知识题库-化工仪表核心知识的题库及答案

做账实操1/15知识题库-化工仪表核心知识的题库及答案一、单选题（每题3分，共15题）1.化工生产中，测量温度时最常用的热电偶类型是（）A.K型（镍铬-镍硅）B.S型（铂铑10-铂）C.J型（铁-铜镍）D.T型（铜-铜镍）答案：A。解析：K型热电偶测温范围宽（-200℃~1300℃）、稳定性好、成本适中，适配化工生产中大多数中高温场景；S型为贵金属热电偶，用于高精度高温测量；J型、T型多用于低温或腐蚀性环境。2.压力表的量程选择应遵循“被测压力不超过量程的（）”原则，以保证测量精度和仪表寿命。A.50%B.75%C.90%D.100%答案：B。解析：压力表量程选择需预留安全余量，被测压力正常工况下应在量程的1/3~2/3之间，最大不超过75%，避免过载损坏仪表，同时保证测量精度。3.化工生产中测量腐蚀性介质的压力时，应选用的压力表类型是（）A.普通弹簧管压力表B.隔膜式压力表C.电接点压力表D.远传压力表答案：B。解析：隔膜式压力表通过隔离膜将腐蚀性介质与压力表内部机构隔离，避免腐蚀损坏；普通弹簧管压力表直接接触介质，易被腐蚀；电接点压力表侧重报警功能，远传压力表侧重信号传输，均不具备防腐特性。4.差压式流量计测量流量的核心原理是基于（）A.电磁感应定律B.帕斯卡定律C.伯努利方程D.欧姆定律答案：C。解析：差压式流量计（如孔板、文丘里管）通过节流元件使流体流速变化，产生差压，根据伯努利方程（能量守恒），差压与流量的平方成正比，进而计算流量；电磁感应定律是电磁流量计的原理，帕斯卡定律用于压力传递，欧姆定律适用于电路。5.液位测量中，适合测量高温、高压、有毒介质液位的仪表是（）A.玻璃管液位计B.浮筒液位计C.雷达液位计D.差压式液位计答案：C。解析：雷达液位计采用非接触式测量，不受介质温度、压力、毒性影响，适用于恶劣工况；玻璃管液位计易破损，且不适合高压有毒介质；浮筒液位计为接触式，高温高压下易故障；差压式液位计需考虑介质腐蚀性和冷凝罐维护。6.化工控制系统中，“PID控制器”的核心作用是（）A.测量工艺参数B.执行控制指令C.调节控制偏差，使被控参数稳定D.显示工艺数据答案：C。解析：PID（比例-积分-微分）控制器通过比例、积分、微分调节，修正被控参数（如温度、压力）与设定值的偏差，使工艺参数稳定在目标范围；测量参数由传感器完成，执行指令由执行器（如调节阀）完成，显示数据由显示仪表完成。7.调节阀的“气开式”是指（）A.有气压时阀门打开，无气压时关闭B.有气压时阀门关闭，无气压时打开C.通电时阀门打开，断电时关闭D.通电时阀门关闭，断电时打开答案：A。解析：气开式调节阀的动作逻辑为“有气开、无气关”，适用于故障状态下需关闭阀门的场景（如易燃介质输送）；气关式为“有气关、无气开”，适用于故障状态下需保持阀门打开的场景（如锅炉给水）；通电控制是电动调节阀的逻辑。8.化工仪表的“防爆等级”中，“ExdIIBT4”的“T4”表示（）A.防爆类型B.环境温度C.点燃温度组别D.防护等级答案：C。解析：防爆等级标识中，“Ex”为防爆总标志，“d”为防爆类型（隔爆型），“IIB”为气体组别，“T4”为点燃温度组别（T4对应的最高点燃温度为135℃），组别越高，适用的危险环境温度越高。9.测量液体流量时，电磁流量计的安装位置应遵循（）A.水平安装，传感器上游至少保留5倍管径的直管段B.垂直安装，流体自上而下流动C.水平安装，传感器下游无需保留直管段D.垂直安装，流体自下而上流动答案：D。解析：电磁流量计垂直安装时，流体需自下而上流动，确保传感器测量管内充满介质，避免气泡影响测量；水平安装时需保证满管，上游至少保留5倍管径、下游至少保留2倍管径的直管段；自上而下流动易导致管内不满。10.化工仪表校准的核心目的是（）A.检查仪表外观是否完好B.调整仪表精度，确保测量误差在允许范围C.清洁仪表内部部件D.更换仪表老化零件答案：B。解析：仪表校准通过标准设备对比，调整仪表的测量精度，消除系统误差，确保仪表测量值与真实值的偏差符合要求；外观检查、清洁、换件是维护内容，并非校准核心目的。11.当工艺要求“被控参数故障时保持当前状态”，应选择的调节阀作用方式是（）A.气开式+正作用控制器B.气关式+反作用控制器C.气开式或气关式+保位阀D.电动调节阀+断电保位答案：C。解析：单纯气开或气关式调节阀故障时会回到全关或全开状态，需配合保位阀实现“故障保位”；电动调节阀断电保位也可实现，但题目未限定阀门类型，保位阀是通用解决方案。12.差压式液位计测量开口容器液位时，负压室应（）A.通大气B.与容器底部相连C.与容器顶部相连D.封闭隔离答案：A。解析：开口容器液位测量时，差压式液位计正压室接容器底部（测静压），负压室通大气（参考大气压），通过压差计算液位高度；封闭隔离会导致测量偏差，与顶部/底部相连不符合测量逻辑。13.化工仪表中，用于将温度信号（热电偶/热电阻）转换为标准电信号（4-20mA）的设备是（）A.变送器B.控制器C.执行器D.显示仪答案：A。解析：温度变送器接收热电偶（毫伏信号）或热电阻（电阻信号）的原始信号，转换为4-20mA标准电流信号，便于远距离传输和控制器接收；控制器用于调节，执行器用于动作，显示仪仅用于数据展示。14.仪表管路的敷设要求中，测量蒸汽或高温介质的导压管应（）A.水平敷设，无坡度B.向上倾斜敷设，坡度不小于1:100C.向下倾斜敷设，坡度不小于1:100D.垂直敷设，无弯曲答案：B。解析：蒸汽或高温介质的导压管向上倾斜敷设，可使冷凝液顺利回流至工艺管道，避免冷凝液积聚在导压管内影响测量；向下倾斜易导致冷凝液滞留，水平敷设无坡度会造成积液。15.化工仪表故障排查时，“替换法”的核心逻辑是（）A.检查仪表电源是否正常B.用已知完好的仪表替换疑似故障仪表，验证故障位置C.测量仪表输出信号是否符合要求D.检查仪表接线是否松动答案：B。解析：替换法是快速定位故障的有效方法，通过替换疑似故障的仪表（如变送器、控制器），观察工艺参数是否恢复正常，判断故障是否在该仪表；其他选项是故障排查的基础步骤，并非替换法核心。二、多选题（每题4分，共10题）1.化工仪表按功能可分为（）A.测量仪表（传感器/变送器）B.控制仪表（控制器）C.执行仪表（调节阀）D.显示仪表（指示灯/记录仪）答案：ABCD。解析：化工仪表按功能可分为测量（采集参数）、控制（调节偏差）、执行（落实指令）、显示（展示数据）四类，共同构成控制系统。2.热电偶测温的基本原理是基于（）A.热电效应B.温差电势C.欧姆定律D.电磁感应答案：AB。解析：热电偶利用热电效应，两种不同导体组成的闭合回路中，当两端温度不同时产生温差电势，电势与温度差成正比，进而实现测温；欧姆定律适用于电路，电磁感应是电磁流量计原理。3.适合测量气体流量的流量计类型有（）A.孔板流量计B.涡街流量计C.转子流量计D.电磁流量计答案：ABC。解析：孔板、涡街流量计可测量气体、液体、蒸汽流量；转子流量计适用于中小流量的气体或液体测量；电磁流量计仅适用于导电液体，不能测量气体。4.化工控制系统中，构成“闭环控制回路”的核心部件包括（）A.传感器（测量元件）B.控制器（PID）C.执行器（调节阀）D.工艺对象（如反应釜、管道）答案：ABCD。解析：闭环控制回路的核心逻辑是“测量→比较→调节→执行”，传感器测量工艺参数，控制器比较设定值与测量值并输出调节信号，执行器执行调节动作，工艺对象是控制对象，四者缺一不可。5.仪表防爆的主要类型包括（）A.隔爆型（d）B.本安型（ia/ib）C.增安型（e）D.正压型（p）答案：ABCD。解析：这四种均是化工仪表常用的防爆类型，隔爆型通过外壳隔离爆炸火焰，本安型限制电路能量避免点火，增安型通过提高安全系数防爆，正压型通过充压阻止可燃气体进入。6.差压式液位计测量密闭容器液位时，需要配置的辅助设备有（）A.冷凝罐B.隔离罐C.排污阀D.保位阀答案：ABC。解析：密闭容器测量时，冷凝罐用于蒸汽介质冷凝，隔离罐用于腐蚀性介质隔离，排污阀用于导压管排污；保位阀用于调节阀故障保位，与差压式液位计无关。7.调节阀的主要性能参数包括（）A.流通能力（Cv值）B.可调比（R）C.泄漏量D.防爆等级答案：ABCD。解析：流通能力（Cv）表示阀门的通流能力，可调比（R）表示调节范围，泄漏量表示阀门关闭后的密封性能，防爆等级表示适用的危险环境，均是调节阀的核心性能参数。8.化工仪表日常维护的核心内容包括（）A.定期校准仪表精度B.检查仪表接线是否松动、腐蚀C.清洁仪表外壳，保持标识清晰D.检查仪表电源、气源是否稳定答案：ABCD。解析：仪表日常维护需覆盖精度校准、接线检查、清洁标识、能源稳定四大核心，确保仪表长期稳定运行。9.下列属于标准工业控制信号的有（）A.4-20mA直流电流信号B.0-10V直流电压信号C.1-5V直流电压信号D.0-20mA直流电流信号答案：ABC。解析：工业控制中常用的标准信号为4-20mA（电流）、0-10V（电压）、1-5V（电压），其中4-20mA因抗干扰能力强，应用最广泛；0-20mA非标准信号，无统一规范。10.仪表故障排查的基本步骤包括（）A.了解工艺状况，确认故障现象B.检查电源、气源、接线等基础条件C.利用仪器测量仪表输入/输出信号D.采用替换法、分段排查法定位故障点答案：ABCD。解析：故障排查需遵循“先了解现象→再检查基础→后测量信号→最后定位故障”的逻辑，基础检查和信号测量是前提，替换法、分段排查法是高效定位手段。三、判断题（每题2分，共10题）1.热电偶的冷端温度补偿是为了消除冷端温度变化对测量结果的影响。（）答案：√。解析：热电偶测量的是温差电势，冷端温度变化会导致测量偏差，通过冷端补偿（如补偿导线、电子补偿）可消除该影响，确保测量精度。2.压力变送器的零点迁移仅用于测量开口容器液位，测量压力时无需零点迁移。（）答案：×。解析：零点迁移不仅用于液位测量，测量压力时若存在固定差压（如导压管积液产生的压力），也需通过零点迁移消除系统误差，使仪表显示真实压力值。3.电磁流量计可以测量气体、液体和蒸汽的流量。（）答案：×。解析：电磁流量计的工作原理基于电磁感应，要求介质必须导电，仅适用于导电液体（如自来水、酸碱溶液），不能测量气体、蒸汽或非导电液体（如石油、酒精）。4.调节阀的“可调比”越大，说明其调节范围越宽，调节性能越好。（）答案：√。解析：可调比（R）是调节阀最大流量与最小流量的比值，可调比越大，调节范围越宽，越能适应工艺参数的大幅变化，调节性能更优。5.化工仪表的校准周期越长，越能节省成本，对生产影响越小。（）答案：×。解析：仪表校准周期需根据仪表类型、使用环境、工艺重要性确定，周期过长会导致仪表精度漂移，引发工艺参数失控，增加生产风险；周期过短会增加成本，需平衡精度与成本。6.本安型仪表的核心特点是仪表内部电路产生的能量不足以点燃可燃气体。（）答案：√。解析：本安型（本质安全型）仪表通过限制电路中的电压、电流，确保电路产生的电火花或热效应不足以点燃周围环境中的可燃气体，适用于爆炸危险区域。7.差压式流量计的节流元件安装时，上下游直管段长度不足会导致测量误差增大。（）答案：√。解析：节流元件（如孔板）需要足够的直管段使流体流场稳定，上下游直管段长度不足会导致流场紊乱，进而影响差压与流量的线性关系，增大测量误差。8.液位测量中，浮球液位计的测量精度不受介质密度、粘度的影响。（）答案：×。解析：浮球液位计基于浮力原理工作，介质密度变化会影响浮力大小，粘度过大会导致浮球动作迟缓，均会影响测量精度，适用于密度稳定、粘度较小的介质。9.化工控制系统中，“开环控制”比“闭环控制”更适合用于工艺参数要求严格的场景。（）答案：×。解析：开环控制无反馈调节，仅根据设定值输出指令，无法修正偏差，适用于简单场景；闭环控制通过反馈持续调节偏差，控制精度更高，更适合工艺参数要求严格的场景（如化学反应温度控制）。10.仪表管路的材质选择仅需考虑介质温度，无需考虑腐蚀性。（）答案：×。解析：仪表管路材质需同时考虑介质温度、压力和腐蚀性，如腐蚀性介质需选用不锈钢或聚四氟乙烯材质，高温介质需选用耐高温合金材质，否则会导致管路腐蚀泄漏或损坏。四、简答题（每题10分，共4题）1.简述热电偶测温的冷端温度补偿方法及核心原理。答案：（1）核心原理：热电偶测量的是冷端与热端的温差电势，若冷端温度变化，会导致测量偏差，冷端补偿的目的是将冷端温度固定在0℃（或已知温度），消除温差影响。（2）常用方法：①补偿导线法：用与热电偶材质匹配的补偿导线将冷端延伸至温度稳定的控制室（如25℃），避免冷端直接暴露在工艺环境中；②冷端恒温法：将冷端放入恒温槽（如0℃冰水槽），保持冷端温度恒定；③电子补偿法：通过温度变送器内置的补偿电路，测量冷端温度并计算补偿电势，自动修正测量结果（最常用方法）。2.差压式流量计的安装注意事项有哪些？答案：（1）节流元件安装：①节流元件（孔板、文丘里管）需垂直或水平安装，流向与流体方向一致；②上下游直管段长度需满足要求（上游≥5倍管径，下游≥2倍管径），直管段内无弯头、阀门等干扰流场的部件；③节流元件前后的导压管接口需对称安装，避免差压失真。（2）导压管安装：①导压管材质需适配介质（腐蚀介质用不锈钢，高温介质用耐高温材质）；②测量蒸汽或高温介质时，导压管需向上倾斜（坡度≥1:100），并安装冷凝罐；③测量腐蚀性介质时，需安装隔离罐，注入隔离液避免腐蚀变送器。（3）变送器安装：①变送器应安装在低于节流元件的位置（测量液体时）或高于节流元件的位置（测量气体时），便于排液或排气；②变送器与导压管之间需安装排污阀和三阀组，便于维护和校准。3.简述化工仪表故障排查的“分段排查法”步骤及应用场景。答案：（1）核心逻辑：将控制系统按“传感器→变送器→控制器→执行器”的信号流程分为若干段，逐段检查信号是否正常，定位