2025年热工仪表检修测试题及参考答案

2025年热工仪表检修测试题及参考答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.某Pt100热电阻在0℃时的标称电阻为100Ω，其温度系数α=0.00385Ω/℃。当测量温度为150℃时，理论电阻值应为（）A.157.75ΩB.158.00ΩC.158.50ΩD.159.25Ω2.校验0.5级、量程为0~10MPa的压力变送器时，标准器的最大允许误差应不超过（）A.±0.025MPaB.±0.05MPaC.±0.1MPaD.±0.15MPa3.电磁流量计安装时，传感器上游直管段长度应不小于（）倍管径，下游直管段长度应不小于（）倍管径A.5，3B.10，5C.15，10D.20，154.热电偶补偿导线与热电偶连接时，若极性接反，会导致测量结果（）A.偏高B.偏低C.无变化D.波动5.差压式液位计测量密闭容器液位时，若正压侧导压管积液，会导致显示值（）A.偏高B.偏低C.不变D.跳变6.智能压力变送器进行零点迁移后，其量程（）A.增大B.减小C.不变D.不确定7.热电阻三线制接法中，两根引线接至电桥同一侧的作用是（）A.消除环境温度对引线电阻的影响B.提高测量灵敏度C.简化接线D.降低成本8.校验气动差压变送器时，输入信号为20~100kPa，输出信号应为（）A.0~10mAB.4~20mAC.20~100kPaD.0.02~0.1MPa9.涡街流量计的输出频率与（）成正比A.介质密度B.介质流速C.介质压力D.介质温度10.氧化锆氧量计的工作温度需稳定在（）左右，否则会影响测量精度A.300℃B.600℃C.850℃D.1200℃二、判断题（每题1分，共10分）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。（）2.压力变送器的量程迁移后，其输出信号的斜率（灵敏度）会发生变化。（）3.电磁流量计可以测量气体流量。（）4.热电阻温度计适用于-200℃~850℃的温度测量范围。（）5.校验差压变送器时，只需校验其上限和下限点即可。（）6.双金属温度计的测量原理是利用两种膨胀系数不同的金属片受热后产生的弯曲变形。（）7.物位开关的校验应在实际工况下进行，模拟高、低液位触发动作。（）8.超声波液位计的测量精度受被测介质密度影响较大。（）9.智能仪表的通信故障可能由接线松动、协议不匹配或电源干扰引起。（）10.压力表的校验周期一般不超过6个月，精密压力表不超过1年。（）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述热电偶测温系统的组成及各部分作用。2.压力变送器零点漂移和量程漂移的故障现象有何区别？如何判断？3.电磁流量计无输出信号时，应从哪些方面进行检查？4.热电阻温度计显示值偏高可能的原因有哪些？5.简述差压式流量计的投运步骤（以孔板流量计为例）。四、计算题（每题8分，共16分）1.某K型热电偶测量炉温，冷端温度为30℃，测得热电势为33.29mV。查K型热电偶分度表：30℃时热电势为1.203mV，40℃时为1.612mV，800℃时为33.275mV，810℃时为33.686mV。计算实际炉温。2.一台量程为0~80kPa的差压变送器，用于测量开口容器液位，被测介质密度为850kg/m³，重力加速度g=9.8m/s²。求：（1）该变送器对应的最大液位高度；（2）若容器最高液位为6m，需将变送器量程迁移多少kPa？五、案例分析题（每题12分，共24分）案例1：某火力发电厂锅炉主蒸汽温度测点显示异常，DCS画面显示1号测点为530℃，2号测点为560℃（正常范围540~550℃）。检修人员现场检查发现：1号测点补偿导线与热电偶连接处有氧化痕迹，2号测点接线盒内接线端子松动。分析故障原因及处理措施。案例2：某化工企业反应釜安装的雷达液位计频繁出现显示跳变，工艺人员反映实际液位稳定。检修人员检查发现：（1）雷达天线表面有介质凝结物；（2）罐内存在搅拌器，且搅拌时液面产生大量泡沫；（3）雷达参数设置中“空罐距离”小于实际罐高。分析可能的故障原因及解决方法。参考答案一、单项选择题1.A（计算：100+100×0.00385×150=157.75Ω）2.A（标准器精度需至少高于被校表3倍，0.5级允许误差±0.05MPa，标准器应≤±0.05/2=±0.025MPa）3.B（电磁流量计安装要求：上游10D，下游5D）4.B（极性接反时，热电势为两者差值，导致显示温度低于实际值）5.A（正压侧积液增加了正压侧压力，差压增大，显示液位偏高）6.C（迁移不改变量程范围，仅改变零点）7.A（三线制通过平衡引线电阻，消除环境温度对测量的影响）8.C（气动变送器输出为20~100kPa标准气压信号）9.B（涡街频率f=St×v/d，St为斯特劳哈尔数，d为漩涡发生体宽度，v为流速）10.C（氧化锆需在800~900℃下稳定工作，保证电解质活性）二、判断题1.√（热电势由材料和两端温差决定）2.×（迁移仅改变零点，量程（斜率）不变）3.×（电磁流量计只能测导电液体）4.×（热电阻一般用于-200℃~600℃，850℃以上常用热电偶）5.×（需校验包括零点、量程及中间点的基本误差和回差）6.√（双金属片膨胀差导致弯曲，带动指针转动）7.√（物位开关需模拟实际液位触发，确保动作可靠）8.×（超声波液位计精度主要受声速（温度）和界面反射影响，与密度无关）9.√（通信故障常见原因为接线、协议或干扰）10.√（压力表校验周期通常为6个月，精密表1年）三、简答题1.组成：热电偶（感知温度并产生热电势）、补偿导线（将冷端延伸至温度稳定处）、温度变送器（将热电势转换为标准电信号）、显示/记录仪表（显示或存储温度值）。作用：通过塞贝克效应，将温度差转换为热电势，经信号传输和转换后实现温度测量。2.零点漂移：无输入压力时，输出偏离零点（如4mA时显示非0kPa）；量程漂移：输入满量程压力时，输出偏离满量程（如20mA时显示非10MPa）。判断方法：施加0输入检查零点，施加满量程输入检查量程，分别计算误差。3.检查内容：（1）电源是否正常（24VDC）；（2）信号电缆是否断路或短路；（3）传感器内是否有介质（非满管会导致无信号）；（4）电极是否被污染（影响信号拾取）；（5）转换器参数设置是否正确（如量程、介质电导率）。4.可能原因：（1）热电阻元件老化（阻值增大）；（2）接线端子氧化（接触电阻增大）；（3）引线断路（单根断线时显示无穷大，两根断线时可能显示偏高）；（4）温度变送器零点漂移（输出信号偏高）；（5）DCS卡件通道故障（信号处理错误）。5.投运步骤：（1）检查导压管、阀门是否安装正确，无泄漏；（2）关闭平衡阀，打开排污阀排空导压管内杂质；（3）先开正压侧一次阀，缓慢打开正压侧二次阀，待导压管充满介质后关闭排污阀；（4）缓慢打开负压侧二次阀，最后关闭平衡阀；（5）观察差压变送器输出是否正常，与DCS显示一致。四、计算题1.解：实际热电势=测量电势+冷端电势=33.29+1.203=34.493mV（注：冷端补偿应为加上冷端温度对应的电势）。查分度表，800℃对应33.275mV，810℃对应33.686mV。34.493mV超过810℃的33.686mV，说明计算有误。正确方法应为：实际热电势=测量电势（已考虑冷端补偿），题目中“测得热电势”已为冷端30℃时的热电势，实际炉温需查分度表中热电势为33.29mV对应的温度。33.275mV对应800℃，33.686mV对应810℃，33.29mV-33.275mV=0.015mV，0.015/(33.686-33.275)=0.015/0.411≈0.0365，故温度≈800+0.0365×10≈800.37℃。2.解：（1）最大液位h=ΔP/(ρg)=80000/(850×9.8)=80000/8330≈9.60m；（2）6m液位对应的差压ΔP=ρgh=850×9.8×6=49980Pa≈49.98kPa，原量程0~80kPa需迁移至-49.98~30.02kPa（负迁移），迁移量为-49.98kPa（或约-50kPa）。五、案例分析题案例1：故障原因：（1）1号测点补偿导线氧化导致接触电阻增大，热电势传输衰减，显示温度偏低（530℃）；（2）2号测点接线端子松动导致接触不良，信号传输不稳定，可能因接触瞬间断开又恢复，导致显示值偏高（560℃）。处理措施：（1）清理1号测点补偿导线与热电偶连接处的氧化层，重新可靠连接；（2）紧固2号测点接线盒内松动的端子，必要时更换老化的接线端子；（3）校验两个测点的温度变送器，确保输出信号准确；（4）恢复后观察DCS显示是否正常，与其他同类型测点对比验证。案例2：故障原因：（1）雷达天线表面的介质凝结物会吸收或反射雷达波，导致信号衰减或虚假回波；（2）搅拌器运行时产生的泡沫会散射雷达波，使有效回波信号减弱，仪表无法正确识别真实液位；（3）“空罐距离”设