2025年全国化工自动化仪表作业证考试题库含答案

2025年全国化工自动化仪表作业证考试题库(含答案)一、选择题1.以下哪种仪表不属于温度测量仪表？()A.热电偶B.热电阻C.压力变送器D.双金属温度计答案：C解析：热电偶、热电阻和双金属温度计都是常见的温度测量仪表，而压力变送器是用于测量压力的仪表，并非温度测量仪表。2.气动调节阀的气开、气关选择主要是由（）决定。()A.工艺生产的安全要求B.调节阀的流量特性C.执行机构的正反作用D.控制器的正反作用答案：A解析：气动调节阀气开、气关的选择主要依据工艺生产的安全要求。例如，在一些场合，当气源故障时，调节阀处于关闭状态能保证生产安全，则选择气开式；反之则选择气关式。调节阀的流量特性、执行机构和控制器的正反作用并非气开气关选择的主要决定因素。3.仪表的精度等级是指仪表的（）。()A.误差B.基本误差C.允许误差D.基本误差的最大允许值答案：D解析：仪表的精度等级是根据仪表基本误差的最大允许值来划分的。误差是测量值与真实值的差值；基本误差是仪表在规定条件下的误差；允许误差是一个较为宽泛的概念，而精度等级明确是由基本误差的最大允许值确定的。4.下列哪种流量测量仪表属于容积式流量计？()A.孔板流量计B.涡轮流量计C.椭圆齿轮流量计D.电磁流量计答案：C解析：椭圆齿轮流量计是典型的容积式流量计，它通过测量流体在固定容积的测量室内的充满次数来计算流量。孔板流量计是差压式流量计；涡轮流量计是速度式流量计；电磁流量计是基于电磁感应原理测量流量的仪表。5.化工自动化控制系统中，PID控制器的积分作用是为了消除（）。()A.偏差B.余差C.误差D.干扰答案：B解析：PID控制器中，积分作用的主要目的是消除余差。余差是指系统在过渡过程结束后，被控变量的稳态值与设定值之间的差值。偏差是指被控变量的测量值与设定值的差值；误差是测量值与真实值的差异；干扰是影响系统正常运行的外部因素。积分作用通过对偏差的积分运算，不断调整控制作用，最终消除余差。二、填空题6.化工自动化仪表按其功能可分为检测仪表、显示仪表、____和执行器四大类。答案：控制仪表7.热电阻是基于金属导体的____随温度变化而变化的特性来测量温度的。答案：电阻值8.调节阀的流量特性有线性、等百分比和____三种。答案：快开9.压力测量仪表按其工作原理可分为液柱式、弹性式、____和电气式四大类。答案：活塞式10.自动化控制系统按其结构可分为开环控制系统和____控制系统。答案：闭环三、判断题11.热电偶的热电势大小只与组成热电偶的材料和两端温度有关，而与热电偶的长度、粗细无关。()答案：√解析：根据热电偶的工作原理，热电势的大小主要取决于组成热电偶的材料以及热电偶两端的温度差，与热电偶的长度和粗细没有关系。12.气动执行器的薄膜式执行机构输出的是角位移。()答案：×解析：气动执行器的薄膜式执行机构输出的是直线位移，而角位移通常是由气动执行器的活塞式执行机构或其他一些特殊的旋转式执行机构输出的。13.仪表的灵敏度越高，其测量精度就越高。()答案：×解析：仪表的灵敏度是指仪表对被测量变化的反应能力，而测量精度是指测量结果与真实值的接近程度。灵敏度高并不一定意味着测量精度高，因为测量精度还受到仪表的误差、稳定性等多种因素的影响。14.电磁流量计可以测量气体的流量。()答案：×解析：电磁流量计是基于电磁感应原理工作的，它要求被测流体必须是导电的液体，而气体通常不导电，所以电磁流量计不能测量气体的流量。15.在自动化控制系统中，闭环控制系统一定比开环控制系统的控制效果好。()答案：×解析：闭环控制系统具有反馈环节，能对被控变量进行自动修正，一般情况下控制效果较好。但在某些特定场合，如系统干扰较小、控制要求不高时，开环控制系统由于结构简单、成本低等优点也能满足要求。所以不能绝对地说闭环控制系统一定比开环控制系统的控制效果好。四、简答题16.简述化工自动化的主要内容。(1).自动检测：利用各种检测仪表对生产过程中的工艺参数进行测量和显示，以便操作人员了解生产情况。(2).自动信号与联锁保护：当工艺参数超过正常范围时，发出信号并采取相应的保护措施，防止事故发生。(3).自动操纵：根据预先设定的程序自动控制生产设备的启动、停止和运行。(4).自动控制：通过控制器对被控变量进行调节，使生产过程在规定的条件下稳定运行。17.简述热电偶的工作原理。(1).两种不同材料的导体或半导体A和B组成一个闭合回路。(2).当两个接点1和2的温度不同时，在回路中就会产生热电势。(3).热电势的大小与组成热电偶的材料以及两个接点的温度差有关。18.简述调节阀的气开、气关选择原则。(1).从工艺生产的安全角度考虑，当气源中断时，调节阀的状态应能保证生产设备和人员的安全。(2).若调节阀处于关闭状态能避免生产事故，则选择气开式；若调节阀处于打开状态能避免生产事故，则选择气关式。(3).例如，在加热炉的燃料气管道上，为防止炉温过高引发事故，应选择气开式调节阀；而在冷却水管路上，为防止设备超温，应选择气关式调节阀。19.简述压力测量仪表的选用原则。(1).根据被测压力的大小和性质选择合适的量程和精度等级。(2).考虑被测介质的性质，如腐蚀性、粘性、温度等，选择相应材质和结构的压力测量仪表。(3).根据使用环境选择合适的仪表类型，如在易燃易爆环境中应选择防爆型压力测量仪表。(4).结合工艺要求和经济因素，选择性价比高的压力测量仪表。20.简述自动化控制系统的基本组成部分及其作用。(1).被控对象：需要进行控制的生产设备或过程。(2).检测元件和变送器：用于测量被控变量，并将其转换为标准信号。(3).控制器：根据检测到的被控变量与设定值的偏差，按照一定的控制规律计算出控制信号。(4).执行器：根据控制器输出的控制信号，改变操纵变量，使被控变量达到设定值。五、论述题21.论述PID控制器的原理、参数整定方法及其在化工自动化中的应用。(1).PID控制器的原理：PID控制器是一种线性控制器，它根据被控变量的测量值与设定值的偏差，分别进行比例（P）、积分（I）和微分（D）运算，然后将这三种运算结果相加得到控制信号。比例作用是按偏差的大小成比例地调整控制作用，能快速响应偏差，但不能消除余差；积分作用是对偏差进行积分运算，能消除余差，但会使系统响应变慢；微分作用是根据偏差的变化率来调整控制作用，能提前预测偏差的变化趋势，改善系统的动态性能。(2).参数整定方法：经验凑试法：根据经验先确定一组初始参数，然后通过观察系统的响应曲线，逐步调整参数，直到系统的控制效果达到满意为止。临界比例度法：先将积分时间和微分时间置为无穷大，使控制器成为纯比例控制器，然后逐渐增大比例系数，直到系统出现等幅振荡，记录此时的临界比例度和临界周期，再根据经验公式计算出PID控制器的参数。衰减曲线法：通过试验得到系统的衰减曲线，根据衰减比和振荡周期来确定PID控制器的参数。(3).在化工自动化中的应用：温度控制：在化工生产中，许多反应需要在特定的温度下进行，PID控制器可以根据温度传感器测量的温度与设定值的偏差，调整加热或冷却设备的功率，使反应温度保持稳定。压力控制：对于化工生产中的管道、容器等设备，需要控制其内部压力在安全范围内，PID控制器可以根据压力传感器测量的压力与设定值的偏差，调节阀门的开度，实现压力的稳定控制。流量控制