2025年高职（应用化工技术）化工仪表及自动化试题及答案

2025年高职（应用化工技术）化工仪表及自动化试题及答案

（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，请将正确答案的序号填在括号内。1.化工自动化的核心是（）A.自动检测B.自动控制C.自动操纵D.自动保护2.下列不属于检测仪表基本组成部分的是（）A.传感器B.变换器C.显示装置D.调节装置3.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4.工业上常用的热电阻材料有（）A.铜和铝B.铜和铂C.铝和铂D.铂和银5.电容式压力传感器的工作原理是（）A.压力变化引起电容变化B.压力变化引起电阻变化C.压力变化引起电感变化D.压力变化引起电压变化6.超声波液位计是利用超声波在介质中的（）来测量液位的。A.反射B.折射C.散射D.吸收7.流量测量中，节流装置属于（）A.容积式流量计B.速度式流量计C.质量流量计D.差压式流量计8.转子流量计是基于（）原理工作的。A.节流B.恒压降、变节流面积C.恒流速、变节流面积D.变压降、变节流面积9.自动控制系统中，被控对象是指（）A.自动控制系统中接受控制的设备或过程B.自动控制系统中产生控制作用的设备C.自动控制系统中传递信息的设备D.自动控制系统中执行控制任务的设备10.自动控制系统的基本性能指标不包括（）A.稳定性B.准确性C.快速性D.可靠性11.比例控制的特点是（）A.有偏差才有控制作用，控制及时B.能消除余差C.控制作用的大小与偏差成反比D.控制作用的大小与偏差成正比12.积分控制的作用是（）A.消除余差B.加快控制过程C.提高稳定性D.增大比例系数13.微分控制的作用是（）A.超前控制，抑制偏差的变化B.消除余差C.提高稳定性D.增大比例系数14.对于PI控制系统，积分时间Ti越小，则（）A.积分作用越强，消除余差越快B.积分作用越强，消除余差越慢C.积分作用越弱，消除余差越快D.积分作用越弱，消除余差越慢15.气动执行器主要由（）两部分组成。A.执行机构和调节机构B.控制机构和调节机构C.执行机构和控制机构D.调节机构和反馈机构16.电动执行器的输入信号一般为（）A.0-10mA或4-20mAB.0-5V或1-5VC.0-220V或0-380VD.0-1MPa或0-2MPa17.调节阀的流量系数Kv与（）有关。A.调节阀的结构、尺寸和流体性质B.调节阀的开度C.流体的流量D.流体的压力18.调节阀的理想流量特性不包括（）A.直线流量特性B.等百分比流量特性C.抛物线流量特性D.快开流量特性19.串级控制系统中，主控制器的输出作为（）的给定值。A.副控制器B.执行器C.被控对象D.测量变送器20.均匀控制系统的目的是（）A.保证两个变量都在允许范围内缓慢变化B.实现对两个变量的精确控制C.使两个变量快速达到设定值D.消除两个变量之间的偏差第II卷（非选择题，共60分）一、填空题（每题2分，共10分）1.化工仪表按其功能可分为检测仪表和______仪表。2.热电偶的热电势大小与______和______有关。3.自动控制系统按给定值的形式可分为定值控制系统、______控制系统和程序控制系统。4.比例积分微分控制规律的表达式为______。（用文字表述）5.调节阀的流量系数Kv越大，说明调节阀的______能力越强。二、判断题（每题2分，请判断对错并说明理由，共10分）1.热电阻温度计的测量精度比热电偶温度计高。（）理由：2.积分控制能消除系统的余差，所以积分时间越长越好。（）理由：3.调节阀的气开、气关形式是根据工艺要求确定的，与安全无关。（）理由：4.串级控制系统中，副回路的存在提高了系统的抗干扰能力。（）理由：5.均匀控制系统中，两个变量的变化是相互独立的。（）理由：三、简答题（每题10分，共20分）1.简述化工自动化的意义。2.简述比例、积分、微分控制规律各自的特点及适用场合。四、分析题（每题10分，共20分）材料：某化工生产过程中，需要对反应釜内的温度进行精确控制。目前采用了简单的单回路控制系统，但是在实际运行中发现，当进料流量发生变化时，反应釜内温度波动较大，控制效果不理想。问题：请分析该控制系统存在的问题，并提出改进方案。五、设计题（10分）材料：某化工生产装置需要对一个液位进行自动控制，要求液位保持在一定范围内。已知液位测量范围为0-5m，控制精度要求较高。问题：请设计一个简单的液位控制系统，画出控制系统原理图，并说明各组成部分的作用。答案：1.B2.D3.A4.B5.A6.A7.D8.B9.A10.D11.D12.A13.A14.A15.A16.A17.A18.C19.A20.A填空题答案：1.控制2.热电偶材料、两端温度3.随动4.输出信号=比例系数×偏差+积分系数×偏差积分+微分系数×偏差微分5.流通判断题答案：1.错，热电偶温度计测量精度高，热电阻温度计精度也较高，但热电偶在高温测量等方面有优势，不能简单说热电阻测量精度比热电偶高。2.错，积分时间过长，积分作用过弱，消除余差能力下降，不是越长越好。3.错，调节阀气开、气关形式与安全密切相关，需根据工艺安全要求确定。4.对，串级控制系统副回路能快速克服进入副回路的干扰，提高系统抗干扰能力。5.错，均匀控制系统中两个变量相互关联，缓慢变化，不是相互独立。简答题答案：1.化工自动化的意义：提高生产效率，降低劳动强度；保证产品质量；提高生产安全性；降低生产成本；便于生产管理等。2.比例控制特点：有偏差才有控制作用，控制及时，控制作用大小与偏差成正比，适用于对象滞后较小、负荷变化不大、控制要求不高的场合。积分控制特点：能消除余差，控制作用缓慢，适用于对象滞后较小、负荷变化不大、需要消除余差的场合。微分控制特点：超前控制，抑制偏差变化，适用于对象滞后较大、负荷变化大、控制要求高的场合。分析题答案：问题：单回路控制系统对进料流量变化引起的干扰克服能力不足，导致反应釜内温度波动大。改进方案：采用串级控制系统，以温度为主变量，进料流量为副变量。主控制器控制反应釜温度，副控制器根据进料流量变化及时