2025年仪器仪表测试题含答案

2025年仪器仪表测试题含答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.某工业现场需测量-50℃至300℃的温度，且要求测量精度±0.5℃，优先选用的传感器是（）A.铜热电阻B.铂热电阻C.K型热电偶D.热敏电阻答案：B（铂热电阻测量范围通常为-200℃~850℃，精度优于热电偶，适用于中低温高精度测量；铜热电阻上限约150℃，热敏电阻非线性强，热电偶精度一般±1℃以上）2.涡街流量计测量蒸汽流量时，若实际工作压力低于设计压力，会导致（）A.显示值偏大B.显示值偏小C.无影响D.信号波动答案：A（涡街流量计输出频率与流速成正比，设计时按标准密度计算质量流量；实际压力低则蒸汽密度小，若未补偿，质量流量显示值=频率×设计密度，实际密度小，故显示值偏大）3.用数字万用表测量直流电压时，若误将表笔插入电流档插孔，可能导致（）A.测量值偏大B.万用表烧保险C.显示值为0D.无异常答案：B（电流档内阻小，直接测电压会因回路电流过大烧断内部保险）4.某压力变送器量程为0~1.6MPa，精度等级0.5级，其最大绝对误差为（）A.±0.008MPaB.±0.016MPaC.±0.004MPaD.±0.032MPa答案：A（最大绝对误差=量程×精度等级%=1.6MPa×0.5%=±0.008MPa）5.电磁流量计不能测量的介质是（）A.去离子水B.海水C.润滑油D.污水答案：C（电磁流量计要求介质电导率≥5μS/cm，润滑油电导率极低，无法形成感应电动势）6.热电阻测温时，采用三线制接法的主要目的是（）A.提高响应速度B.减小导线电阻影响C.降低成本D.简化接线答案：B（三线制通过电桥平衡原理，将两根引线电阻分别接入电桥相邻桥臂，抵消导线电阻对测量的影响）7.某超声波物位计测量储罐液位，当罐内有大量蒸汽时，可能出现的问题是（）A.测量值偏高B.测量值偏低C.信号丢失D.无影响答案：C（蒸汽会吸收超声波能量，导致回波信号衰减，可能无法检测到有效回波）8.压力仪表选型时，被测压力波动较大，其量程应选择为被测压力最大值的（）A.1.2~1.5倍B.1.5~2倍C.2~3倍D.3~4倍答案：B（波动压力量程需留足够裕量，避免指针频繁大幅摆动，通常取1.5~2倍）9.数字式仪表的分辨力是指（）A.能检测到的最小输入变化量B.测量结果与真值的接近程度C.重复测量的一致性D.量程与精度的比值答案：A（分辨力是仪表能显示的最小增量，反映对输入变化的敏感程度）10.校验0~100kPa、0.2级压力变送器时，标准表的精度应至少为（）A.0.05级B.0.1级C.0.2级D.0.5级答案：B（标准表精度应优于被校表3~5倍，0.2级×1/3≈0.067级，故选择0.1级）11.差压式流量计测量液体流量时，若正压侧导压管堵塞，会导致（）A.显示值偏大B.显示值偏小C.显示值为0D.显示值波动答案：B（正压侧堵塞，差压减小，流量显示值偏小）12.热电偶冷端补偿的目的是（）A.提高热电势输出B.消除冷端温度变化的影响C.增加测量范围D.简化电路答案：B（热电偶热电势仅与两端温差有关，冷端温度变化会导致测量误差，需补偿使冷端温度恒定或修正）13.用兆欧表测量电机绝缘电阻时，若转速低于规定值（约120r/min），会导致（）A.测量值偏大B.测量值偏小C.无影响D.表针打反答案：B（兆欧表输出电压与转速相关，转速低则输出电压低，绝缘电阻表面泄漏电流增大，测量值偏小）14.某智能仪表的通信协议为ModbusRTU，其数据传输方式为（）A.并行传输，二进制编码B.串行传输，ASCII编码C.串行传输，十六进制编码D.并行传输，十六进制编码答案：C（ModbusRTU采用串行通信，数据以十六进制字节传输，比ASCII更高效）15.压力开关的切换差是指（）A.设定值与复位值的差值B.最大工作压力与最小工作压力的差值C.量程与精度的比值D.输出信号的波动范围答案：A（切换差=动作压力-复位压力，确保开关不会因压力微小波动频繁动作）二、填空题（每空1分，共20分）1.常用的温度测量仪表中，（）利用导体或半导体的电阻随温度变化的特性测温，（）利用两种不同材料导体的热电效应测温。答案：热电阻；热电偶2.压力按参考点不同可分为（）（以绝对真空为参考）、（）（以大气压为参考）和差压（两点压力差）。答案：绝对压力；表压3.电磁流量计的测量管内衬材料需具备（）和（）特性，常用的有聚四氟乙烯、橡胶等。答案：耐腐蚀性；耐磨损性4.数字万用表的交流电压档通常采用（）检波方式，测量非正弦波时会产生（）误差。答案：均值；波形5.超声波流量计按测量原理可分为（）（时差法）和（）（多普勒法），前者适用于清洁液体，后者适用于含颗粒的液体。答案：传播速度差法；频差法6.热电阻的分度号Pt100表示（），0℃时电阻值为（）Ω。答案：铂热电阻；1007.压力变送器的输出信号通常为（）（模拟信号）或（）（数字信号），常见的数字协议有HART、Modbus等。答案：4~20mA；RS4858.仪表的精度等级是根据（）误差来划分的，某0.5级仪表的最大引用误差为（）。答案：最大引用；±0.5%9.液位测量中，浮筒式液位计基于（）原理，雷达液位计基于（）原理。答案：阿基米德浮力；电磁波反射10.校验仪表时，通常需要进行（）（从0到满量程）和（）（从满量程到0）两个方向的测试，以计算回差。答案：上行；下行三、判断题（每题1分，共10分。正确打√，错误打×）1.热电偶的热电势大小仅与热端和冷端的温度有关，与热电极的长度和直径无关。（）答案：√（热电势由材料和两端温差决定，与尺寸无关）2.用万用表欧姆档测量二极管时，红表笔接阳极、黑表笔接阴极会显示低电阻。（）答案：×（万用表黑表笔接内部电池正极，红表笔接负极；测二极管正向导通时，黑表笔接阳极、红表笔接阴极显示低电阻）3.涡轮流量计的输出频率与流量成正比，适用于高粘度液体的测量。（）答案：×（涡轮流量计对粘度敏感，粘度高会导致涡轮阻力增大，误差增大，适用于低粘度清洁液体）4.压力仪表的安装位置高于被测介质时，对于气体测量需进行正迁移，液体测量需进行负迁移。（）答案：×（气体密度小，导压管液柱压力可忽略；液体测量时，若仪表高于取压点，导压管内液体产生负压力，需正迁移补偿）5.数字仪表的采样速率越高，抗干扰能力越强。（）答案：×（采样速率高可能导致噪声被更多采样，需结合滤波算法提高抗干扰能力）6.热电阻测温时，若补偿导线接反，会导致测量值偏高或偏低。（）答案：√（补偿导线需与热电阻极性一致，接反会引入额外温差电势，导致误差）7.超声波物位计可以测量真空环境中的液位。（）答案：×（超声波传播需要介质，真空环境无介质，无法测量）8.仪表的灵敏度是指输出变化量与输入变化量的比值，灵敏度越高越好。（）答案：×（灵敏度过高可能导致仪表对干扰敏感，需与量程、分辨力匹配）9.校验压力变送器时，只需在量程点（0%、50%、100%）进行测试即可。（）答案：×（需至少测试5个点，包括0%、25%、50%、75%、100%，以全面评估线性度和回差）10.雷达液位计的测量精度受被测介质的介电常数影响，介电常数越大，测量越稳定。（）答案：√（介电常数大，电磁波反射信号更强，回波更易识别）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述差压式流量计的组成及工作原理。答案：组成：节流装置（如孔板、喷嘴）、差压变送器、显示仪表。工作原理：流体流经节流装置时，流束收缩，流速增加，静压力降低，在节流件前后产生压差；根据伯努利方程，压差与流量的平方成正比，通过测量压差并经密度补偿后得到流量。2.说明如何用万用表判断电容的好坏（无极性电容）。答案：（1）将万用表调至欧姆档（如R×1k）；（2）表笔接触电容两端，指针应先向右偏转（充电过程），然后逐渐回摆；（3）若指针不偏转，说明电容开路；（4）若指针偏转后不回摆，说明电容短路；（5）若回摆后停在较小电阻值，说明电容漏电；（6）对于大容量电容（如≥10μF），可选用低阻档（R×100）观察更明显的充放电现象。3.列举三种常见的流量测量仪表，并说明其适用介质。答案：（1）电磁流量计：导电液体（如污水、酸碱溶液），不适用气体、油类；（2）涡街流量计：清洁气体、蒸汽、液体（如压缩空气、水），不适用高粘度液体；（3）转子流量计：中小管径的清洁液体或气体（如化工原料、仪表空气），不适用含颗粒介质。4.热电阻测温系统中，为什么需要温度补偿？常用的补偿方法有哪些？答案：原因：热电阻的测量电桥供电电源电压波动、导线电阻随环境温度变化会引入误差；此外，显示仪表的零点漂移也会影响测量结果。补偿方法：（1）三线制接法抵消导线电阻影响；（2）恒流源供电减少电源波动误差；（3）采用温度传感器（如AD590）监测环境温度，通过软件修正导线电阻变化；（4）定期校准仪表零点和量程。5.简述智能仪表相比传统模拟仪表的优势。答案：（1）数字化处理：通过微处理器实现非线性校正、温度补偿等复杂算法，提高精度；（2）通信功能：支持Modbus、HART等协议，可与DCS/PLC联网，实现远程监控；（3）自诊断功能：检测传感器故障、线路断路/短路，输出报警信号；（4）参数存储：可存储校准数据、用户设定值，断电后不丢失；（5）多参数测量：部分智能仪表可同时测量温度、压力并计算质量流量，实现多功能集成。五、综合题（每题10分，共20分）1.某化工厂需测量反应釜内硝酸（浓度65%，温度80℃，压力0.3MPa）的液位，要求测量精度±2%FS，量程0~5m。请选择合适的液位仪表，并说明选型依据。答案：（1）选型：推荐使用导波雷达液位计或电容式液位计。（2）依据：①介质特性：硝酸为强腐蚀性液体，需仪表接触部分耐腐蚀性；温度80℃（非高温），压力0.3MPa（低压），无高粘度或易结晶问题。②导波雷达液位计：通过金属波导杆传输电磁波，不受蒸汽、泡沫影响；测量精度可达±10mm（远高于±2%FS，5m量程±2%FS为±100mm）；探头材质可选316L不锈钢或聚四氟乙烯涂层，耐硝酸腐蚀；非接触式（或低接触）设计，维护量小。③电容式液位计：探极采用聚四氟乙烯绝缘，耐腐蚀性强；输出4~20mA信号，精度通常±0.5%FS（满足要求）；结构简单，适合反应釜等密闭容器测量。④排除其他仪表：浮筒式液位计需接触介质，浮筒材质可能被硝酸腐蚀；超声波液位计受蒸汽影响（反应釜可能有挥发），回波衰减；差压式液位计需引压管，硝酸易结晶堵塞管道（虽80℃但浓度高时仍可能）。2.某实验室需校准一台量程0~100℃、0.5级的水银玻璃温度计，现有标准器：一等标准铂电阻温度计（精度±0.05℃）、恒温水槽（温度稳定性±0.02℃/10min）、数字多用表（测量铂电阻精度±0.01Ω）。请设计校准步骤，并计算最大允许误差是否符合要求。答案：（1）校准步骤：①准备：将恒温水槽升温至20℃、40℃、60℃、80℃、100℃（5个校准点），每个点稳定30min（温度波动≤±0.02℃）。②安装：将被校温度计与标准铂电阻温度计同时插入水槽，感温泡位置平齐，深度一致（≥150mm）。③测量：在每个温度点，待水槽温度稳定后，记录被校温度计的示值（估读到0.1℃），同时通过数字多用表测量铂电阻的电阻值，查铂电阻分度表得到标准温度值。④计算误差：误差=被校示