主变量的影响；而主回路主要克服作用于主对象的

干扰，保证主被控变量稳定。

4、（20分）工艺要求利用回流量来控制塔顶温度t（简单控制系统），为保证塔

正常操作，回流量不允许中断。

①指出构成控制系统时的被控变量、操纵变量、主要干扰是什么？（4分）

②在图上画出控制流程图并确定执行器类型；（5分）

③选择控制器的作用方向；（3分）

④画出简单控制系统方框图；（4分）

⑤简单说明该系统克服干扰的过程（可设温度t升高，分析控制动作过程）。

（4分）

答：①构成控制系统时的被控变量是塔顶温度；操纵变量是塔顶回流量，主要

干扰量是：进料的流量和温度，回流的温度和流量，加热蒸汽量等。

②控制图见下图，执行器为气关式。

③控制器为反作用方向。

④简单控制系统方框图见下图

⑤该系统克服干扰的过程：当干扰作用使温度t升高，测量大于给定，控制器

输入偏差增大，其输出控制信号增加，气开阀开大，回流量加大，塔顶温度下

降，回复给定。

三、计算题（10分）

计算下图液位差压变送器量程、测量范围及迁移量（10分）。

己知：H=0~10m；p=35kg/m3；g^lOm/s2。

答：AP=P+-P-=Hpg=3500HPa

差压变送器

量程:35000（Pa）测量范围：0~35000（Pa）迁移量:0（Pa）

《化工仪表与自动化》课程测试试题四

一、填空题（32分）

1、表征控制规律的参数是比例度、积分时间及微分时间。

2、串级调节系统结构上有两个回路，分别称为主回路和副回路;有两

个被调参数，分别称为主参数和副参数;有一个调节参数。

3、弹簧管压力表是利用弹簧产生位移与被测压力相平衡来测量的。

4、不受被测介质物理性质影响的流量计是：电磁流量计、漩涡流量计

、椭圆齿轮流量计（说出三种即可）。

5、差压式流量计是利用节流原理进行测量流量的。

6、电容式液位传感器测量液位时，如测量高粘度导电介质则测量精度受—虚拟

液位的影响。

7、分度号为S型的热电偶，如果错接了K型热电偶的补偿导线则产生的热电势

会增加。如果补偿导线的型号正确但正负接反，则产生的热电势会减少。

8、电容式差压变送器的测量部分是先将差压转变成位移，然后再变成

电容变化量作为转换部分的输入。

二、综合题（58分）

1、（10分）均匀控制系统和一般控制系统的异同点有哪些？怎样实现均匀控制？

答：①均匀控制系统和一般控制系统的相同点：结构相同；不同点：目的和特

点不同，其目的是为了解决前后工序的供求矛盾，使两个变量间能互相兼顾和

协调操作，特点是使两个互相联系的变量都在允许的范围内缓慢地变化。

②均匀控制的实现可以从以下2方面来做：1）调节规律上采用P或PL而不采

用D调节，2）参数整定上比例度从小到大整定，且比例度（和积分时间）都较

大。

2、（8分）从保证控制质量的角度，控制阀设计中应考虑哪几个方面？阀的理

想流量特性有哪几种形式？

答：①控制阀的设计应考虑：阀口径的选择、气开气关形式的选择和流量特性

选择。

②理想流量特性有4种形式：1）直线特性2）等百分比特性3）快开特性

4）抛物线特性

3、（10分）控制器输入偏差是阶跃信号（见下图），请根据已知参数，画出P、

PI的输出响应曲线。

已知：比例度6=200%已知：比例度6=100%积分时间Ti=2分

答：

4、（20分）某列管式蒸汽加热器，工艺要求出口物料温度稳定在（90±1）℃0

已知主要干扰为蒸汽压力的波动。

（1）确定被控变量，并选择相应的测量元件。

（2）制定合理的控制方案。

（3）如物料温度不允许过高，否则易裂解，试确定控制阀的气开、气关式。

（4）画出控制流程图与方框图。

答：①被控变量为列管式蒸汽加热器物料出口温度，因测量温度较低但精度较

高选择伯热电阻为测量元件。

②干扰为蒸汽压力，控制方案选用副参数为蒸汽压力主参数为物料出口温度的

串级控制。

③控制阀选用的气开式

④控制流程图与方框图如图

5、（10分）某化学反应器工艺规定操作温度为400±2",考虑安全因素，调节

过程中温度偏离给定值不得超过6℃。现设计运行的温度定值调节系统，在最大

阶跃干扰下的过渡过程曲线如图所示。问该过程的最大偏差、余差、衰减比、过

渡时间（按被控变量进入新稳态值的±2%为准）和振荡周期。

答：

由反应曲线可知：最大偏差A=45-40=5C余差C=41-40=l℃

衰减比过渡时间：Ts=23min

三、计算题：（10分）

计算下图各热电偶回路所产生的热电势（10分）。

如图为s型热偶测温线路，由于疏忽将其中第二段补偿导线接反，求：①输入到

显示仪表的总电势为多少？②由于第二段补偿导线接反引入的误差是多少？

答：①El=ES（800,50）-ES（50,0）=（7.345-0.299）-0.299=6.747（mV）

②E2=ECD（800,0）-6.747=7.345-6.747=0.598（mV）

《化工仪表与自动化》课程测试试题五

一、填空题（36分）

1、在阶跃扰动作用下，自动控制系统的过渡过程有—发散震荡_、等幅震荡、

非震荡衰减—和—衰减震荡_等基本形式。

2、自动控制系统按按设定值的不同形式可分为一定值控制系统_、_随动控制系

统、—程序控制系统一等控制系统。

3、对象的数学模型就是一利用数学的表达式来描述对象的特点____。

4、液位变送器测量进行妻点迁移时只改变—测量范围—，不改变—量程____。

5、在常用的热电偶温度计中，精度较高的是_S—热电偶，线性最好的是

K___热电偶，灵敏度较高的是_E—热电偶。

6.常用的热电阻材料是铜、伯,分度号是_Cu50、CulOO、Pt5O、

PtlOO,线性好的是一铜一热电阻，它适于测量—低—温度。

7.描述对象特性的三个参豆是放大倍数、时间常数、滞后时间如果时间常

数越大，系统的响应速度越慢，系统的稳定性越好。

8.差压式流量计由节流件、导压管和显示仪器组成。常用的标准

取压方式有角接取压和法兰取压。

9.指出你所知道的几种复杂控制系统串级控制系统、均匀控制系统、分程控制

系统、选择控制系统、前馈控制系统、比值控制系统等。

二、综合题（54分）

1、（10分）在控制系统中如何得到执行器的类型？画出执行器类型的简单结构

示意简图。

答：

在控制系统中，执行器类型的获得是靠改变执行机构和调节机构的作用方向来

得到的，一般情况下，对于大口径的执行器，执行机构采用正作用，靠改变调

节机构的正反装来得到执行器的气开气关类型，对于小口径的执行器，调节机

构选择正装，故只能靠改变执行机构的正反作用来得到执行器的气开气关类型

2、（14分）比较差压式流量计与转子式流量计的异同点。

答：①相同点：两者都是利用节流原理来测量流量。

②不同点：

差压式流量计

转子式流量计

节流件固定安装

节流件安装不固定

节流件前后差压变化

节流件前后差压固定

输入输出非线性

输入输出线性

3、（10分）控制器输入偏差是阶跃信号（见下图），请根据已知参数，画出P、

PI的输出响应曲线。

答：

4、（20分）如图为釜式反应器，釜内温度通过改变冷却剂流量的方式来控制。

①指出构成控制系统时的被控变量、控制变量、干扰量是什么？

②如果冷却剂压力为主要干扰，选择控制方案，在下图中画出控制流程图；

③选择执行器的气开、气关类型；

④画出控制系统的方框图；

⑤简单说明该系统克服干扰的过程（可设温度t升高，分析调节动作过程）。

答：①构成控制系统时的被控变量是釜内温度。操纵变量是冷却剂流量，干扰

量是：冷却剂压力和温度、搅拌速度以及环境温度。

②控制流程图见下图lo

③执行器应选择气关类型。

④控制系统方框图见下图2o

⑤该系统克服干扰的过程：当干扰作用使温度t升高，测量大于给定，控制器

输入偏差增大，其输出控制信号减少，气关阀开大，冷却剂流量增加，釜内温

度下降，维持给定。

图1

图2

三、计算题：（10分）

计算下图热电偶温度计所产生的热电势以及温度计所显示的温度（10分）。

注：CD——S型热电偶；C'D'——S型热电偶补偿导线；

答：①E=ECD（300,25）=（2.323-0.142）=2.181（mV）

②因为电子电位差计有自动冷端温度补偿装置，所以测量不受环境温度影响，

温度计所显示的温度为300℃o

一、选择题

1.单圈弹簧管式压力表的弹簧管通入被测压力后，产生向外挺直的扩张形变，自

由端产生微小（A）。

A.位移B.膨胀C.变化D.波动

2.在被测压力较稳定情况下，正常操作压力值应不超过压力表满量程的（C）。

A.1/3B.1/2C.2/3D.3/4

3.电容式压力变送器是把被测压力转换成（C）的变化，然后经过测量变送，

输出与被测压力相对应的电流信号。

A.作用力B.电势差C.差动电容D.位移变化量

4.椭圆齿轮流量计的椭圆齿轮每转过一周，所排出的被测介质数量为半月形容积

的（B）倍。

A.2B.4C.6D.8

5.仪表位号FE-212中字母"E'的含义是（A）。

A.检测元件B.变送器C.流量变送器D.流量开关

6.测量仪表启动前，引压管路应进行冲洗，一般冲洗次数不少于（C）o

A.1次B.2次C.3次D.4次

7.仪表管路埋地敷设时，应经过（B）后方可埋人。

A.调试B.防腐处理C.焊接D.保护套管

8.仪表引压管路的长度最大不应大于（B）m.

A.25mB.50mC.75mD.40m

9.测量氧气时不能使用（B）压力表。

A.铜质垫片B.浸油垫片C.铝制垫片D.橡胶垫片

10.必须倾斜安装较长压力变送器的引压导管，其倾斜度一般为（B）。

A.1:5B.1:（10~20）C.1：100D.1：150

11.差压变送器投运时，为防止单向受压，应该先打开（A）。

A.平衡阀B.高压阀C.低压阀D.以上都不对

12.孔板流量计温度计安装要求（A）

A.温度计安装位置与孔板之间的距离可等于或大于5D,但不得超过15D.

B.温度计套管应伸入管道至公称内径的大约1/2处，对于大口径管道（大于

300mm,温度计套管会产生共振）温度计的设计插入深度应不小于90mm。

C.温度计插入方式只可直插，不能斜插。

D.温度计插入处开孔内壁边缘不用修圆，对毛刺和直管段管道内表面无要求。

13.超声波流量计的电子数据单元主要实现数据储存、通讯、（B）的计算等功能。

A.标况气体流量B.工况气体流量C.标况气体总量D.工况气体总量

4、超声波流量计的换能器（声波探头）检查主要是测量其（A）.

A.电阻值B.电压值Co电流值D.电感值

14.下面关于超声波流量计的安装要求叙述错误的是：（C）

A.对于双向应用的场合，流量计的两端都应认为是“上游”。

B.流量计的误差大小与与由流量计上游管道结构引起的速度分布畸变的类型和

程度以及流量计补偿畸变的能力有关。

C.在超声流量计进口处的内径改变或有突人物对气体速度分布没有影响。

15.下面关于容积式流量计的叙述错误的是：（C）

A.流量计应安装在振动尽量小的地方，室内室外均可，但应防雨淋。

B.公称通径小于80mm的流量计，可架在管道中，亦可将底座落在水泥地基上，

耐压6.3MPa或公称通径150mm以上的流量计可用地脚螺钉固定在水泥地基上。

C.流量计前不须装过滤器。

D.安装方式，应装在水平管道上

16.下面关于容积式流量计的保养叙述错误的是：（B）

A.腰轮流量计无需经常性的维护与保养，只要对减速器或调整机构以上部分（简

称表头）的轮系经常加润滑油，就能保证仪表正常运行。

B.加油周期：连续运行的流量计每年加油一次，断续运行的流量计每二年加油一

次。

C.对有加油孔的流量计需每半月加油一次，每次加油不得少于10mL

17.下面关于气体涡轮流量计的安装叙述错误的是：（D）

A在安装之前，应当检查涡轮流量计以确信没有由运输引起的损坏以及所有附件

（如接头，润滑油）完整无缺。

B撕去流量计进出口处的粘贴纸。

C按流量计上标明的流动方向安装。安装前，当用微小气流吹动叶轮时，叶轮应

能转动灵活，并没有无规则的噪声，计数器转动正常，无间断卡滞现象，则流量

计可安装使用o

D建议的安装位置是水平安装，计数器向上。在竖直安装时，通过流量计的气体

流向应从下到上。

18.下面关于气体涡轮流量计的叙述错误的是：（D）

A介质气体应当干燥且没有灰尘和杂质，杂质颗粒直径不大于5um。

B流量计前后必须加一定长度的直管段，其内径与流量计的口径相同，长度一般

不小于前10D后5D（视流量计具体型号及上游是否安装有整流器而定），以保

障新安装的流量计进行精确测量。

C所有标准的平面物都可以安装作为垫片。垫片必须同心对齐并且不能伸进管道

内壁。

D站场扫线时，应停止运行流量计，扫线作业完成后再开始流量计。

19.下面关于气体涡轮流量计运行的叙述错误的是：（D）

A流量计投入使用前，应按相应国家标准或规程进行检定或实流校准。

B及时检查流量计的脉冲输出信号，并与一次指示装置进行对比。

C没有油泵的涡轮流量计不需维护，装有油泵的涡轮流量计应3个月加注一次润

滑油。

D在线使用时，