(2025年)仪表中级试题附答案

(2025年)仪表中级试题附答案一、选择题（每题2分，共30分）1.某热电偶测量系统中，补偿导线的正负极接反，但冷端温度恒定且与仪表端子温度一致，此时测量结果会（）。A.偏高B.偏低C.无影响D.波动答案：C（补偿导线接反时，若冷端温度与仪表端子温度相同，热电势相互抵消，不影响测量结果。）2.用差压式流量计测量蒸汽流量时，若未对密度进行温度压力补偿，当实际温度高于设计温度时，仪表显示值会（）。A.偏大B.偏小C.不变D.先大后小答案：B（温度升高导致蒸汽密度降低，相同差压下质量流量减小，仪表按设计密度计算会显示偏小。）3.某压力变送器量程为0-1.6MPa，精度等级0.5级，其最大绝对误差为（）。A.±0.008MPaB.±0.016MPaC.±0.004MPaD.±0.032MPa答案：A（最大绝对误差=量程×精度等级=1.6MPa×0.5%=±0.008MPa。）4.热电阻三线制接法中，第三根导线的主要作用是（）。A.提高抗干扰能力B.补偿连接导线电阻的影响C.提供参考地D.增强信号传输答案：B（三线制通过将两根导线分别接入电桥相邻桥臂，抵消导线电阻对测量的影响。）5.涡街流量计的输出信号频率与（）成正比。A.介质密度B.管道截面积C.流体流速D.介质黏度答案：C（涡街流量计基于卡门涡街原理，频率与流速呈线性关系。）6.气动执行器的气开式结构是指（）。A.输入气压增大时，阀门关闭B.输入气压增大时，阀门打开C.无气压时阀门全开D.气压为零时阀门半开答案：B（气开式执行器：气压信号增大，阀门开度增大；无信号时阀门关闭。）7.用双法兰差压变送器测量密闭容器液位时，若正负压法兰安装高度差为h，介质密度为ρ，重力加速度为g，则零点迁移量为（）。A.+ρghB.-ρghC.0D.与容器压力有关答案：A（正法兰在下方，负压法兰在上方，需迁移正压侧的静压差，故为+ρgh。）8.电磁流量计不能测量（）的流量。A.自来水B.污水C.纯酒精D.海水答案：C（电磁流量计要求被测介质具有导电性，纯酒精电导率极低，无法测量。）9.某温度仪表量程为0-500℃，显示值为300℃，实际温度为295℃，则引用误差为（）。A.-1%B.+1%C.-0.5%D.+0.5%答案：A（引用误差=（示值-实际值）/量程×100%=（300-295）/500×100%=1%，但示值偏高，故为-1%。）10.DCS系统中，控制站的主要功能是（）。A.人机交互B.数据采集与控制运算C.网络通信D.历史数据存储答案：B（控制站负责现场信号采集、控制算法运算及输出控制指令。）11.用浮筒式液位计测量密度为800kg/m³的液体时，若实际介质密度变为1000kg/m³，液位计显示值会（）。A.偏高B.偏低C.不变D.波动答案：B（浮筒浮力与密度成正比，密度增大时，相同液位下浮力增大，仪表显示的液位会偏低。）12.压力仪表的检定周期一般不超过（）。A.3个月B.6个月C.1年D.2年答案：C（根据计量规程，一般压力仪表检定周期为1年。）13.调节阀的流量特性中，等百分比特性是指（）。A.相对流量与相对开度成正比B.相对流量的变化量与相对开度的变化量成正比C.相对开度变化相同，相对流量的相对变化量相同D.流量与开度成线性关系答案：C（等百分比特性：单位开度变化引起的流量相对变化量恒定。）14.用孔板测量气体流量时，若孔板方向装反，会导致（）。A.差压增大B.差压减小C.无影响D.信号波动答案：B（孔板锐角侧应迎向流体，装反后流束收缩位置后移，差压减小，显示值偏低。）15.超声波物位计的测量原理是（）。A.利用声波反射时间计算距离B.利用电容变化C.利用压力差D.利用热传导答案：A（超声波物位计通过发射超声波并接收反射波，根据时间差计算物位高度。）二、判断题（每题1分，共10分）1.热电偶的热电势仅与两端温度有关，与热电极长度无关。（）答案：√（热电势由热电极材料和两端温度决定，与长度无关。）2.压力变送器的量程迁移后，其量程范围不变，仅零点改变。（）答案：×（量程迁移可能改变零点和量程范围，如负迁移会扩展下限。）3.涡街流量计可以测量气体、液体和蒸汽的流量。（）答案：√（涡街流量计适用于多种清洁流体的测量。）4.热电阻的测量精度一般高于热电偶。（）答案：√（热电阻在中低温区精度更高，热电偶适用于高温。）5.气动薄膜执行器的输出力与膜片面积和输入气压成正比。（）答案：√（输出力=膜片面积×（输入气压-弹簧反力）。）6.双法兰差压变送器测量液位时，导压管内的隔离液密度需大于被测介质密度。（）答案：×（隔离液密度应稳定且不与介质互溶，与被测介质密度大小无必然要求。）7.电磁流量计的衬里材料需具有耐腐蚀性和耐磨性。（）答案：√（衬里直接接触介质，需耐腐蚀；测量含颗粒介质时需耐磨。）8.DCS系统的冗余设计仅针对控制器，I/O模块无需冗余。（）答案：×（关键I/O模块、电源、通信网络等也需冗余设计以提高可靠性。）9.浮球式液位计的测量范围受浮球直径限制。（）答案：√（浮球需完全浸没在液体中，直径决定了最大测量范围。）10.仪表防爆标志“ExdIIBT3”表示隔爆型，适用于IIB类气体，最高表面温度不超过200℃。（）答案：√（T3对应的最高表面温度为200℃。）三、简答题（每题6分，共30分）1.简述气动执行器的组成及各部分作用。答案：气动执行器由执行机构和调节机构（阀门）组成。执行机构将气压信号转换为推力或位移（如薄膜式执行机构通过膜片受压产生位移）；调节机构通过阀芯位移改变流通面积，调节介质流量（如单座阀、套筒阀等）。2.差压式流量计的测量原理是什么？安装孔板时需注意哪些事项？答案：原理：基于伯努利方程，流体流经节流件（如孔板）时流速增加、静压力降低，通过测量节流件前后的差压计算流量。安装注意事项：孔板锐角侧迎向流体；前后直管段长度符合要求（前10D后5D以上）；确保管道内无积气或积液；法兰与管道同轴。3.热电阻三线制接法如何补偿导线电阻？答案：三线制将热电阻的一端接一根导线，另一端接两根导线，两根导线分别接入电桥的相邻桥臂。当环境温度变化时，两根导线的电阻变化量相同，在电桥中相互抵消，仅保留热电阻的电阻变化，从而补偿导线电阻的影响。4.DCS系统的典型结构包括哪几个层次？各层次的主要功能是什么？答案：分为现场控制层、过程控制层、操作监控层。现场控制层：通过I/O模块采集现场信号并输出控制指令；过程控制层：控制站完成数据处理、控制算法（如PID）运算；操作监控层：工程师站/操作员站实现人机交互、画面显示、参数设置及历史数据存储。5.简述超声波物位计的安装要求。答案：安装要求：传感器垂直对准被测介质表面；避免安装在进料口正上方（防止物料冲击干扰）；探头与容器壁距离≥300mm（避免侧壁反射干扰）；测量液体时需考虑介质挥发产生的蒸汽对声波衰减的影响；量程设置需预留安全距离（如最高物位低于探头200mm）。四、计算题（每题8分，共24分）1.某压力变送器量程为-0.1-0.6MPa，现需测量密闭容器内的压力，容器内表压为0.3MPa，当地大气压为0.1MPa。若变送器安装位置比取压点低2m，被测介质密度为850kg/m³，求变送器的迁移量及实际测量范围。（g=9.8m/s²）答案：迁移量由安装高度差引起的静压差决定：ΔP=ρgh=850×9.8×2=16660Pa=0.01666MPa（正迁移）。原量程：-0.1-0.6MPa（表压），迁移后量程下限=-0.1+0.01666≈-0.08334MPa，上限=0.6+0.01666≈0.61666MPa。实际测量范围为-0.08334-0.61666MPa（表压）。2.用K型热电偶测量炉温，冷端温度为30℃，仪表显示热电势为33.28mV。查K型分度表：30℃对应热电势1.203mV，33.28mV对应温度为多少？答案：实际热电势=显示电势+冷端电势=33.28+1.203=34.483mV。查K型分度表，34.483mV对应的温度约为820℃（34.47mV对应820℃，34.66mV对应825℃，插值后约820℃）。3.某电磁流量计量程为0-1000m³/h，对应输出电流4-20mA。当输出电流为12mA时，实际流量是多少？若管道内径为200mm，此时流速是多少？（π取3.14）答案：电流信号与流量线性对应，12mA为量程的（12-4）/（20-4）=50%，故流量=1000×50%=500m³/h。流速v=流量/管道截面积=500/(3600×(3.14×0.1²))≈4.42m/s（管道截面积=πr²=3.14×(0.2/2)²=0.0314m²）。五、综合分析题（每题8分，共16分）1.某石化装置用双法兰差压变送器测量反应器内液位，投用后显示值始终为满量程，可能的故障原因有哪些？如何排查？答案：可能原因：（1）正压侧法兰堵塞或膜片损坏（无法感知压力）；（2）迁移量计算错误（如未考虑介质密度变化）；（3）变送器内部故障（如A/D转换模块损坏）；（4）负压侧导压管泄漏（导致差压过大）。排查步骤：（1）检查正负压法兰膜片是否变形或堵塞（用手轻压膜片，观察输出是否变化）；（2）核对设计参数（介质密度、安装高度差），重新计算迁移量并校验；（3）用标准信号源输入已知差压，观察输出是否正常（判断变送器是否损坏）；（4）检查负压侧法兰及连接管路是否泄漏（用肥皂水检测接口）。2.某DCS系统操作员站突然无法显示现场仪表数据，但控制站指示灯正常，分析可能的故障点及处理方法。答案：可能故障点：（1）操作站与控制站之间的通信网络故障（如交换机死机、网线断开）；（2）操作站软件异常（如监