2025 年高职化工自动化技术（化工仪表）下学期期末测试卷

2025年高职化工自动化技术（化工仪表）下学期期末测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.以下哪种仪表不属于化工自动化中的检测仪表？（）A.温度传感器B.压力变送器C.调节阀D.流量测量装置2.热电偶的工作原理是基于（）。A.热电效应B.热阻效应C.光电效应D.压电效应3.某压力变送器的量程为0-10MPa，输出信号为4-20mA，当压力为5MPa时，输出电流为（）mA。A.8B.10C.12D.144.流量测量中，常用于测量大管径气体流量的仪表是（）。A.孔板流量计B.涡轮流量计C.电磁流量计D.超声波流量计5.以下关于调节阀的说法，错误的是（）。A.气开式调节阀在失气时关闭B.气关式调节阀在失气时打开C.调节阀的流量系数越大，调节能力越强D.调节阀只能用于调节流量6.PID调节中，I作用的主要目的是（）。A.消除稳态误差B.加快调节速度C.提高系统稳定性D.抑制干扰7.自动控制系统中，被控对象是指（）。A.控制器B.执行器C.工艺设备或生产过程D.检测仪表8.热电阻温度计的测温范围一般为（）。A.-200℃-600℃B.-50℃-150℃C.0℃-100℃D.100℃-500℃9.以下哪种控制规律适用于对象滞后较大、负荷变化较大的系统？（）A.P控制B.PI控制C.PD控制D.PID控制10.在化工自动化系统中，信号传输一般采用（）信号。A.直流电流B.直流电压C.交流电流D.交流电压二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填写在括号内，少选、多选、错选均不得分）1.化工仪表的性能指标包括（）。A.精度B.灵敏度C.重复性D.线性度E.响应时间2.以下属于温度检测仪表的有（）。A.热电偶温度计B.热电阻温度计C.双金属温度计D.压力式温度计E.红外温度计3.自动控制系统按给定值信号的特点可分为（）。A.定值控制系统B.随动控制系统C.程序控制系统D.开环控制系统E.闭环控制系统4.调节阀的流量特性有（）。A.直线流量特性B.等百分比流量特性C.抛物线流量特性D.快开流量特性E.对数流量特性5.化工自动化的主要内容包括（）。A.自动检测B.自动控制C.自动保护D.自动操纵E.自动联锁三、判断题（总共10题，每题2分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.化工仪表的精度等级越高，测量误差越小。（）2.热电偶的热电势只与热端和冷端的温度有关。（）3.压力变送器输出信号的大小与被测压力成正比。（）4.电磁流量计只能测量导电液体的流量。（）5.调节阀的气开气关形式选择只取决于工艺要求。（）6.PID调节中，P作用越强，系统稳定性越好。（）7.自动控制系统中，反馈信号与给定值信号相减得到偏差信号。（）8.热电阻温度计的阻值随温度升高而增大。（）9.开环控制系统没有反馈环节，控制精度较高。（）10.化工自动化可以提高生产效率、降低成本、保证产品质量。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述热电偶的测温原理及优点。2.说明调节阀的气开气关形式选择原则，并举例说明。3.简述PID调节中P、I、D作用的特点及适用场合。五、综合题（总共2题，每题15分）1.某化工生产过程中，需要对反应釜内的温度进行精确控制。已知反应釜温度范围为0-200℃，要求控制精度为±0.5℃。现有一支K型热电偶，其分度号为K，测量范围为0-1200℃，灵敏度为40μV/℃。请设计一个温度控制系统，包括检测仪表、控制器、执行器等部分，并说明各部分的作用及选型依据。2.某流量控制系统，采用孔板流量计测量流量，调节阀控制流量。已知流量范围为0-100m³/h，孔板流量计的流量系数为0.6，输出信号为4-20mA。调节阀的流量系数为50，气开式。当流量设定值为50m³/h时，系统处于稳定状态。现在流量突然增加到60m³/h，请分析系统的调节过程，包括检测仪表、控制器、执行器的动作情况。答案：一、选择题1.C2.A3.C4.D5.D6.A7.C8.A9.D10.A二、多项选择题1.ABCDE2.ABCDE3.ABC4.ABCD5.ABCDE三、判断题1.√2.√3.√4.√5.×6.×7.√8.×9.×10.√四、简答题1.热电偶的测温原理是基于热电效应，即两种不同材料的导体或半导体A、B组成一个闭合回路，当两接点温度不同时，回路中就会产生热电势。优点：结构简单、测量范围广、精度高、响应速度快、能直接测量温度等。2.选择原则：主要根据工艺生产的安全要求来决定。例如，对于加热炉的燃料气调节阀，应选用气开式，当气源中断时，阀门关闭，避免燃料继续进入加热炉造成事故；对于一些装有易结晶、易凝固物料的容器的调节阀，应选用气关式，当气源中断时，阀门打开，防止物料结晶或凝固堵塞管道。3.P作用特点：反应快，能迅速克服干扰影响，使系统输出量迅速向给定值靠拢，但存在稳态误差。适用场合：对象滞后较小、负荷变化不大、控制要求不高的系统。I作用特点：能消除稳态误差，但使系统响应速度变慢，可能引起系统振荡。适用场合：对象滞后较小、负荷变化不大、存在稳态误差的系统。D作用特点：能加快系统响应速度，增强系统稳定性，但对噪声敏感。适用场合：对象滞后较大、负荷变化较大、控制精度要求较高的系统。五、综合题1.检测仪表：选用K型热电偶，用于测量反应釜内的温度，并将温度信号转换为mV级电压信号。因为其测量范围能满足反应釜温度要求，且灵敏度合适。控制器：选用PID控制器，根据热电偶测量的温度信号与设定值比较得到偏差信号，通过P、I、D作用调节输出信号。其能根据系统要求精确控制温度。执行器：选用电动调节阀，根据控制器输出信号调节进入反应釜的加热或冷却介质流量。气开式调节阀可在失电时关闭，保证安全。2.当流量突然增加到60m³/h时，孔板流量计检测到流量变化，输出电流信号增大。控制