2025年仪表工考试题库及答案

2025年仪表工考试题库及答案一、选择题（每题2分，共40分）1.工业现场常用的K型热电偶，其分度号对应的材质是（）。A.铂铑10-铂B.镍铬-镍硅C.镍铬-康铜D.铜-康铜答案：B解析：K型热电偶为镍铬（正极）-镍硅（负极）材料，A为S型，C为E型，D为T型。2.某压力变送器量程为0-1.6MPa，迁移量为+0.4MPa，其测量范围变为（）。A.0.4-2.0MPaB.-0.4-1.2MPaC.0.4-1.6MPaD.0-2.0MPa答案：A解析：正迁移时，量程下限增加迁移量，上限为原上限+迁移量，故0+0.4=0.4MPa，1.6+0.4=2.0MPa。3.电磁流量计的测量原理基于（）。A.法拉第电磁感应定律B.科里奥利力原理C.伯努利方程D.热扩散原理答案：A解析：电磁流量计通过测量导电流体切割磁感线产生的感应电动势计算流量，符合法拉第电磁感应定律。4.热电阻采用三线制接法的主要目的是（）。A.提高抗干扰能力B.消除导线电阻对测量的影响C.简化接线D.降低成本答案：B解析：三线制中，两根导线接入桥路相邻臂，另一根接入电源端，可抵消导线电阻引起的误差。5.以下哪种仪表不需要直管段要求？（）A.涡街流量计B.电磁流量计C.转子流量计D.孔板流量计答案：C解析：转子流量计基于浮子在锥管中的位置测量流量，对前后直管段要求低；其他三种需一定直管段保证流场稳定。6.DCS系统中，AI模块的主要功能是（）。A.模拟量输入信号转换B.数字量输出控制C.逻辑运算D.通信接口答案：A解析：AI（AnalogInput）模块负责将现场4-20mA、热电阻等模拟信号转换为数字信号供系统处理。7.校验压力变送器时，标准器的精度应至少比被校表高（）。A.1个等级B.2个等级C.3个等级D.相同等级答案：B解析：根据JJG882-2019《压力变送器检定规程》，标准器精度需高于被校表2个等级以上，以保证校验准确性。8.仪表接地系统中，保护接地的接地电阻应不大于（）。A.4ΩB.10ΩC.20ΩD.50Ω答案：A解析：仪表保护接地需满足强电接地要求，通常接地电阻≤4Ω，特殊场合可放宽至10Ω但需设计确认。9.某温度控制系统出现周期性波动，可能的原因是（）。A.热电偶接线松动B.PID参数设置不当C.热电阻短路D.变送器电源故障答案：B解析：周期性波动多因控制参数（如比例度、积分时间）与系统特性不匹配，导致超调与调节反复；接线松动或短路会引起信号突变或固定偏差。10.智能仪表通过HART协议通信时，传输的信号是（）。A.数字信号叠加在4-20mA模拟信号上B.纯数字信号C.频率信号D.脉冲信号答案：A解析：HART协议采用FSK调制技术，在4-20mA模拟信号上叠加数字信号，实现双向通信。11.以下哪种情况会导致差压式流量计测量误差增大？（）A.介质密度与设计值一致B.前后直管段长度不足C.差压变送器量程选择过大D.导压管倾斜安装答案：B解析：直管段不足会导致流场紊乱，影响差压与流量的对应关系；量程选择过大会降低测量精度，但非主要误差源。12.执行器的气开式（FC）是指（）。A.无信号时阀门全开B.无信号时阀门全关C.信号增大时阀门关闭D.信号增大时阀门开启答案：B解析：气开式（FailClose）指气源中断时阀门关闭，气关式（FailOpen）则相反。13.校验浮筒液位计时，若实际介质密度小于设计密度，浮筒的浮力会（）。A.增大B.减小C.不变D.先增后减答案：B解析：浮力F=ρgV，ρ减小则浮力减小，导致仪表显示值高于实际液位。14.以下哪种仪表适用于测量高粘度、易结晶的液体流量？（）A.涡轮流量计B.电磁流量计C.椭圆齿轮流量计D.超声波流量计答案：C解析：椭圆齿轮流量计为容积式仪表，适合高粘度介质；电磁流量计要求介质导电，高粘度可能影响电极接触。15.仪表电源系统中，UPS的主要作用是（）。A.稳定电压B.提供后备电源C.隔离干扰D.调节频率答案：B解析：UPS（不间断电源）在市电中断时提供短时供电，保障仪表系统正常运行。16.某热电阻显示值偏高，可能的故障是（）。A.热电阻短路B.热电阻断路C.导线绝缘不良D.接线端子腐蚀答案：D解析：接线端子腐蚀会增加回路电阻，相当于热电阻阻值增大，显示值偏高；短路会导致显示值偏低或0，断路则显示最大值。17.气动薄膜调节阀的输出力由（）决定。A.膜头面积与输入气压B.弹簧刚度C.阀杆行程D.介质压力答案：A解析：输出力F=膜头面积×输入气压-弹簧反力，主要由前两项决定。18.以下哪种总线协议支持本质安全？（）A.ProfibusDPB.FoundationFieldbusH1C.ModbusRTUD.CAN总线答案：B解析：FFH1（基金会现场总线H1）支持本质安全设计，可用于危险区域；其他协议需额外防爆措施。19.仪表安装时，导压管的坡度一般要求为（）。A.1:50-1:100B.1:10-1:20C.1:200-1:500D.无坡度要求答案：A解析：导压管需倾斜安装以便排液或排气，坡度通常为1:50（2%）至1:100（1%）。20.校验温度变送器时，若输入信号为Pt100热电阻，输出应为（）。A.0-10VDCB.4-20mADCC.0-5VDCD.脉冲信号答案：B解析：工业现场温度变送器通常输出标准4-20mA信号，与DCS/PLC兼容。二、判断题（每题1分，共15分）1.热电偶的热电势大小仅与两端温度有关，与热电极长度无关。（）答案：√解析：热电势由热端和冷端的温差决定，与热电极材料、长度无关（长度影响电阻但不影响电势）。2.压力变送器的量程比越大，测量精度越高。（）答案：×解析：量程比是最大量程与最小量程的比值，量程比越大，在小量程时精度可能下降（因传感器非线性影响）。3.电磁流量计可以测量气体流量。（）答案：×解析：电磁流量计要求介质导电，气体不导电，无法测量。4.仪表电缆与动力电缆平行敷设时，间距应不小于150mm。（）答案：√解析：为避免电磁干扰，仪表电缆与动力电缆间距一般≥150mm，交叉时≥50mm。5.浮子流量计必须垂直安装，且流体自下而上流动。（）答案：√解析：浮子依靠重力与流体浮力平衡，垂直安装是基本要求。6.PID控制中，积分作用可以消除余差，但会降低系统稳定性。（）答案：√解析：积分作用通过累积误差消除余差，但积分时间过短会导致系统超调增大，稳定性下降。7.热电阻的测量范围一般比热电偶宽。（）答案：×解析：热电偶可测高温（如S型达1600℃），热电阻通常≤850℃（Pt100上限），故热电偶范围更宽。8.仪表气源的露点应低于环境温度10℃以上，以防止结露。（）答案：√解析：气源需干燥，露点低于环境温度10℃可避免水分在管道内凝结，影响气动仪表动作。9.涡街流量计的输出频率与流量成正比。（）答案：√解析：涡街流量计通过检测漩涡分离频率计算流量，频率f=St×v/d（St为斯特劳哈尔数，v为流速，d为漩涡发生体宽度），流速与流量成正比，故f与流量成正比。10.智能仪表的自诊断功能可以检测传感器故障，但无法检测通信故障。（）答案：×解析：智能仪表可通过内置算法检测传感器故障（如开路、短路）、通信故障（如HART信号中断）及内部电路异常。11.仪表接地系统中，信号地与保护地可以共用同一接地体。（）答案：√解析：现代仪表系统通常采用共地系统，信号地与保护地共用接地体（接地电阻≤4Ω），避免地电位差干扰。12.孔板流量计的孔板应迎着流体方向安装，锐角侧为入口。（）答案：√解析：孔板的锐角侧为入口，钝角侧为出口，安装反会导致差压减小，测量值偏低。13.执行器的死区会导致系统控制精度下降，但不会引起震荡。（）答案：×解析：死区过大时，执行器对小信号无响应，可能导致系统调节滞后，引发周期性震荡。14.超声波流量计可以测量非导电液体、气体和蒸汽的流量。（）答案：√解析：超声波流量计基于声速差原理，不受介质导电性影响，适用于液体、气体及蒸汽（需修正声速）。15.仪表校验时，只需校验上限和下限点，中间点无需校验。（）答案：×解析：根据规程，需校验至少5个点（包括0%、25%、50%、75%、100%），以确认线性度和回差符合要求。三、简答题（每题5分，共30分）1.简述压力变送器的校准步骤。答案：①准备设备：标准压力源（如活塞式压力计）、标准电流表（精度0.05级以上）、24V直流电源；②连接电路：将变送器电源、标准电流表串联，确保4-20mA信号正确接入；③通电预热15分钟；④零点校准：输入0MPa压力，调整零点电位器使输出为4mA；⑤量程校准：输入满量程压力（如1.6MPa），调整量程电位器使输出为20mA；⑥中间点校验：依次输入25%、50%、75%量程压力，记录实际输出值，计算误差和回差；⑦重复校准2-3次，确认误差≤允许值（如0.5%FS）；⑧填写校准记录，粘贴合格标签。2.电磁流量计安装时需注意哪些事项？答案：①安装位置：避免强磁场（如电机、变压器），保证前后直管段（前≥5D，后≥3D，D为管径）；②流向：与介质流动方向一致，标志箭头与实际流向相同；③接地：传感器必须单独接地（接地电阻≤100Ω），避免与管道共地（管道有涂层时需加装接地环）；④满管测量：垂直安装时流体自下而上，水平安装时电极位于管道水平中心线上（避免气泡附着）；⑤介质要求：电导率≥5μS/cm（如污水、酸液），不适用气体、油类（电导率低）。3.分析温度显示仪表出现“跳变”的可能原因及处理方法。答案：可能原因：①热电偶或热电阻接线松动，接触不良；②补偿导线或热电阻导线绝缘损坏，存在干扰；③仪表接地不良，引入电磁干扰；④现场有大电机、变频器等强干扰源；⑤温度变送器故障（如AD转换芯片损坏）。处理方法：①检查接线端子，重新紧固；②用兆欧表检测导线绝缘（≥20MΩ），更换破损导线；③测量接地电阻（≤4Ω），完善接地系统；④增加屏蔽层（双绞屏蔽线），屏蔽层单端接地；⑤更换温度变送器，校验确认。4.简述气动调节阀“卡堵”故障的判断与处理。答案：判断方法：①手动操作时阀杆无法动作或动作吃力；②输入信号变化时，阀位无响应或延迟；③听诊器听阀内有异常摩擦声。处理方法：①关闭上下游切断阀，排空介质；②拆卸执行机构与阀体连接，检查阀杆、填料函是否有异物（如焊渣、结晶物）；③清理阀内杂物，更换磨损的填料（如四氟乙烯填料）；④检查阀芯与阀座间隙，调整或研磨密封面；⑤恢复安装后，通入气源测试动作灵活性，确认无卡滞。5.说明DCS系统中“单点故障”的定义及预防措施。答案：定义：单个设备或模块故障导致系统部分或全部功能失效的情况（如主控制器故障、电源模块故障）。预防措施：①关键模块冗余配置（如主控制器、电源模块、通信卡件1:1冗余）；②重要信号采用双路输入（如温度、压力信号接入两个不同AI模块）；③定期检查设备状态（通过DCS诊断画面监测模块指示灯、报警信息）；④设置合理的报警阈值（如电源电压低于22V时报警）；⑤使用浪涌保护器（SPD）防止电源波动损坏模块。6.简述涡街流量计的工作原理及适用场景。答案：工作原理：流体流经漩涡发生体（如三角柱）时，两侧交替产生漩涡（卡门涡街），漩涡分离频率与流速成正比（f=St×v/d），通过检测频率（如压电传感器）计算流量（Q=v×A，A为管道截面积）。适用场景：清洁液体（如水、轻油）、气体（空气、蒸汽）、低粘度介质；不适用高粘度（＞10mPa·s）、脏污（含颗粒）、易结垢介质（漩涡发生体易被覆盖）。四、综合题（共15分）某化工厂蒸汽流量测量系统采用孔板+差压变送器+温压补偿方案，近期发现DCS显示流量值比实际值偏低15%。请分析可能原因并提出排查步骤。答案：可能原因：①孔板安装方向错误（锐角侧装反），导致差压减小；②导压管堵塞或泄漏（正压侧堵塞或负压侧泄漏，差压ΔP=P正-P负，ΔP减小）；③差压变送器量程设置错误（实际量程大于设计量程，如设计40kPa，误设为60kPa，输出电流