2025年高级化工仪表维修工理论知识试题库及答案

2025年高级化工仪表维修工理论知识试题库及答案一、选择题1.下列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、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，所以答案选C。2.调节阀的流量特性是指（）之间的关系。A.调节阀的开度与流量B.调节阀两端的压差与流量C.调节阀的阀芯位移与通过阀的流量D.调节阀的前后压力与流量答案：C解析：调节阀的流量特性是指调节阀的阀芯位移与通过阀的流量之间的关系，所以答案是C选项。3.仪表的精度等级是根据（）来划分的。A.绝对误差B.相对误差C.引用误差D.系统误差答案：C解析：仪表的精度等级是根据引用误差来划分的，引用误差是指绝对误差与量程之比，以百分数表示，所以选C。4.在控制系统中，积分作用的主要目的是（）A.消除余差B.加快响应速度C.减少超调D.提高稳定性答案：A解析：积分作用的主要目的是消除余差，只要存在偏差，积分作用就会不断积累，使输出不断变化，直到偏差消除，所以答案是A。5.下列哪种防爆类型适用于有可燃性粉尘存在的危险场所（）A.隔爆型B.增安型C.本质安全型D.粉尘防爆型答案：D解析：粉尘防爆型适用于有可燃性粉尘存在的危险场所，隔爆型主要用于爆炸性气体环境，增安型和本质安全型也多用于气体环境，所以选D。6.热电偶产生热电势的条件是（）A.两热电极材料相同，两端温度相同B.两热电极材料相同，两端温度不同C.两热电极材料不同，两端温度相同D.两热电极材料不同，两端温度不同答案：D解析：热电偶产生热电势的条件是两热电极材料不同且两端温度不同，这样才能形成热电效应产生热电势，所以选D。7.流量测量中，节流装置的作用是（）A.使流体的流速增加B.使流体的压力增加C.使流体的流速和压力发生变化D.使流体的流量稳定答案：C解析：节流装置的作用是使流体的流速和压力发生变化，通过测量节流装置前后的压力差来间接测量流量，所以答案是C。8.可编程逻辑控制器（PLC）的编程语言不包括（）A.梯形图B.指令表C.高级语言D.功能块图答案：C解析：PLC的编程语言主要有梯形图、指令表、功能块图等，高级语言一般不用于PLC编程，所以选C。9.仪表接地系统的接地电阻一般要求不大于（）A.1ΩB.4ΩC.10ΩD.20Ω答案：B解析：仪表接地系统的接地电阻一般要求不大于4Ω，这样可以保证接地系统的有效性和安全性，所以答案是B。10.在控制系统中，微分作用的主要特点是（）A.对偏差的变化速度有响应B.对偏差的大小有响应C.对偏差的积分有响应D.对偏差的平方有响应答案：A解析：微分作用的主要特点是对偏差的变化速度有响应，能够提前预测偏差的变化趋势，加快系统的响应速度，所以选A。11.下列哪种液位测量仪表适用于高温、高压、强腐蚀的场合（）A.玻璃管液位计B.浮球液位计C.雷达液位计D.磁翻板液位计答案：C解析：雷达液位计适用于高温、高压、强腐蚀的场合，它是非接触式测量，不受介质的物理和化学性质影响。玻璃管液位计不适合高压、强腐蚀场合；浮球液位计和磁翻板液位计在强腐蚀场合可能存在腐蚀问题，所以选C。12.压力测量中，弹性元件的弹性特性是指（）A.弹性元件的变形量与所受压力成正比B.弹性元件的变形量与所受压力成反比C.弹性元件的变形量与所受压力的平方成正比D.弹性元件的变形量与所受压力的平方成反比答案：A解析：弹性元件的弹性特性是指弹性元件的变形量与所受压力成正比，在弹性范围内，压力越大，变形量越大，所以选A。13.控制系统中，比例度δ的大小对控制质量有影响，当δ减小时（）A.系统的稳定性提高B.系统的响应速度减慢C.系统的余差减小D.系统的超调量减小答案：C解析：比例度δ减小时，比例作用增强，系统的响应速度加快，余差减小，但稳定性降低，超调量增大，所以选C。14.下列哪种信号传输方式抗干扰能力最强（）A.模拟信号传输B.数字信号传输C.电流信号传输D.电压信号传输答案：B解析：数字信号传输抗干扰能力最强，因为数字信号只有0和1两种状态，在传输过程中可以通过编码、校验等方式来纠正干扰引起的错误，而模拟信号、电流信号和电压信号容易受到干扰，所以选B。15.智能仪表与传统仪表相比，其主要优点不包括（）A.精度高B.功能强C.可靠性低D.可通信答案：C解析：智能仪表具有精度高、功能强、可通信等优点，并且其可靠性通常比传统仪表更高，所以答案选C。二、填空题1.工业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2.热电偶的冷端补偿方法有______、冷端温度校正法、补偿电桥法等。答案：冰浴法3.调节阀的理想流量特性有直线流量特性、等百分比流量特性、______和快开流量特性。答案：抛物线流量特性4.仪表的基本误差是指仪表在______条件下的误差。答案：规定的正常工作5.可编程逻辑控制器（PLC）的基本组成包括中央处理器（CPU）、______、输入输出模块、电源等。答案：存储器6.流量测量中，常用的节流装置有孔板、______和文丘里管等。答案：喷嘴7.液位测量中，静压式液位计是根据______原理来测量液位的。答案：液体静压力与液位高度成正比8.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9.仪表的灵敏度是指仪表输出变化量与______变化量之比。答案：输入10.本质安全型仪表的防爆原理是限制______和电压，使电路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。答案：电流三、判断题1.热电阻的阻值随温度的升高而减小。()答案：×解析：热电阻的阻值随温度的升高而增大，这是热电阻的基本特性，所以该说法错误。2.调节阀的气开式是指当信号压力增大时，阀门开度增大。()答案：√解析：气开式调节阀的特点就是当信号压力增大时，阀门开度增大，所以该说法正确。3.仪表的精度等级越高，其测量误差越小。()答案：√解析：仪表的精度等级是根据引用误差划分的，精度等级越高，引用误差越小，测量误差也就越小，所以该说法正确。4.在控制系统中，积分时间Ti越大，积分作用越强。()答案：×解析：在控制系统中，积分时间Ti越大，积分作用越弱，因为积分时间长意味着积分作用积累的速度慢，所以该说法错误。5.隔爆型仪表可以在任何爆炸性气体环境中使用。()答案：×解析：隔爆型仪表有其适用的爆炸性气体环境和温度组别等要求，不是可以在任何爆炸性气体环境中使用，所以该说法错误。6.热电偶的热电势只与热端和冷端的温度有关，与热电极的长度和直径无关。()答案：√解析：热电偶的热电势主要取决于热端和冷端的温度差以及热电极的材料，与热电极的长度和直径无关，所以该说法正确。7.流量测量中，孔板的安装方向对测量结果没有影响。()答案：×解析：孔板有严格的安装方向要求，必须使流体从孔板的锐边流向钝边，否则会影响测量结果的准确性，所以该说法错误。8.可编程逻辑控制器（PLC）的扫描周期越短，系统的响应速度越快。()答案：√解析：PLC的扫描周期越短，意味着它能够更快地处理输入信号和执行程序，系统的响应速度也就越快，所以该说法正确。9.仪表接地的目的是为了防止触电事故。()答案：×解析：仪表接地的目的主要是为了保证仪表的正常运行、抗干扰以及保障人身和设备安全，防止触电事故只是其中一个方面，更重要的是抗干扰等功能，所以该说法错误。10.智能仪表可以通过通信接口与其他设备进行数据交换。()答案：√解析：智能仪表具有通信功能，可以通过通信接口与其他设备进行数据交换，实现远程监控、数据传输等功能，所以该说法正确。四、简答题1.简述热电偶的工作原理。(1).热电偶是基于热电效应工作的。(2).当两种不同的金属导体A和B组成一个闭合回路时，如果两接点处的温度不同，在回路中就会产生热电势，形成电流。(3).这是因为不同金属的自由电子密度不同，在接触处会发生电子扩散，当两端温度不同时，扩散的电子数量和方向会发生变化，从而产生热电势。2.调节阀的流量特性有什么作用？(1).满足生产过程的要求：不同的生产过程对流量的控制要求不同，通过选择合适的流量特性，可以使调节阀在不同的开度下都能准确地控制流量。(2).改善控制系统的品质：合适的流量特性可以使控制系统的响应速度、稳定性和控制精度等性能得到改善。(3).适应工艺条件的变化：在工艺条件发生变化时，如负荷变化、压力变化等，具有合适流量特性的调节阀能够更好地适应这些变化，保证系统的正常运行。3.简述可编程逻辑控制器（PLC）的扫描工作过程。(1).输入采样阶段：PLC在这个阶段读取所有输入端子的状态，并将其存入输入映像寄存器中。(2).程序执行阶段：PLC按照用户程序的顺序，依次对程序进行扫描执行，根据输入映像寄存器和其他元件的状态，进行逻辑运算和数据处理，并将结果存入输出映像寄存器中。(3).输出刷新阶段：在这个阶段，PLC将输出映像寄存器中的内容传送到输出端子，驱动外部负载。4.仪表接地有哪些重要性？(1).保障人身安全：通过接地可以将仪表设备上的漏电或静电导入大地，避免操作人员触电。(2).保证设备正常运行：接地可以提供一个稳定的参考电位，减少外界干扰对仪表信号的影响，保证仪表测量和控制的准确性。(3).防止电磁干扰：接地可以将仪表设备产生的电磁干扰信号导入大地，减少对周围其他设备的干扰，同时也能防止外界电磁干扰对仪表的影响。(4).保护设备：在发生雷击等过电压情况时，接地可以将过电压导入大地，保护仪表设备免受损坏。5.简述控制系统中比例、积分、微分三种控制作用的特点。(1).比例控制作用：特点是输出与偏差成比例，能迅速响应偏差的变化，使系统输出朝着减小偏差的方向变化，但不能消除余差，比例度δ越小，比例作用越强，系统响应速度越快，但稳定性可能降低。(2).积分控制作用：积分作用是对偏差的积分，只要存在偏差，积分作用就会不断积累，直到偏差消除，其主要作用是消除余差，但积分作用会使系统的响应速度变慢，积分时间Ti越小，积分作用越强。(3).微分控制作用：微分作用是对偏差的变化速度有响应，能够提前预测偏差的变化趋势，加快系统的响应速度，减少超调量，但对干扰比较敏感，微分时间Td越大，微分作用越强。五、综合题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。现采用热电偶测量温度，通过可编程逻辑控制器（PLC）进行控制，调节阀调节加热介质的流量来实现温度控制。请设计一个简单的控制系统方案，并说明其工作原理。(1).控制系统方案设计硬件部分：热电偶：安装在反应釜内，用于测量反应釜内的温度，并将温度信号转换为热电势信号。温度变送器：将热电偶输出的热电势信号转换为标准的电流或电压信号，如4-20mA信号，然后传输给PLC。可编程逻辑控制器（PLC）：接收温度变送器传来的信号，与设定的温度值进行比较，根据偏差值进行PID运算，输出控制信号。调节阀：接收PLC输出的控制信号，调节加热介质的流量，从而控制反应釜内的温度。电源：为各个设备提供电源。软件部分：在PLC中编写PID控制程序，根据温度偏差进行比例、积分、微分运算，输出合适的控制信号给调节阀。(2).工作原理热电偶测量反应釜内的实际温度，将温度信号转换为热电势信号，温度变送器将热电势信号转换为标准的电流或电压信号后传输给PLC。PLC将接收到的实际温度信号与设定的温度值进行比较，得到温度偏差。PLC根据温度偏差进行PID运算，计算出需要调节的控制量。PLC将控制量以标准信号的形式输出给调节阀，调节阀根据控制信号的大小调节加热介质的流量。如果实际温度低于设定温度，调节阀开度增大，增加加热介质的流量，使反应釜内的温度升高；如果实际温度高于设定温度，调节阀开度减小，减少加热介质的流量，使反应釜内的温度降低。通过不断地测量、比较、运算和调节，使反应釜内的温度保持在设定值附近，实现精确控制。2.某工厂的一个液位控制系统出现故障，液位波动较大，无法稳定在设定值。请分析可能的故障原因，并提出相应的解决措施。(1).可能的故障原因液位测量仪表故障：液位计可能出现测量不准确的情况，如传感器损坏、信号传输线路故障等，导致PLC接收到的液位信号不准确，从而无法正确控制液位。调节阀故障：调节阀可能存在卡涩、泄漏等问题，不能按照PLC输出的控制信号准确地调节流量，导致液位波动。PLC控制程序问题：PLC中的控制程序可能存在错误，如PID参数设置不合理、逻辑错误等，使得控制效果不佳。工艺条件变化：生产过程中的工艺条件可能发生了变化，如进料流量不稳定、出料流量变化等，导致液位难以控制。外界干扰：系统可能受到外界干扰，如电磁干扰、机械振动等，影响液位测量和控制的准确性。(2).相应的解决措施对于液位测量仪表故障：检查液位计的传感器是否正常工作，如有损坏及时更换；检查信号传输线路是