2025年高职应用化工技术（化工仪表及自动化）试题及答案

2025年高职应用化工技术（化工仪表及自动化）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（总共10题，每题3分，每题只有一个选项符合题意）1.化工仪表中，能够将被测压力转换为电量输出的是（）A.弹簧管压力计B.电容式压力传感器C.液柱式压力计D.活塞式压力计2.在自动化控制系统中，被控变量的设定值随时间任意变化的控制系统是（）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3.以下哪种流量计的工作原理是基于流体振动现象（）A.电磁流量计B.涡街流量计C.超声波流量计D.质量流量计4.热电偶温度计的工作原理是基于（）A.热电效应B.热阻效应C.热磁效应D.热压效应5.自动控制系统中，控制器的输出信号与输入偏差信号之间的关系称为（）A.控制规律B.反馈规律C.测量规律D.调节规律6.气动执行器的主要组成部分不包括（）A.执行机构B.控制机构C.调节机构D.阀门定位器7.化工生产过程中，用于测量流量的仪表是（）A.液位计B.温度计C.流量计D.压力计8.能够实现信号远距离传输的仪表是（）A.智能仪表B.电动仪表C.气动仪表D.液动仪表9.在控制系统中，干扰作用是（）A.使被控变量偏离给定值的因素B.使控制器输出信号变化的因素C.使执行器动作的因素D.使测量元件工作的因素10.以下哪种控制规律能有效消除余差（）A.P控制B.PI控制C.PD控制D.PID控制第II卷1.填空题（总共5题，每题4分）（1）化工仪表按功能可分为检测仪表、______仪表、显示仪表、调节仪表和执行器等。（2）热电偶的热电势大小与______和______有关。（3）自动控制系统的基本组成包括被控对象、测量元件与变送器、______、执行器。（4）流量测量的方法主要有容积法、速度法、______法。（5）气动执行器的气源压力一般为______MPa。2.简答题（总共3题，每题10分）（1）简述化工仪表及自动化在化工生产中的重要性。（2）说明PID控制中P、I、D控制规律的作用。（3）简述电磁流量计的工作原理及特点。3.计算题（总共2题，每题10分）（1）某热电偶在冷端温度为20℃时，测得热电势为20mV，求热端温度。已知该热电偶的分度表在冷端温度为0℃时，热电势为20mV时对应的热端温度为500℃，且每升高1℃热电势增加0.04mV。（2）某控制系统采用PI控制，比例度为50%，积分时间为2min，当输入偏差为5时，求控制器的输出变化量。4.案例分析题（总共1题，20分）在某化工生产过程中，需要对反应釜内的温度进行精确控制。采用了温度控制系统，该系统由热电偶温度计作为测量元件，温度控制器，电动调节阀作为执行器组成。在运行过程中，发现反应釜内温度波动较大，超出了工艺要求范围。请分析可能导致温度波动大的原因，并提出相应的解决措施。5.设计题（总共1题，20分）设计一个简单的液位控制系统来保持水箱液位恒定。要求说明系统的组成部分、工作原理，并画出控制系统的方框图。答案：第I卷1.B2.B3.B4.A5.A6.D7.C8.B9.A10.D第II卷1.（1）控制（2）热电偶材料、两端温度差（3）控制器（4）质量（5）0.14-0.162.（1）化工仪表及自动化能实时监测生产过程参数，保证生产安全稳定运行；提高产品质量和生产效率；实现生产过程的优化控制，降低成本等。（2）P控制能快速响应偏差，使系统有较强的克服干扰能力；I控制能消除余差；D控制能改善系统的动态性能，加快系统的响应速度。（3）电磁流量计基于电磁感应原理工作，当导电液体在磁场中流动时会产生感应电动势，其大小与流速成正比。特点有测量精度高、量程范围大、反应迅速、不受流体密度等影响等。3.（1）热端温度升高的度数为(20-20)/0.04=0℃，所以热端温度为500℃。（2）比例作用输出变化量为5×2=10，积分作用输出变化量为5×(1/2)×2=5，控制器输出变化量为10+5=15。4.可能原因：热电偶损坏或性能下降；温度控制器参数设置不合理；电动调节阀故障或开度控制不准确；外界干扰影响。解决措施检查热电偶并更换；重新调整控制器参数；检修电动调节阀；排查外界干扰源并采取屏蔽等措施。5.系统组成：水箱、液位传感器、液位控制器、气动调节阀。工作原理：液位传感器