2025年高职化工（化工仪表使用）试题及答案

2025年高职化工（化工仪表使用）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.化工仪表中，能够将压力信号转换为电信号的是A.压力传感器B.温度传感器C.流量传感器D.液位传感器2.以下哪种仪表可用于精确测量化工管道内液体的流量A.弹簧管压力表B.转子流量计C.热电偶温度计D.双金属温度计3.化工生产中，用于显示液位高度的仪表是A.差压变送器B.液位计C.压力开关D.流量开关4.能够检测化工设备内压力是否达到设定值的仪表是A.压力控制器B.温度控制器C.流量控制器D.液位控制器5.化工仪表的精度等级越高，其测量误差A.越大B.越小C.不变D.不确定6.下列哪种仪表常用于化工反应釜内温度的测量A.热电阻温度计B.电磁流量计C.超声波液位计D.压力变送器7.化工仪表的零点迁移是为了A.扩大仪表的量程B.提高仪表的精度C.使仪表能测量负压D.使仪表能测量高温8.用于调节化工管道内气体流量的阀门是A.截止阀B.球阀C.调节阀D.闸阀9.化工仪表中，将温度信号转换为数字信号的部件是A.温度变送器B.数据采集卡C.传感器D.显示器10.能够测量化工设备内液体密度的仪表是A.密度计B.粘度计C.硬度计D.酸度计11.化工仪表的量程选择应根据A.测量范围的上限值B.测量范围的下限值C.被测量的大小和变化范围D.仪表的精度等级12.以下哪种仪表可用于检测化工管道内流体的流速A.涡轮流量计B.液位变送器C.压力传感器D.温度传感器13.化工生产中，用于控制反应釜内压力的仪表是A.压力调节阀B.流量调节阀C.温度调节阀D.液位调节阀14.能够将电信号转换为气信号的仪表是A.电气转换器B.气电转换器C.压力传感器D.温度传感器15.化工仪表的线性度是指A.仪表输出与输入之间的线性关系程度B.仪表的精度等级C.仪表的量程范围D.仪表的响应时间16.下列哪种仪表常用于化工容器内液位的远程监测A.雷达液位计B.玻璃液位计C.浮球液位计D.磁翻板液位计17.化工仪表的响应时间是指A.仪表对输入信号做出响应的时间B.仪表的测量时间C.仪表的稳定时间D.仪表的校准时间18.用于调节化工管道内液体压力的阀门是A.止回阀B.安全阀C.节流阀D.隔膜阀19.化工仪表中，能够测量微小压力变化的是A.微压计B.中压计C.高压计D.超高压计20.能够检测化工设备内气体成分的仪表是A.气相色谱仪B.热电阻温度计C.超声波液位计D.压力变送器第II卷（非选择题共60分）填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分，共10分。请在横线上填写正确答案。21.化工仪表按功能可分为检测仪表、______、执行器等。22.压力测量的基本原理是利用压力作用在______上产生的力与已知力相比较来测量压力值。23.流量测量的方法有容积式测量法、速度式测量法和______测量法。24.温度测量仪表按测量方式可分为接触式和______。25.液位测量仪表按工作原理可分为直读式、浮力式、______、电测式等。简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分，共20分。简要回答问题。26.简述化工仪表的组成部分及其作用。27.说明压力传感器的工作原理。28.流量测量在化工生产中有什么重要意义？29.如何选择合适的化工仪表精度等级？计算题（共15分）答题要求：本大题共3小题，每小题5分，共15分。解答应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。30.已知某压力传感器的量程为0-10MPa，精度等级为0.5级，求其最大允许误差。31.某转子流量计的流量系数为K=0.2，管径d=50mm，流体密度ρ=1000kg/m³，求当流量Q=10m³/h时，转子流量计的压差Δp。32.一台热电阻温度计，其分度号为Pt100，在温度t=50℃时，测得电阻值R=39.10Ω，求该温度下的热电势E。已知Pt100在0℃时的电阻值R0=100Ω，温度系数α=0.00392℃⁻¹。材料分析题（共10分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：在某化工生产过程中，使用了一台压力变送器来测量反应釜内的压力。一段时间后，发现压力测量值与实际压力值存在较大偏差。经检查，发现压力变送器的零点发生了漂移。33.请分析压力变送器零点漂移可能的原因。（5分）34.针对零点漂移问题，应采取哪些解决措施？（5分）综合应用题（共5分）答题要求：本大题共1小题，共5分。结合所学知识，回答问题。35.在一个化工工艺流程中，需要测量和控制管道内液体的流量、压力和温度。请设计一个简单的仪表控制系统，说明所选用的仪表类型及其作用，并简述控制过程。答案：1.A2.B3.B4.A5.B6.A7.C8.C9.B10.A11.C12.A13.A14.A15.A16.A17.A18.C19.A20.A21.控制仪表22.弹性元件23.质量式24.非接触式25.静压式26.化工仪表一般由检测元件及传感器、显示装置、变送装置、控制器、执行器等组成。检测元件及传感器感受被测量并将其转换为相应的信号；显示装置显示测量结果；变送装置将测量信号转换为标准信号；控制器根据测量信号进行控制决策；执行器根据控制信号执行控制动作。27.压力传感器利用压力敏感元件受压后产生的形变或其他物理特性的变化，将压力信号转换为电信号。常见的有应变式、压阻式、压电式等，应变式通过应变片电阻变化来检测压力，压阻式利用半导体材料压阻效应，压电式基于压电材料受压产生电荷。28.流量测量在化工生产中至关重要。它能准确计量原料的投入量和产品的产出量，确保生产过程的物料平衡；通过监测流量可及时发现管道堵塞、泄漏等故障；合理控制流量有助于优化生产工艺，提高产品质量和生产效率，保证生产安全稳定运行。29.选择化工仪表精度等级需综合考虑多方面。首先要根据测量要求和允许误差确定大致范围，一般测量要求高、允许误差小的选高精度等级。还需考虑被测量的大小和变化范围，量程大且变化小的可选稍低精度等级，量程小变化大的选高精度等级。同时要结合经济成本，在满足要求前提下选合适精度等级降低成本。30.最大允许误差=量程×精度等级%=10MPa×0.5%=0.05MPa31.由流量公式\(Q=Kd²\sqrt{\frac{2Δp}{ρ}}\)可得\(Δp=\frac{Q²ρ}{2K²d⁴}\)，代入数据\(Q=10m³/h=\frac{10}{3600}m³/s\)，\(ρ=1000kg/m³\)，\(K=0.2\)，\(d=50mm=0.05m\)，解得\(Δp=250Pa\)32.根据公式\(R=R0(1+αt)\)，可先求出\(t\)，再由热电势与温度关系表查出\(E\)。\(39.10=100(1+0.00392t)\)，解得\(t=50℃\)，查Pt100分度表得\(E=1.966mV\)33.零点漂移可能原因：传感器老化，性能下降；环境温度变化影响传感器特性；电源电压不稳定；传感器受电磁干扰；安装位置不当，受振动、冲击等影响。34.解决措施：定期校准压力变送器；采取温度补偿措施，如安装温度补偿装置；稳定电源电压，使用稳压电源；采取电磁屏蔽措施，减少电磁干扰；检查安装位置，确保安装牢固，避免振动冲击。35.选用涡轮流量计测量流量，能精确测量管道内液体