2025年高职（化工仪表技术）工业仪表自动化试题及答案

2025年高职（化工仪表技术）工业仪表自动化试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.工业自动化仪表按其功能可分为多种类型，以下不属于控制仪表的是（）A.调节器B.执行器C.传感器D.控制器2.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3.以下哪种流量计不属于速度式流量计（）A.涡轮流量计B.电磁流量计C.涡街流量计D.转子流量计4.自动化控制系统中，反馈控制的核心是（）A.给定值B.测量值C.偏差D.控制器输出5.气动执行器的信号压力范围一般是（）A.0.02-0.1MPaB.0.04-0.2MPaC.0.06-0.3MPaD.0.08-0.4MPa6.数字式显示仪表的核心部件是（）A.传感器B.放大器C.微处理器D.显示器7.以下哪种控制规律能有效消除系统的稳态误差（）A.P控制B.PI控制C.PD控制D.PID控制8.工业自动化仪表的精度等级是根据（）划分的。A.绝对误差B.相对误差C.引用误差D.基本误差9.超声波液位计利用超声波在介质中的（）来测量液位。A.反射B.折射C.散射D.吸收10.电动调节阀的输入信号一般为（）A.0-5VB.0-10VC.4-20mAD.1-5V11.集散控制系统的英文缩写是（）A.DCSB.PLCC.FCSD.SCADA12.热电阻温度计中，常用的热电阻材料是（）A.铜B.铝C.铂D.铁13.以下哪种仪表可用于测量气体的流量、压力和温度（）A.差压变送器B.压力变送器C.温度变送器D.多功能变送器14.自动控制系统中，被控对象是指（）A.控制器B.执行器C.生产过程D.测量装置15.比例控制的特点是（）A.反应快，控制及时B.能消除稳态误差C.具有超前控制作用D.控制精度高16.智能仪表的主要特点不包括（）A.智能化B.数字化C.模拟化D.网络化17.电磁流量计适用于测量（）A.导电液体B.非导电液体C.气体D.蒸汽18.气动调节阀的气开、气关形式是由（）决定的。A.执行机构B.调节阀C.控制器D.工艺安全要求19.工业自动化仪表的安装位置应考虑（）等因素。A.便于操作B.便于维护C.避免干扰D.以上都是20.以下哪种控制算法不属于先进控制算法（）A.模糊控制B.神经网络控制C.PID控制D.预测控制第II卷（非选择题，共60分）（一）填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请将答案填写在相应的横线上。1.工业自动化仪表按其能源形式可分为______、电动仪表和液动仪表。2.温度传感器按其测量方式可分为接触式和______。3.流量测量中，节流装置的作用是将流体的流量信号转换为______信号。4.自动控制系统按其结构可分为开环控制系统和______。5.智能仪表的核心是______。（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。1.简述热电偶温度计的优点。2.说明气动执行器的组成及工作原理。3.解释自动控制系统中的反馈环节及其作用。4.简述工业自动化仪表选型的基本原则。（三）计算题（共10分）答题要求：本大题共1小题，10分。要求写出计算过程和答案。已知某压力变送器的量程为0-10MPa，输出信号为4-20mA。当压力为5MPa时，求变送器的输出电流。（四）案例分析题（共10分）答题要求：本大题共2小题，每小题5分。阅读案例，回答问题。某化工生产过程中，采用液位控制系统来控制反应釜内的液位。该系统采用超声波液位计作为测量元件，电动调节阀作为执行器，并通过PID控制器进行控制。在一次生产过程中，发现液位控制不稳定，液位波动较大。1.请分析可能导致液位控制不稳定的原因。2.针对可能的原因，提出相应的解决措施。（五）设计题（共10分）答题要求：本大题共1小题，10分。根据要求进行设计。设计一个简单的温度控制系统，要求采用热电偶作为温度传感器，并通过PID控制器控制加热设备，使温度稳定在设定值。请画出系统原理图，并简要说明工作过程。答案：1.C2.A3.B4.C5.B6.C7.D8.C9.A10.C11.A12.C13.D14.C15.A16.C17.A18.D19.D20.C填空题答案：1.气动仪表2.非接触式3.差压4.闭环控制系统5.微处理器简答题答案：1.热电偶温度计优点：测量精度高、稳定性好、测温范围广、响应速度快、结构简单、使用方便等。2.气动执行器由执行机构和调节阀组成。工作原理：当有信号压力输入时，执行机构产生推力，推动调节阀阀芯动作，改变调节阀开度，从而调节流体流量。3.反馈环节是将系统输出信号通过测量装置返回输入端与给定值比较。作用是检测系统输出与给定值的偏差，为控制器提供控制依据，使系统实现稳定控制。4.选型基本原则：满足工艺要求、可靠性高、精度合适、经济性好、便于安装维护等。计算题答案：首先计算电流与压力的关系，量程为10MPa对应电流变化16mA，所以每MPa对应电流变化1.6mA。5MPa时，输出电流为4+5×1.6=12mA。案例分析题答案：1.可能原因：超声波液位计安装位置不当、测量误差大；电动调节阀故障；PID控制器参数设置不合理；工艺过程存在干扰等。2.解决措施：检查液位计安装位置并调整；检查调节阀并维修；重新整定PID控制器参数；排查工艺干扰并采取相应措施。设计题答案：系统原理图：热电