2025年仪表中级实操试题和答案

2025年仪表中级实操试题和答案一、填空题（每题2分，共20分）1.工业上常用的热电阻有______和______两种。答案：铂热电阻；铜热电阻。在工业测量中，铂热电阻稳定性好、精度高，常用于较高精度的温度测量场合；铜热电阻成本较低，在一些对精度要求不是特别高的中低温测量中应用广泛。2.调节阀的流量特性有______、______、______和抛物线四种。答案：直线；等百分比（对数）；快开。直线流量特性调节阀的流量与开度成线性关系；等百分比流量特性调节阀的相对流量变化率与相对开度变化率成比例；快开流量特性调节阀在开度较小时流量就有较大变化。3.仪表的精度等级是根据______来划分的。答案：最大引用误差。最大引用误差是仪表的最大绝对误差与量程之比的百分数，精度等级就是根据这个最大引用误差的大小来确定的。4.压力测量中，绝对压力、表压力和大气压力之间的关系为______。答案：表压力=绝对压力-大气压力。当绝对压力高于大气压力时，表压力为正值；当绝对压力低于大气压力时，表压力为负值，此时也称为真空度。5.热电偶产生热电势的条件是______和______。答案：两热电极材料不同；两接点温度不同。只有满足这两个条件，热电偶回路中才会产生热电势，从而可以用于温度测量。6.过程控制系统一般由______、______、______和被控对象组成。答案：测量变送装置；控制器；执行器。测量变送装置将被控变量的实际值转换为标准信号，控制器根据测量值与设定值的偏差进行运算并输出控制信号，执行器根据控制信号改变操纵变量。7.数字式显示仪表的核心部件是______。答案：A/D转换器。A/D转换器的作用是将模拟信号转换为数字信号，以便数字式显示仪表进行处理和显示。8.超声波流量计按测量原理可分为______、______、______等。答案：时差法；频差法；多普勒法。时差法是通过测量超声波在顺流和逆流中的传播时间差来计算流体流速；频差法是测量超声波在顺流和逆流中的频率差；多普勒法是利用超声波遇到流体中的散射体产生的多普勒频移来测量流速。9.可编程逻辑控制器（PLC）的编程语言有______、______、______等。答案：梯形图；指令表；功能块图。梯形图是一种图形化编程语言，类似于继电器控制电路，直观易懂；指令表是一种文本形式的编程语言，类似于计算机的汇编语言；功能块图是用功能块来表示各种功能，便于进行复杂系统的编程。10.本质安全型仪表的防爆原理是______。答案：限制电路中的能量，使其在正常工作或故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃爆炸性混合物。本质安全型仪表通过采用特殊的电路设计和元件选择，将电路中的能量限制在安全范围内。二、选择题（每题2分，共20分）1.下列哪种仪表不属于流量测量仪表（）A.差压式流量计B.热电偶C.电磁流量计D.涡街流量计答案：B。热电偶是用于温度测量的仪表，而差压式流量计、电磁流量计和涡街流量计都是常见的流量测量仪表。2.调节阀的气开、气关选择主要是根据（）A.工艺生产的安全要求B.调节阀的口径大小C.介质的性质D.控制器的类型答案：A。在工艺生产中，为了保证生产安全，当气源故障时，调节阀应处于安全的开度位置，所以气开、气关的选择主要依据工艺生产的安全要求。3.热电阻温度计是基于（）原理来测量温度的。A.热电效应B.热阻效应C.热辐射效应D.热膨胀效应答案：B。热电阻温度计利用导体或半导体的电阻随温度变化的特性来测量温度，即热阻效应；热电效应是热电偶的工作原理；热辐射效应常用于红外测温仪；热膨胀效应常用于膨胀式温度计。4.以下哪种信号属于模拟信号（）A.二进制数字信号B.脉冲信号C.4-20mA电流信号D.开关信号答案：C。4-20mA电流信号是连续变化的模拟信号；二进制数字信号和脉冲信号属于数字信号；开关信号是离散的信号，只有开和关两种状态。5.在自动控制系统中，控制器的输出信号与输入偏差信号之间成比例关系的控制规律是（）A.比例控制规律B.积分控制规律C.微分控制规律D.比例积分微分控制规律答案：A。比例控制规律的输出信号与输入偏差信号成比例关系；积分控制规律的输出信号与偏差信号的积分成正比；微分控制规律的输出信号与偏差信号的变化率成正比；比例积分微分控制规律则综合了这三种控制规律的特点。6.压力仪表的量程应选择为正常测量值的（）A.1/3-2/3B.1/2-2/3C.1/3-3/4D.1/2-3/4答案：B。为了保证压力仪表的测量精度和使用寿命，量程一般应选择为正常测量值的1/2-2/3。7.电磁流量计适用于测量（）A.气体流量B.蒸汽流量C.导电液体流量D.高粘度液体流量答案：C。电磁流量计是基于电磁感应原理工作的，只适用于测量导电液体的流量；对于气体、蒸汽和高粘度非导电液体，电磁流量计无法正常工作。8.可编程逻辑控制器（PLC）的输入模块主要用于（）A.接收外部设备的信号B.输出控制信号到外部设备C.进行逻辑运算D.存储程序和数据答案：A。PLC的输入模块负责接收来自外部设备（如按钮、传感器等）的信号；输出模块用于输出控制信号到外部设备；CPU进行逻辑运算；存储器用于存储程序和数据。9.下列关于热电偶冷端温度补偿的说法正确的是（）A.热电偶冷端温度补偿的目的是消除冷端温度变化对热电势的影响B.热电偶冷端温度补偿可以采用冷端恒温法，即将冷端置于冰水中C.补偿导线的作用是将热电偶的冷端延伸到温度恒定的地方D.以上说法都正确答案：D。热电偶的热电势与热端和冷端的温度差有关，冷端温度变化会影响热电势的测量值，所以需要进行冷端温度补偿；冷端恒温法是一种常见的冷端温度补偿方法，将冷端置于冰水中可使冷端温度恒定在0℃；补偿导线可以将热电偶的冷端延伸到温度相对稳定的地方，方便进行冷端温度补偿。10.以下哪种仪表的测量精度最高（）A.1.0级仪表B.0.5级仪表C.1.5级仪表D.2.5级仪表答案：B。仪表的精度等级数字越小，测量精度越高，所以0.5级仪表的测量精度最高。三、判断题（每题2分，共20分）1.热电阻温度计的测量精度比热电偶温度计高。（）答案：√。一般情况下，热电阻温度计的测量精度相对较高，特别是铂热电阻，常用于高精度的温度测量，而热电偶温度计更适用于高温测量，其精度相对热电阻略低。2.调节阀的流量系数C值越大，说明调节阀的流通能力越强。（）答案：√。流量系数C是衡量调节阀流通能力的一个重要指标，C值越大，在相同的压差下，调节阀的流量就越大，即流通能力越强。3.仪表的灵敏度越高，其测量精度就一定越高。（）答案：×。灵敏度是指仪表对被测量变化的反应能力，而测量精度不仅与灵敏度有关，还与仪表的误差等因素有关。灵敏度高并不一定意味着测量精度高。4.压力测量中，绝对压力永远大于表压力。（）答案：×。当绝对压力低于大气压力时，表压力为负值，此时绝对压力小于表压力加上大气压力，所以该说法错误。5.热电偶的热电势大小只与热端和冷端的温度有关，与热电偶的材料和长度无关。（）答案：×。热电偶的热电势大小与热端和冷端的温度有关，同时也与热电偶的材料有关，不同材料的热电偶在相同温度下产生的热电势不同，但与热电偶的长度无关。6.数字式显示仪表只能显示数字量，不能显示模拟量。（）答案：×。数字式显示仪表可以通过A/D转换器将模拟量转换为数字量后进行显示，所以它既可以显示数字量，也可以显示经过转换的模拟量。7.可编程逻辑控制器（PLC）的程序可以通过编程器或计算机进行修改。（）答案：√。PLC具有可编程的特点，其程序可以通过专门的编程器或装有编程软件的计算机进行修改和调试。8.超声波流量计可以测量任何流体的流量。（）答案：×。超声波流量计对流体有一定的要求，例如流体中需要有一定的散射体（多普勒法）或具有一定的声传播特性（时差法、频差法），对于一些不满足这些条件的流体，如纯净的气体等，超声波流量计无法准确测量流量。9.自动控制系统的过渡过程是指系统从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态的过程。（）答案：√。自动控制系统在受到干扰或设定值改变后，会从原来的稳定状态过渡到新的稳定状态，这个过程就是过渡过程。10.本质安全型仪表可以在任何爆炸性危险场所使用。（）答案：×。本质安全型仪表虽然具有防爆功能，但它有一定的适用范围和条件，并不是可以在任何爆炸性危险场所使用，需要根据具体的防爆等级和环境要求来选择合适的仪表。四、简答题（每题10分，共20分）1.简述热电偶的工作原理和使用注意事项。工作原理：热电偶是基于热电效应工作的。当两种不同的导体或半导体A和B组成一个闭合回路时，如果两个接点的温度不同，在回路中就会产生热电势，这种现象称为热电效应。热电势的大小与热端和冷端的温度差以及热电偶的材料有关。使用注意事项：（1）热电偶的冷端温度补偿：由于热电偶的热电势与热端和冷端的温度差有关，而实际应用中冷端温度往往是变化的，所以需要进行冷端温度补偿，以消除冷端温度变化对测量结果的影响。常见的冷端温度补偿方法有冷端恒温法、计算修正法、补偿电桥法等。（2）热电偶的选型：应根据测量温度范围、精度要求、环境条件等因素选择合适的热电偶类型。例如，铂铑-铂热电偶适用于高温测量，精度较高；镍铬-镍硅热电偶适用于中温测量，价格相对较低。（3）热电偶的安装：安装时应保证热电偶与被测对象充分接触，以减小测量误差。同时，要避免热电偶受到机械振动、化学腐蚀等影响。（4）补偿导线的使用：补偿导线的作用是将热电偶的冷端延伸到温度相对稳定的地方。使用时要注意补偿导线的型号应与热电偶的型号匹配，并且正负极不能接反。2.说明调节阀的气开、气关方式的选择原则和方法。选择原则：调节阀气开、气关方式的选择主要依据工艺生产的安全要求，即当气源故障（如供气中断）时，调节阀应处于使生产过程处于安全状态的位置。选择方法：（1）从工艺安全角度考虑：如果工艺要求在气源故障时调节阀处于关闭状态，以防止介质继续流入设备或管道，避免发生危险，则应选择气开式调节阀；如果工艺要求在气源故障时调节阀处于打开状态，以保证介质的正常排放或流通，防止设备超压等情况发生，则应选择气关式调节阀。（2）结合具体工艺过程：例如，在加热炉的燃料气调节系统中，为了防止在气源故障时燃料气继续进入加热炉导致炉温过高甚至发生爆炸，应选择气开式调节阀；而在冷却系统中，为了防止在气源故障时冷却水停止供应导致设备过热损坏，应选择气关式调节阀。（3）考虑控制系统的特性：在一些复杂的控制系统中，还需要考虑调节阀的气开、气关方式对整个控制系统稳定性和控制效果的影响。五、综合题（每题20分，共20分）某工厂有一个液位控制系统，采用差压式液位计测量液位，气动调节阀控制液体的进出。已知液位的设定值为50%，液位计的量程为0-10m，调节阀为气开式。当液位高于设定值时，要求调节阀开度减小；当液位低于设定值时，要求调节阀开度增大。（1）请画出该液位控制系统的方框图，并标明各部分的名称。（2）分析该系统的工作过程。（3）如果液位计出现故障，显示的液位值始终低于实际液位值，会对系统产生什么影响？（1）液位控制系统方框图：```+--+|设定值（50%）|+--+|v+--+|控制器|+--+|v+--+|气动调节阀|+--+|v+--+|被控对象（容器）|+--+|v+--+|差压式液位计|+--+|v|反馈信号到控制器|```（2）工作过程：设定值为液位的50%，即对应液位高度为5m。差压式液位计实时测量容器内的液位高度，并将测量值转换为标准信号反馈给控制器。控制器将测量值与设定值进行比较，得到偏差信号。当液位高于设定值（5m）时，偏差为正，控制器根据控制算法输出控制信号，使气动调节阀开度减小，减少液体的流入量，从而使