2025年高职（应用化工技术）化工仪表试题及答案

2025年高职（应用化工技术）化工仪表试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）每题只有一个正确答案，请将正确答案填涂在答题卡相应位置。（总共20题，每题2分，每题只有一个选项符合题意）1.化工仪表中，能够将被测压力转换为标准电流信号输出的仪表是A.压力传感器B.压力变送器C.压力表D.压力控制器答案：B2.以下哪种仪表不属于温度测量仪表A.热电偶B.热电阻C.液位计D.温度计答案：C3.在化工生产中，用于测量流量的仪表是A.流量计B.液位计C.压力计D.温度计答案：A4.化工仪表的精度等级是指仪表的A.测量范围B.最大误差C.基本误差D.引用误差答案：D5.能够将非电量转换为电量的元件是A.传感器B.变送器C.控制器D.执行器答案：A6.以下哪种传感器属于电阻式传感器A.热电偶B.热电阻C.压电传感器D.霍尔传感器答案：B7.化工仪表中，用于控制液位的仪表是A.液位控制器B.液位计C.流量控制器D.压力控制器答案：A8.仪表的响应时间是指A.仪表从输入信号开始变化到输出信号达到规定值的时间B.仪表从输入信号开始变化到输出信号达到稳定值的时间C.仪表从输入信号开始变化到输出信号达到最大值的时间D.仪表从输入信号开始变化到输出信号达到最小值的时间答案：B9.以下哪种仪表属于显示仪表A.传感器B.变送器C.记录仪D.执行器答案：C10.化工仪表的零点迁移是指A.改变仪表的测量下限B.改变仪表的测量上限C.改变仪表的量程D.改变仪表的精度答案：A11.用于测量气体压力的仪表是A.真空表B.压力表C.差压表D.液位计答案：B12.以下哪种仪表不属于控制仪表A.控制器B.调节器C.记录仪D.执行器答案：C13.化工仪表中，能够将流量信号转换为标准电流信号输出的仪表是A.流量传感器B.流量变送器C.流量计D.流量控制器答案：B14.仪表的线性度是指仪表的A.输出信号与输入信号之间的线性关系程度B.测量范围与精度之间的关系程度C.响应时间与精度之间的关系程度D.零点与量程之间的关系程度答案：A15.以下哪种传感器属于电容式传感器A.热电偶B.热电阻C.压电传感器D.电容式压力传感器答案：D16.化工仪表中，用于测量温度的热电偶，其热电势大小与以下哪个因素无关A.热电偶材料B.两端温度C.热电偶长度D.热电偶直径答案：C、D（严格来说长度和直径在一定程度上影响，但与热电势产生原理直接关系不大，这里答案选CD更合适）17.能够将信号进行放大的仪表是A.传感器B.放大器C.控制器D.执行器答案：B18.化工仪表的量程是指A.仪表能够测量的最大值与最小值之差B.仪表能够测量的最大值C.仪表能够测量的最小值D.仪表的精度范围答案：A19.以下哪种仪表属于变送单元A.传感器B.变送器C.控制器D.执行器答案：B20.化工仪表中，用于测量压力的弹性元件不包括以下哪种A.弹簧管B.波纹管C.膜片D.热电偶丝答案：D第II卷（非选择题，共60分）（一）填空题（共10分）（总共5题，每题2分）1.化工仪表按功能可分为______、______、______和______四类。答案：检测仪表、显示仪表、控制仪表、执行器2.热电偶的工作原理是基于______效应。答案：热电3.热电阻温度计是利用______随温度变化而变化的特性来测量温度的。答案：电阻值4.流量测量的方法有______、______、______等。答案：容积法、速度法、质量法5.化工仪表的基本性能指标包括______、______、______、______等。答案：精度、变差、灵敏度、响应时间（二）简答题（共20分）（总共4题，每题5分）1.简述压力变送器的工作原理。答案：压力变送器一般由测量部分、放大器和转换部分组成。测量部分将被测压力转换为相应的力，作用于弹性元件上，使弹性元件产生位移，通过位移带动传感器产生电信号变化。放大器将传感器输出的微弱信号进行放大，转换部分将放大后的信号转换为标准电流信号输出。2.热电阻有哪些常见的故障及原因？答案：常见故障有：显示值异常。原因可能是热电阻断路，导致无电流通过；热电阻短路，使电阻值为零；连接线路接触不良，影响信号传输；环境温度变化影响测量精度；热电阻老化，性能下降等。3.简述流量测量的意义。答案：流量测量在化工生产中具有重要意义。它可以帮助控制生产过程中的物料输送量，确保各生产环节的物料平衡；监测生产装置的运行效率，判断设备是否正常工作；对化学反应的物料配比进行精确控制，保证产品质量的稳定性；还能用于成本核算和生产过程的优化调度等。4.如何进行化工仪表的零点和量程校准？答案：零点校准：在仪表输入信号为零的情况下，调整仪表输出使其达到规定的零点值。量程校准：在仪表输入满量程信号时，调整仪表输出使其达到规定的满量程值。校准过程中需使用标准信号源，按照仪表说明书的要求进行操作，确保校准精度。校准后要检查仪表的线性度、精度等指标是否符合要求。（三）分析题（共15分）有一化工生产过程，需要测量管道内的液体压力、温度和流量，并进行控制。请分析并回答以下问题：1.选择合适的仪表来测量压力、温度和流量，并说明理由。（5分）答案：测量压力可选用压力变送器，它能将压力转换为标准电流信号，便于传输和控制，精度较高且适应化工环境。测量温度可选用热电偶或热电阻温度计，热电偶适用于高温测量，热电阻精度高，能满足不同温度范围需求。测量流量可选用流量计，如电磁流量计、涡街流量计等，能准确测量液体流量，满足化工生产流量监测要求。2.如何实现对压力、温度和流量的控制？（5分）答案：对于压力控制，可通过压力控制器接收压力变送器的信号，与设定值比较后输出控制信号，调节压力调节阀来控制压力。温度控制方面，温度控制器根据热电偶或热电阻温度计的信号，与设定温度比较，控制加热或冷却设备，实现温度调节。流量控制则由流量控制器依据流量计信号和设定流量值，控制流量调节阀，保持流量稳定。3.在测量和控制过程中，可能会遇到哪些干扰因素？如何解决？（5分）答案：干扰因素包括环境温度变化影响仪表精度、管道振动影响测量稳定性、电磁干扰影响信号传输等。解决方法有：对仪表进行温度补偿，采用隔热、保温措施减少环境温度影响；安装减震装置减少管道振动；采用屏蔽电缆、合理布线等方式减少电磁干扰，提高测量和控制的可靠性。（四）综合题（共15分）某化工企业生产一种化工产品，其生产过程中涉及到反应釜内的温度控制和物料流量控制。已知反应釜内温度范围为0-200℃，物料流量范围为0-100m³/h。请根据以下材料回答问题：材料：现有温度传感器（热电偶分度号为K）、温度变送器、温度控制器、调节阀、流量传感器（涡街流量计）、流量变送器、流量控制器等仪表设备。1.请设计一个温度控制系统，说明各仪表的作用及连接方式。（7分）答案：温度传感器（热电偶分度号为K）用于测量反应釜内的温度，将温度信号转换为热电势。温度变送器将热电势转换为标准电流信号，便于传输和后续处理。温度控制器接收温度变送器的信号，与设定温度比较后输出控制信号。调节阀根据温度控制器的信号调节进入反应釜的加热或冷却介质流量，从而控制反应釜内温度。连接方式为：热电偶的两端分别连接到温度变送器的输入端，温度变送器的输出端连接到温度控制器的输入端，温度控制器的输出端连接到调节阀的控制端。2.请设计一个流量控制系统，说明各仪表的作用及连接方式。（8分）答案：流量传感器（涡街流量计）测量物料的流量，将流量信号转换为相应的电信号。流量变送器将流量传感器的信号转换为标准电流信号。流量控制器接收流量变送器的信号，与设定流量比较后输出控制信号。调节阀根据流量控制器的信号调节物料的流量。连接方式为：涡街流量计的输出端连接到流量变送器输入端，流量变送器输出端连接到流量控制器输入端，流量控制器输出端连接到调节阀控制端。（五）案例分析题（共10分）某化工生产装置在运行过程中，出现了流量测量值异常波动的情况。请根据以下材料分析原因并提出解决措施：材料：该装置采用涡街流量计测量流量，近期对管道进行了改造，管道材质未变，但管径略有缩小。流量测量信号通过电缆传输到控制室的显示仪表。1.分析流量测量值异常波动可能的原因。（5分）答案：管径缩小可能导致流体流速发生变化，影响涡街流量计的测量准确性，使流量测量值出现异常波动。电缆传输过程中可能受到电磁干扰等影响，导致信号不稳定，进而引起流量测量值波动。另外，管道改造可能引起管道内流体