2026年大学大二（化学工程）化工仪表及自动化综合测试题及答案

2025年大学大二（化学工程）化工仪表及自动化综合测试题及答案

（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：本大题共20小题，每小题2分，共40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.以下哪种仪表不属于化工生产中常用的温度测量仪表？A.热电偶温度计B.热电阻温度计C.压力式温度计D.超声波液位计2.关于调节阀的流量系数，下列说法正确的是？A.流量系数越大，调节阀的流量调节能力越强B.流量系数只与调节阀的结构有关C.流量系数与流体的性质无关D.流量系数在调节阀运行过程中不会改变3.化工自动化控制系统中，用于实现对被控变量进行自动控制的核心部分是？A.检测元件B.控制器C.执行器D.被控对象4.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5.热电阻温度计是利用金属导体的什么特性来测量温度的？A.热电效应B.热阻效应C.光电效应D.霍尔效应6.在化工生产中，测量腐蚀性液体的压力时，应选用哪种压力表？A.弹簧管压力表B.膜片式压力表C.活塞式压力表D.电接点压力表7.以下哪种传感器不属于物位测量传感器？A.超声波传感器B.电容式传感器C.应变片传感器D.浮球式传感器8.对于一个简单的液位控制系统，被控变量是？A.液位高度B.进水流量C.出水流量D.水泵转速9.自动控制系统中，反馈信号与给定信号比较后产生的偏差信号用于？A.驱动执行器动作B.显示系统状态C.记录控制过程D.调整检测元件10.以下哪种阀门类型适用于切断和调节流体流量？A.闸阀B.球阀C.截止阀D.蝶阀11.化工仪表的精度等级是根据仪表的什么来划分的？A.测量范围B.最大误差C.最小误差D.平均误差12.在PID控制中，积分作用的主要目的是？A.加快系统响应速度B.消除系统稳态误差C.提高系统稳定性D.抑制系统噪声干扰13.测量气体流量时，常用的流量计是？A.孔板流量计B.电磁流量计C.椭圆齿轮流量计D.涡轮流量计14.以下哪种自动化控制方式不属于闭环控制？A.定值控制B.程序控制C.随动控制D.前馈控制15.热电偶产生热电势的条件是？A.两热电极材料相同，两端温度相同B.两热电极材料相同，两端温度不同C.两热电极材料不同，两端温度相同D.两热电极材料不同，两端温度不同16.化工自动化系统中，用于将工艺参数转换为标准信号的装置是？A.变送器B.传感器C.转换器D.调节器17.以下哪种控制规律能使系统快速响应给定值的变化，但可能会引起较大的超调量？A.P控制B.PI控制C.PD控制D.PID控制18.测量高粘度液体的流量时，宜选用哪种流量计？A.转子流量计B.容积式流量计C.涡街流量计D.质量流量计19.自动控制系统的过渡过程中，被控变量在设定值附近来回波动，且波动幅度逐渐减小的过程称为？A.衰减振荡过程B.等幅振荡过程C.发散振荡过程D.非周期衰减过程20.以下哪种仪表可用于测量两点之间的压差？A.单法兰液位计B.双法兰液位计C.差压变送器D.压力变送器第II卷（非选择题共60分）二、填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每空2分，共10分。请将正确答案填写在相应的横线上。1.化工自动化仪表按功能可分为检测仪表、______、显示仪表、______和执行器等。2.热电偶的热电势由______电势和______电势组成。3.调节阀的流量特性主要有______特性、______特性、抛物线特性和快开特性等。4.自动控制系统的性能指标主要有______、______、超调量、调节时间等。5.常见的物位测量方法有______测量法、______测量法、电磁测量法等。三、简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每题5分，共20分。请简要回答问题。1.简述化工自动化的意义。2.说明热电阻温度计的工作原理。3.什么是调节阀的理想流量特性？常见的理想流量特性有哪些？4.简述PID控制中比例、积分、微分控制作用的特点。四、综合分析题（共15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。已知反应釜内的温度范围为0-200℃，要求控制精度达到±1℃。现采用热电偶温度计作为温度检测元件，通过PID控制器进行控制，执行器为电动调节阀。答题要求：根据上述材料，回答以下问题。每小题5分，共15分。1.分析热电偶温度计的选型依据。2.说明PID控制器如何实现对反应釜温度的精确控制。3.若反应釜温度出现超调现象，应如何调整PID控制器的参数？五、设计题（共15分）材料：某化工车间有一个储液罐，需要设计一个液位控制系统，确保罐内液位保持在一定范围内。已知储液罐的液位变化范围为0-5m，要求液位控制精度为±0.05m。答题要求：请设计一个简单的液位控制系统，包括检测元件、控制器、执行器等部分，并说明各部分的作用和选型依据。（15分）答案：一、1.D2.A3.B4.B5.B6.B7.C8.A9.A10.C11.B12.B13.A14.D15.D16.A17.A18.B19.A20.C二、1.控制仪表；调节仪表2.温差；接触3.直线；等百分比4.稳定性；准确性5.直读式；浮力式三、1.提高生产效率、保证产品质量、降低生产成本、确保生产安全等。2.利用金属导体的电阻随温度变化而变化的特性，通过测量电阻来确定温度。3.调节阀在前后压差固定的情况下的流量特性。常见的有直线、等百分比、抛物线、快开特性。4.比例控制作用快速响应偏差，积分控制作用消除稳态误差，微分控制作用抑制偏差变化。四、1.根据温度范围和精度要求选择合适型号的热电偶，确保能准确测量反应釜内温度。2.PID控制器根据热电偶检测到的温度与设定值的偏差，调整输出信号，控制电动调节阀开度，从而精确控制反应釜温度。3.适当减小比例系数，增大积分时间常数，