(2025年)自动化仪表题库及答案

(2025年)自动化仪表题库及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.下列哪种传感器属于能量控制型传感器？A.热电偶B.压电式加速度计C.电阻应变片D.光电二极管答案：C2.工业用热电阻常用的分度号Pt100中，“100”表示：A.0℃时的电阻值为100ΩB.100℃时的电阻值为100ΩC.测量范围上限为100℃D.精度等级为0.1级答案：A3.电磁流量计的测量原理基于：A.法拉第电磁感应定律B.科里奥利力原理C.节流膨胀原理D.热传导原理答案：A4.某压力变送器量程为0-1.6MPa，输出信号为4-20mA，当被测压力为1.2MPa时，输出电流应为：A.16mAB.14mAC.18mAD.12mA答案：A（计算：(1.2/1.6)(20-4)+4=16mA）5.用于测量腐蚀性气体压力时，应选用的隔离方式为：A.充油隔离罐B.膜片隔离C.毛细管隔离D.引压管冲洗答案：B6.差压式液位计测量密闭容器液位时，需进行的补偿是：A.温度补偿B.压力补偿C.密度补偿D.零点迁移答案：D7.智能仪表中，ADC（模数转换器）的主要作用是：A.将模拟信号转换为数字信号B.将数字信号转换为模拟信号C.放大微弱信号D.滤除高频噪声答案：A8.下列哪种流量仪表不能测量非导电液体？A.涡轮流量计B.超声波流量计C.电磁流量计D.转子流量计答案：C9.热电偶冷端补偿的目的是：A.消除冷端温度变化对测量的影响B.提高热电势输出C.增加测量范围D.降低测量误差答案：A10.压力仪表的量程选择应满足被测压力正常工作值在量程的：A.10%-30%B.30%-50%C.50%-70%D.70%-90%答案：C11.用于测量高粘度液体流量的仪表优选：A.涡街流量计B.椭圆齿轮流量计C.电磁流量计D.孔板流量计答案：B12.物位检测中，雷达液位计的测量原理基于：A.超声波反射B.微波反射C.电容变化D.浮力原理答案：B13.工业现场中，4-20mA信号传输相比0-10mA的优势是：A.抗干扰能力更强B.可检测线路断线故障C.传输距离更远D.以上都是答案：D14.某温度仪表的精度等级为1.0级，量程为0-500℃，其最大绝对误差为：A.±5℃B.±1℃C.±2.5℃D.±0.5℃答案：A（500×1.0%=±5℃）15.智能仪表的自诊断功能主要用于：A.提高测量精度B.检测仪表自身故障C.实现远程控制D.优化信号处理答案：B16.热电阻三线制接法的主要目的是：A.提高抗干扰能力B.消除连接导线电阻的影响C.简化接线D.降低成本答案：B17.下列哪种仪表属于接触式温度测量仪表？A.红外测温仪B.辐射温度计C.双金属温度计D.光电高温计答案：C18.压力开关与压力变送器的主要区别是：A.输出信号类型不同B.测量原理不同C.测量精度不同D.应用场景不同答案：A（压力开关输出开关量，变送器输出模拟量或数字量）19.流量积算仪的核心功能是：A.显示瞬时流量B.计算累计流量C.补偿温度压力影响D.以上都是答案：D20.工业现场总线中，ModbusRTU协议采用的传输方式是：A.同步传输B.异步传输C.光纤传输D.无线传输答案：B二、判断题（每题1分，共15分）1.热电偶的热电势大小仅与热端和冷端的温度有关，与热电偶的长度无关。（√）2.电磁流量计可以测量气体流量。（×）（只能测导电液体）3.热电阻的测量精度通常高于热电偶。（√）（热电阻在中低温区精度更高）4.压力变送器的量程迁移是指改变测量范围的起点和终点。（√）5.超声波液位计适用于测量挥发性强的液体。（×）（挥发气体会干扰声波传播）6.智能仪表一定具备数字通信功能。（√）（智能仪表的核心特征之一是数字化通信）7.孔板流量计的压损随流量增大而减小。（×）（压损与流量平方成正比）8.双法兰液位计的毛细管内充注的是硅油。（√）（用于传递压力）9.涡轮流量计的输出频率与流量成反比。（×）（成正比）10.铂电阻的温度系数比铜电阻小。（×）（铂电阻温度系数约0.00385/℃，铜约0.00428/℃）11.雷达液位计受被测介质介电常数影响较小。（×）（介电常数过低会影响反射效果）12.4-20mA信号传输时，负载电阻越大，传输距离越远。（×）（负载电阻过大会导致电压不足）13.智能仪表的软件滤波可以消除随机误差。（√）（如均值滤波、中值滤波）14.压力仪表的精度等级是指最大引用误差的百分数。（√）15.浮筒液位计适用于测量界面液位。（√）（通过浮力变化检测界面）三、简答题（每题5分，共30分）1.简述差压式流量计的工作原理。答：差压式流量计基于节流原理，在管道中安装节流件（如孔板），流体流经节流件时流速增大、静压力降低，在节流件前后产生差压。差压大小与流量的平方成正比，通过测量差压并经开方运算可得到流量值。2.说明热电阻三线制接法的优点。答：三线制接法将热电阻的两根引线分别接至电桥的两个相邻桥臂，第三根引线接至电源端。这样可使连接导线的电阻分别计入相邻桥臂，相互抵消，消除导线电阻随环境温度变化对测量结果的影响，提高测量精度。3.智能仪表相比传统模拟仪表有哪些主要优势？答：（1）数字化处理：可实现非线性校正、温度压力补偿等复杂运算；（2）通信功能：支持Modbus、HART等协议，便于系统集成；（3）自诊断：可检测传感器故障、电路异常等；（4）灵活性：通过软件配置可改变测量范围和功能；（5）高精度：利用数字滤波、校准算法提升精度。4.选择压力仪表时需考虑哪些主要因素？答：（1）被测介质特性：腐蚀性、粘度、温度等；（2）测量范围：正常工作压力应在量程的1/3-2/3；（3）精度等级：根据工艺要求选择，如0.5级、1.0级；（4）安装方式：法兰式、螺纹式等；（5）输出信号：模拟量（4-20mA）、数字量（RS485）或开关量；（6）环境条件：防爆、防护等级（IP65等）。5.简述超声波流量计的测量原理及适用场景。答：原理：利用超声波在流体中的传播速度差测量流量。顺流传播时间与逆流传播时间的差值与流速成正比，通过测量时间差计算流速，结合管道截面积得到流量。适用场景：大口径管道、非导电液体（如纯水、石油）、腐蚀性液体（需选防腐探头），不适用含大量气泡或固体颗粒的介质。6.解释热电偶的“中间导体定律”及其工程意义。答：中间导体定律指在热电偶回路中接入第三种导体，只要第三种导体的两端温度相同，回路的总热电势不变。工程意义：允许在热电偶回路中接入测量仪表（如温度变送器）或连接导线（如补偿导线），无需考虑这些中间导体对热电势的影响，简化了测温系统的设计和接线。四、综合题（每题10分，共15分）1.某化工厂需测量反应釜内高温（800℃）、强腐蚀性气体的压力，设计一套压力测量系统并说明关键选型要点。答：系统组成：隔离式压力变送器、耐腐蚀引压管、冷却装置、数据显示单元。选型要点：（1）压力变送器：选用法兰式膜片隔离型，膜片材质为哈氏合金（耐强腐蚀），量程根据工艺要求（如0-1.0MPa），精度0.2级以上；（2）引压管：采用聚四氟乙烯内衬不锈钢管，防止腐蚀；（3）冷却装置：因气体温度高（800℃），需在引压管前加装气冷或水冷冷凝器，将气体温度降至变送器允许的工作温度（≤120℃）；（4）防爆要求：反应釜若为防爆区域，变送器需选隔爆型（ExdIIBT4）；（5）信号输出：选用4-20mA+HART协议，便于远程监控和参数配置。2.某蒸汽管道需测量质量流量，已知管道内径DN100，蒸汽压力1.0MPa（绝压），温度200℃，设计仪表选型方案并说明补偿原因。答：选型方案：涡街流量计（测量体积流量）+压力变送器+温度变送器+流量积算仪。补偿原因：蒸汽为可压缩流体，其密度随压力、温度变化显著。质量流量=体积流量×密度，而密度ρ=P/(R×T)（R为气体常数）。因此需通过压力、温度信号实时计算密度，对体积流量进行补偿，得到准确的质量流量。具体步骤：（1）涡街流量计测量体积流量qv；（2）压力变送器测压力P，温度变送器测温度T（需转换为绝对温度）；（3）积算仪根据公式ρ=P/(R×T)计算密度；（4）质量流量qm=qv×ρ。3.分析热电阻测量系统显示值偏低的可能原因及排查方法。答：可能原因及排查：（1）热电阻元件损坏：如电阻丝断路或短路，用万用表测量电阻值（如Pt100在0℃时应为100Ω），若偏离过大则更换；（2）连接导线电阻过大：三线制接法中若