化工仪表维修工理论知识习题附答案

化工仪表维修工理论知识习题附答案一、基础知识与测量原理1.（单选）在DDZⅢ型差压变送器中，将差压信号线性地转换成4～20mADC输出的核心环节是A.矢量机构B.电磁反馈机构C.高频位移检测放大器D.膜盒答案：B解析：电磁反馈机构把副杠杆的位移转换成反馈力，与输入力矩平衡，实现线性转换。膜盒仅感受差压，高频放大器仅放大位移信号，矢量机构用于零点迁移。2.（单选）用同一把0.05级活塞式压力计分别在北京（g=9.801m/s²）和海口（g=9.786m/s²）标定同一弹簧管压力表，忽略温度影响，两次示值误差之差约为A.0.02%B.0.05%C.0.15%D.0.30%答案：C解析：活塞计输出压力p=F/A=mg/A，g变化0.15%，导致压力值变化0.15%，被标表读数随之变化，故误差差值≈0.15%。3.（单选）下列关于Pt100分度表的说法正确的是A.0℃时阻值100Ω，温度每升高1℃阻值增加0.385Ω，呈严格线性B.0℃时阻值100Ω，100℃时138.5Ω，中间温度可用线性插值，误差<0.1℃C.0℃时阻值100Ω，温度系数α=0.00385℃⁻¹，IEC60751给出CallendarVanDusen公式D.工业现场为消除导线电阻，三线制接法可使误差归零答案：C解析：IEC公式描述非线性，A、B均忽略非线性项；三线制只能抵消等值导线电阻，不能归零。4.（单选）一台法兰液位计测量敞口罐水位，毛细管硅油密度ρ=930kg/m³，环境温度从10℃升至40℃，硅油体膨胀系数β=0.00072℃⁻¹，则零点输出变化量折算为水位约为A.+2.0mmB.2.0mmC.+6.5mmD.6.5mm答案：D解析：ΔV/V=βΔT=0.00072×30=0.0216，液柱高度变化Δh=ΔV/(πr²)，折算到水位Δh=βΔT·H，H为毛细管等效高度，通常6m，Δh≈0.0216×6m=0.13m，再乘ρ/ρ水≈0.93，得0.12m，但变送器正负压侧同时膨胀，净效应≈6.5mm。5.（单选）下列流量计中，对前后直管段要求最短的是A.经典文丘里管B.标准孔板C.锥形流量计（V锥）D.涡轮流量计答案：C解析：V锥在锥体前形成稳定环状流，整流效果好，前0～3D、后0～1D即可，远优于孔板、文丘里。6.（单选）采用HART协议的多变量变送器，其数字信号调制在A.4mA以下B.4～20mA之上峰峰值0.5mA的FSKC.电源线上100kHz载波D.独立RS485总线答案：B解析：HART采用Bell202FSK，1200Hz/2200Hz，幅值±0.5mA，叠加在4～20mA上。7.（单选）某DCS模拟量输入卡件共模抑制比CMRR=90dB，现场对地共模干扰为5V，则折算到输入端的差模误差电压为A.0.16mVB.1.6mVC.16mVD.160mV答案：A解析：CMRR=20log(Vcm/Vdm)，90dB对应Vcm/Vdm=10^(90/20)=31622，Vdm=5V/31622≈0.16mV。8.（单选）关于电磁流量计接地，下列做法正确的是A.传感器与工艺管道间加绝缘垫片，传感器单独接地B.传感器、管道、工艺系统共地，且传感器在上下游5D处加接地环C.传感器外壳与管道电气断开，通过电缆屏蔽层接DCS接地排D.传感器接地电阻越小越好，须<1Ω，无需等电位答案：B解析：电磁流量需等电位，防止电化学干扰，接地环可消除轴电流；A、C造成电位差，D忽略高频干扰。9.（单选）在IEC61508中，SIL2回路要求按需失效概率PFDavg范围为A.0.1～1B.0.01～0.1C.0.001～0.01D.0.0001～0.001答案：C解析：SIL1:0.1～0.01，SIL2:0.01～0.001，SIL3:0.001～0.0001。10.（单选）某ESD阀采用冗余电磁阀（1oo2），单个电磁阀危险失效概率λDU=2×10⁻⁶h⁻¹，检验测试间隔TI=1年（8760h），则PFDavg约为A.8.8×10⁻³B.4.4×10⁻³C.2.2×10⁻³D.1.1×10⁻³答案：D解析：1oo2冗余，PFDavg≈(λDU·TI)²/3=(2×10⁻⁶×8760)²/3≈1.1×10⁻³。11.（多选）下列属于电容式压力变送器温度漂移来源的有A.填充硅油的介电常数随温度变化B.检测膜片刚度随温度变化C.放大器增益温漂D.隔离膜片直径热胀答案：A、B、C解析：直径热胀对电容量影响极小，主要漂移来自介电常数、膜片刚度、电子元件。12.（多选）关于热电阻测温线路，三线制可消除A.单根导线电阻B.两根导线电阻不等C.导线电阻随温度变化D.导线接触电势答案：A、C解析：三线制在电桥中抵消等值导线电阻及其变化，无法消除不等值导线或热电势。13.（多选）下列关于涡街流量计安装要求，正确的有A.上游至少10D直管段B.下游至少5DC.传感器与管道同轴度偏差<0.5°D.测量气体时，若管道向下倾斜，需在低点加排液阀答案：A、B、C、D解析：涡街对旋涡敏感，需足够直管段、同轴，防止液体积聚影响频率。14.（判断）在相同差压下，孔板流量计的永久压损比文丘里管低。（）答案：×解析：文丘里管扩散段恢复压力，永久压损仅为差压10～15%，孔板高达50～70%。15.（填空）用375手操器与一台HART变送器通讯时，若回路电阻小于________Ω，通讯将不稳定。答案：250解析：HART通讯需要回路阻抗≥250Ω，以产生足够电压幅值。16.（填空）IEC60584规定K型热电偶在1000℃时的热电动势为________mV。答案：41.276解析：查K型分度表，1000℃对应41.276mV，必须精确到小数点后三位。17.（填空）某智能变送器阻尼时间常数出厂设为2s，若用HART指令改为0s，则阶跃响应到达63.2%所需时间为________s。答案：0.1解析：最小阻尼由传感器机械惯性决定，通常为0.1s，指令0s即取最小。18.（简答）说明电磁流量计出现“满量程波动，但实际流量为零”时的三步现场排查法。答案：1.检查接地：用万用表测量传感器与管道间电阻，应<1Ω，否则加接地环；2.检查电导率：用便携式电导仪测介质，确认>5μS/cm，若低则注入电解质；3.检查励磁线圈：断电后用500V兆欧表测线圈对地绝缘，若<20MΩ，则线圈受潮，需烘干或更换。19.（计算）一台差压变送器量程0～40kPa，对应流量0～50t/h，若实际差压10kPa，则流量为多少？当差压线性迁移至10kPa～30kPa，新量程对应的流量范围？答案：流量与√Δp成正比，10kPa时流量=50×√(10/40)=25t/h；迁移后Δpmin=10kPa，Δpmax=30kPa，因平方根不能取负，需将零点迁移至10kPa对应0t/h，30kPa对应50t/h，故新量程0～50t/h不变，但实现负向指示，即10kPa对应0t/h，10kPa对应0t/h，30kPa对应50t/h，量程仍为50t/h。20.（综合）某储罐用双法兰差压计测量液位，上下法兰间距6m，介质密度800kg/m³，毛细管硅油密度920kg/m³，现场指示20%，DCS显示30%，分析可能原因并给出校准步骤。答案：原因：1.毛细管温度高于校准温度，硅油膨胀导致负压侧压力增大，指示偏低；2.DCS量程设定未按实际密度800kg/m³，而按1000kg/m³计算；3.零点漂移。校准步骤：1.关闭根部阀，打开排污阀，使膜片受大气压，此时应为0%，若不为0，用HART做零点微调；2.向罐内注水至溢流口，实测水位6m，此时应为100%，若不为100，做量程微调；3.在DCS重新输入密度800kg/m³，计算新量程：Δp=ρgh=800×9.81×6=47.1kPa，设变送器量程0～47.1kPa；4.记录环境温度，若与校准温度差>10℃，做温度补偿系数写入。二、仪表安装与维护21.（单选）在爆炸危险区域1区，ExdIICT6防爆型仪表电缆引入装置应选用A.普通压紧螺母B.防爆格兰头（Exd）+密封圈C.防爆挠性管D.金属软管答案：B解析：Exd外壳需保持隔爆间隙，必须用认证防爆格兰并填充密封圈，防止传爆。22.（单选）关于仪表保温箱加热方式，下列最节能的是A.电伴热带连续加热B.蒸汽伴热连续C.温控仪+电加热器间歇D.热水伴热循环答案：C解析：间歇加热按需投切，比连续伴热节能30～50%。23.（单选）某装置停车大修，需拆下调节阀进行检校，正确的离线流程是A.断气→断电→排空→挂牌→拆线→拆阀B.断电→断气→排空→拆线→挂牌→拆阀C.断气→排空→断电→挂牌→拆线→拆阀D.断电→挂牌→断气→排空→拆线→拆阀答案：A解析：先断仪表风防止误动，再断电源，排空余压，挂牌警示，最后拆线拆阀。24.（单选）用FLUKE754校验一台4～20mA变送器，若回路串有250Ω电阻，则校验仪模拟输出模式应设为A.SourceB.SimulateC.MeasureD.Power答案：B解析：Simulate模式在变送器供电回路中提供有源模拟，Source模式需独立供电。25.（单选）某电磁阀线圈烧毁，原型号220VAC50Hz，现场仅有24VDC同功率线圈，直接替换后A.可长期运行B.吸力不足C.立即烧毁D.动作时间延长答案：C解析：DC线圈阻抗低，接AC电源相当于短路，电流远大于额定，瞬间烧毁。26.（多选）下列属于仪表日常巡检“五定”内容的有A.定人B.定路线C.定时间D.定标准答案：A、B、C、D解析：五定：定人、定机、定项、定周期、定标准，含路线与时间。27.（多选）关于电伴热带安装，下列正确的有A.螺旋缠绕时螺距为管道直径1～1.5倍B.伴热带可交叉重叠C.尾端须做防水密封D.保温层施工后必须做绝缘电阻测试答案：A、C、D解析：交叉重叠导致局部过热，禁止；尾端密封防止吸潮；安装后测试≥20MΩ。28.（判断）仪表保护接地与防雷接地可共用同一接地极，但接地电阻须≤1Ω。（）答案：√解析：按SH/T3081，保护、防雷、屏蔽三者共用，阻值≤1Ω即可。29.（填空）在20℃环境下，聚氯乙烯（PVC）电缆护套易开裂，应选用________材质电缆。答案：聚乙烯（PE）或聚氨酯（PUR）解析：PE低温脆化70℃，PUR40℃，均优于PVC。30.（简答）说明更换运行中氧分析仪锆头必须执行的三大安全措施。答案：1.置换：关闭采样阀，通氮气吹扫至氧含量<0.1%，防止锆头拔出时高温自燃；2.降温：停炉或切换旁路，使锆头<200℃，避免烫伤及热应力断裂；3.禁油：作业工具脱脂，氧环境禁油禁脂，防止爆炸。31.（计算）某装置需敷设25根1.5mm²本安电缆，外径8mm，穿镀锌钢管埋地敷设，管利用率≤40%，求最小管径。答案：单根截面积=π×4²=50.3mm²，25根总=1257mm²，40%利用率，管截面积≥1257/0.4=3142mm²，管半径r=√(3142/π)=31.6mm，管径≥63mm，取公称DN65。32.（综合）某调节阀出现振荡，现场定位器输出抖动±10kPa，定位器型号SiemensPS2，列出五步排查及处理。答案：1.供风检查：用表测供风压力，须>1.4倍执行器最大压力，若不足清洗过滤器；2.摩擦检查：拨动手轮，若行程卡涩，拆检阀杆填料，调整压盖间隙；3.定位器参数：用HART查看Pgain，若>5.0则降低至2.0；4.反馈杆：检查销钉松动，间隙<0.3mm，否则更换销钉；5.输出气路：在定位器输出端加0.1s阻尼器，消除高频抖动。三、故障诊断与处理33.（单选）某DCSAI通道显示“Overrange”，现场万用表测得电流22.8mA，最可能故障为A.24V电源电压低B.变送器输出超限C.通道保险熔断D.电缆接地答案：B解析：22.8mA>20mA，说明变送器进入故障高报警，DCS识别为超量程。34.（单选）热电偶温度显示缓慢上升至满量程，用手摸补偿导线接头烫手，最可能A.补偿导线接反B.补偿导线与热偶线径不匹配C.补偿导线中间接头氧化D.热偶丝断答案：C解析：接头氧化产生接触电势，相当于附加热电偶，温度越高电势越大，指示虚高。35.（单选）某雷达液位计在进料时指示跳变至零，随后恢复，原因是A.介电常数变化B.虚假回波抑制过低C.天线口结露D.搅拌器反射答案：C解析：进料时蒸汽在天线口结露，雷达波被水膜反射，信号丢失，随后蒸汽散去恢复。36.（单选）某质量流量计出现“Slugflow”报警，伴随密度指示大幅波动，应首先A.降低流量B.提高温度C.排气D.调零答案：C解析：Slugflow为气液两相流，管内气体段导致密度突变，需排气消除段塞。37.（多选）下列可导致涡街流量计指示偏低的有A.传感器内壁粘附污泥B.下游阀门微漏C.振动干扰频率接近涡街频率D.电源电压低答案：A、B解析：污泥减小有效直径，K系数降低；下游泄漏导致部分流体短路，指示偏低；振动干扰使频率升高，指示偏高；电源低可能无输出，但不致偏低。38.（多选）关于pH计玻璃电极老化，下列现象正确的有A.响应时间从30s延长至5minB.零点漂移±30mVC.斜率<90%D.内阻降至10MΩ答案：A、B、C解析：老化内阻升高至>500MΩ，斜率降低，响应慢，零点漂移。39.（判断）红外气体分析仪出现“光强低”报警，用酒精擦拭光源窗口后必须重新标定零点。（）答案：√解析：擦拭改变光强基线，须重新校零，否