(2025年)仪表工复习题及答案

(2025年)仪表工复习题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1.下列哪种误差属于系统误差？A.读数时视线偏移导致的误差B.环境温度波动引起的仪表零点漂移C.被测介质压力突然变化导致的瞬时误差D.仪表校验时标准表的随机噪声误差答案：B2.热电阻测温时，三线制接法的主要目的是？A.提高测量精度，抵消导线电阻影响B.简化接线，降低成本C.增强抗干扰能力D.适应高温环境答案：A3.压力变送器的量程为0~1.6MPa，输出信号为4~20mA。当实测压力为0.8MPa时，理论输出电流为？A.8mAB.12mAC.16mAD.10mA答案：B（计算：(0.8/1.6)(20-4)+4=12mA）4.电磁流量计不能测量下列哪种介质的流量？A.自来水B.去离子水C.污水D.稀硫酸溶液答案：B（电磁流量计需被测介质具有导电性，去离子水导电性极弱）5.双法兰液位计测量密闭容器液位时，若介质密度为800kg/m³，两法兰中心间距为3m，当地重力加速度取9.8m/s²，则仪表量程应设置为？A.0~23.52kPaB.0~14.7kPaC.0~39.2kPaD.0~47.04kPa答案：A（计算：量程=密度×重力加速度×高度=800×9.8×3=23520Pa=23.52kPa）6.下列哪种物位仪表不适用于高粘度、易结晶介质的测量？A.雷达物位计B.超声波物位计C.差压式液位计D.浮筒式液位计答案：D（浮筒式液位计易受介质粘度和结晶影响，导致浮筒卡阻）7.仪表信号电缆与动力电缆平行敷设时，最小间距应不小于？A.50mmB.100mmC.200mmD.300mm答案：C（根据GB50093-2013《自动化仪表工程施工及质量验收标准》）8.防爆标志为ExdIIBT4Gb的仪表，其最高表面温度不超过？A.135℃B.100℃C.85℃D.180℃答案：A（T4对应的最高表面温度为≤135℃）9.气动调节阀的气开式结构是指？A.输入信号增大时，阀门开度减小B.输入信号增大时，阀门开度增大C.无信号输入时，阀门处于全开状态D.无信号输入时，阀门处于半开状态答案：B（气开式：信号增大，阀门开大；无信号时关闭）10.智能压力变送器的校验周期一般不超过？A.3个月B.6个月C.12个月D.24个月答案：C（根据JJG882-2019《压力变送器检定规程》，常规周期为1年）二、判断题（每题1分，共10分）1.绝对误差是测量值与真实值的差值，相对误差是绝对误差与测量值的比值。（×）（正确：相对误差是绝对误差与真实值的比值）2.热电偶测温时，补偿导线的作用是将冷端延伸至温度稳定的控制室，其材质需与热电偶丝相同。（×）（正确：补偿导线材质与热电偶丝热电特性相同，但材料不同）3.压力变送器安装时，若被测介质为气体，取压点应在管道下半部；若为液体，取压点应在管道上半部。（×）（正确：气体取压点在上半部，液体在下半部）4.涡街流量计对直管段要求较高，一般上游需10D、下游需5D的直管段（D为管道内径）。（√）5.雷达物位计的测量精度受介质密度、压力影响较大，因此需定期校准密度参数。（×）（正确：雷达物位计基于电磁波反射，不受介质密度、压力影响）6.4~20mA信号传输时，若线路电阻过大，会导致信号衰减，因此需选择截面积不小于0.5mm²的铜芯电缆。（√）7.防爆仪表在检修时，可直接断开电源后开盖，无需等待表面温度降至安全范围。（×）（正确：需等待仪表表面温度低于介质燃点后再开盖）8.调节阀的流量特性选择需考虑工艺对象的特性，如对象呈非线性时，应选择等百分比特性。（√）9.智能仪表的数字通信协议（如HART）仅用于参数设置，无法传输实时测量数据。（×）（正确：HART协议可同时传输4~20mA模拟信号和数字通信数据）10.DCS系统的接地电阻应小于4Ω，本安系统接地电阻应小于1Ω。（√）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述测量误差的主要来源及减小方法。答：误差来源包括：①仪表本身误差（如制造精度、老化），通过定期校验和更换仪表减小；②环境误差（温度、湿度、电磁干扰），通过温湿度控制、屏蔽电缆减小；③人员误差（读数习惯），通过培训规范操作；④方法误差（测量原理局限），选择合适的测量方法或修正公式。2.热电偶测温时，为何需要冷端补偿？常用补偿方法有哪些？答：热电偶的热电势与两端温差相关，其分度表基于冷端温度为0℃的条件。实际冷端温度不为0℃时，测量结果会产生误差，因此需补偿。常用方法：①补偿导线法（将冷端延伸至温度稳定处）；②冷端恒温法（用恒温箱保持冷端温度恒定）；③电桥补偿法（利用不平衡电桥产生电势抵消冷端温度变化的影响）；④软件补偿法（DCS系统根据冷端温度传感器数据自动修正）。3.压力变送器选型需考虑哪些主要参数？答：①测量范围：根据工艺最大压力选择量程（一般为最大压力的1.5倍）；②介质特性：腐蚀性、粘度、温度（选择相应材质和隔离膜片）；③输出信号：4~20mA、HART、RS485等；④精度等级：根据工艺要求选择0.1级、0.2级等；⑤防爆要求：Exd、Exia等；⑥安装方式：法兰式、螺纹式；⑦环境条件：温度、湿度、振动等。4.电磁流量计安装时需注意哪些事项？答：①确保满管测量，避免管道内有气泡，水平安装时电极应在管道两侧；②前后直管段要求：上游≥10D，下游≥5D（D为管道内径）；③接地要求：传感器需单独接地，接地电阻≤100Ω，避免与电气设备共用接地；④避免强磁场干扰（如远离大电机、变压器）；⑤被测介质电导率需≥5μS/cm（部分仪表可低至1μS/cm）。5.简述智能仪表的主要特点及维护要点。答：特点：①数字化输出（支持HART、Modbus等协议）；②自诊断功能（可检测传感器故障、线路短路/断路）；③参数存储（可保存校准数据、量程设置）；④非线性补偿（内置数学模型修正测量误差）。维护要点：①定期检查通信状态（通过手持终端或DCS查看诊断信息）；②避免强电磁干扰（屏蔽电缆需单端接地）；③更新固件时需备份参数；④长期停运后需通电预热30分钟再投用；⑤校验时需使用支持数字通信的标准表（如HART手操器配合标准源）。四、计算题（每题8分，共40分）1.某热电阻（Pt100）在0℃时电阻为100Ω，100℃时为138.5Ω。现测得其电阻为119.25Ω，求被测温度（假设线性特性）。解：温度系数α=(138.5-100)/(100-0)=0.385Ω/℃温度t=(119.25-100)/0.385=50℃答：被测温度为50℃。2.某压力变送器量程为-0.1~0.5MPa（负迁移），输出4~20mA。当实测压力为0.2MPa时，输出电流是多少？解：量程范围=0.5-(-0.1)=0.6MPa电流=4+(0.2-(-0.1))/0.6×(20-4)=4+(0.3/0.6)×16=4+8=12mA答：输出电流为12mA。3.涡街流量计测量蒸汽流量，设计工况为压力1.0MPa（表压）、温度250℃，对应的密度为5.6kg/m³，输出频率为50Hz。实际工况压力1.2MPa（表压）、温度280℃，密度为6.2kg/m³，求实际体积流量（设计标况流量与频率成正比）。解：设计体积流量Q设=K×f（K为仪表系数）实际体积流量Q实=Q设×(ρ设/ρ实)（质量流量不变时，体积流量与密度成反比）但题目中“设计标况流量与频率成正比”，即Q设=K×50，实际频率f实=Q实×K=Q设×(ρ设/ρ实)×K=50×(5.6/6.2)=45.16Hz（注：若题目要求体积流量，需明确是工况体积还是标况体积，此处假设为工况体积，答案为45.16Hz对应的体积流量，具体数值需K值，但根据题意可简化为频率换算）答：实际频率约为45.2Hz（或体积流量为设计值的5.6/6.2倍）。4.双法兰液位计测量某储罐液位，上法兰距罐底3m，下法兰距罐底0.5m，介质密度1000kg/m³，罐内气相压力为0.1MPa（表压）。求当液位为2m时，变送器测得的差压值。解：差压ΔP=ρgh（h为液位高度）液位2m时，上法兰处压力P上=气相压力+ρg(3-2)=0.1MPa+1000×9.8×1=0.1MPa+9800Pa=0.1098MPa下法兰处压力P下=气相压力+ρg(3-0.5)=0.1MPa+1000×9.8×2.5=0.1MPa+24500Pa=0.1245MPa差压ΔP=P下-P上=0.1245-0.1098=0.0147MPa=14.7kPa答：差压值为14.7kPa。5.某4~20mA信号经过250Ω电阻转换为1~5V电压，若实测电压为3V，对应的电流是多少？若线路电阻为50Ω，电源电