2025年化工自动化控制仪表证理论考试练习题及答案

2025年化工自动化控制仪表证理论考试练习题及答案一、单项选择题（每题1分，共20题）1.某压力仪表量程为010MPa，精度等级为1.0级，其最大绝对误差为（）A.0.05MPaB.0.1MPaC.0.15MPaD.0.2MPa答案：B解析：最大绝对误差=量程×精度等级%=10MPa×1.0%=0.1MPa2.工业现场最常用的模拟量信号传输标准是（）A.05VB.010mAC.420mAD.15V答案：C解析：420mA信号具有抗干扰能力强、可同时供电（两线制）的特点，是工业过程控制的标准信号。3.热电偶测温时，若补偿导线极性接反，会导致测量结果（）A.偏高B.偏低C.不变D.波动答案：B解析：补偿导线极性接反会抵消部分热电势，导致显示温度低于实际值。4.差压式流量计测量液体流量时，取压点应位于管道（）A.上半部B.下半部且与水平中心线成45°以内C.正下方D.任意位置答案：B解析：液体测量时，取压点应避免气体积聚，位于管道下半部且与水平中心线成45°以内。5.浮筒式液位计的测量原理基于（）A.阿基米德浮力原理B.静压平衡原理C.电容变化原理D.超声波反射原理答案：A解析：浮筒浸入液体的深度变化引起浮力变化，通过力转换测量液位。6.DCS系统中，AI模块的功能是（）A.模拟量输入B.模拟量输出C.数字量输入D.数字量输出答案：A解析：AI（AnalogInput）为模拟量输入模块，负责采集温度、压力等连续信号。7.某温度变送器输入范围为0100℃，输出420mA，当输入50℃时，输出电流为（）A.8mAB.12mAC.16mAD.20mA答案：B解析：线性转换公式：I=4+(204)×(500)/(1000)=12mA8.调节阀的流量特性中，最常用的理想特性是（）A.快开特性B.线性特性C.等百分比特性D.抛物线特性答案：C解析：等百分比特性在小开度时调节灵敏，大开度时稳定，适用于大多数工业过程。9.下列不属于本质安全型仪表防爆标志的是（）A.ExiaⅡCT4B.ExdⅡBT3C.ExibⅡAT5D.ExiaⅠ答案：B解析：Exd为隔爆型标志，本质安全型标志为Exia或Exib。10.热电阻三线制接法的主要目的是（）A.提高测量精度B.简化接线C.降低成本D.增加抗干扰能力答案：A解析：三线制通过平衡导线电阻，消除引线电阻对测量的影响，提高精度。11.某仪表显示值为50，真实值为51，其绝对误差为（）A.1B.1C.0.98D.0.98答案：A解析：绝对误差=显示值真实值=5051=112.调节阀的可调比R是指（）A.最大流量与最小流量之比B.最大开度与最小开度之比C.最大压差与最小压差之比D.最大输出与最小输出之比答案：A解析：可调比R=Qmax/Qmin，一般标准R=30或50。13.超声波液位计不适用于（）介质测量A.液体B.气体C.固体颗粒D.高粘度液体答案：B解析：超声波在气体中衰减大，且需介质密度稳定，气体测量精度低。14.仪表接地系统中，保护接地的接地电阻应小于（）A.1ΩB.4ΩC.10ΩD.20Ω答案：B解析：保护接地要求接地电阻≤4Ω，本安系统接地电阻≤1Ω。15.电磁流量计的测量原理基于（）A.法拉第电磁感应定律B.科里奥利力原理C.涡流效应D.压阻效应答案：A解析：导电液体切割磁感线产生感应电势，电势与流速成正比。16.某PID控制器参数设置为P=50%，I=60s，D=10s，其中“I”代表（）A.比例度B.积分时间C.微分时间D.采样周期答案：B解析：I为积分时间，单位为秒（s），积分作用消除稳态误差。17.温度计的时间常数τ是指（）A.输出达到稳态值63.2%所需时间B.输出达到稳态值90%所需时间C.输出达到稳态值50%所需时间D.输出达到稳态值100%所需时间答案：A解析：一阶系统时间常数定义为输出响应达到稳态值63.2%的时间。18.下列属于数字量输出模块的是（）A.AOB.DIC.DOD.AI答案：C解析：DO（DigitalOutput）为数字量输出模块，用于控制电磁阀、继电器等开关设备。19.双金属温度计的测量原理是（）A.两种金属热膨胀系数不同B.热电效应C.热阻效应D.辐射测温答案：A解析：双金属片由膨胀系数不同的金属叠焊而成，温度变化时产生弯曲变形。20.仪表校验时，基本误差的计算应取（）A.正行程最大误差B.反行程最大误差C.正、反行程最大误差的绝对值D.正、反行程误差的平均值答案：C解析：基本误差为正、反行程中最大绝对误差与量程的百分比。二、多项选择题（每题2分，共10题）1.下列属于温度检测仪表的有（）A.热电阻B.热电偶C.双金属温度计D.浮筒液位计答案：ABC解析：浮筒液位计用于液位测量，其余为温度仪表。2.调节阀的气开/气关方式选择应考虑（）A.工艺安全B.气源可靠性C.介质性质D.控制精度答案：ABC解析：气开/气关选择需确保断气时阀门处于安全位置（如易燃介质选气开）。3.电磁流量计安装时需满足（）A.管道内充满液体B.传感器接地良好C.避免强磁场干扰D.水平安装时电极在管道下方答案：ABC解析：水平安装时电极应在管道水平中心线上，避免气泡或沉淀影响。4.DCS系统的主要特点包括（）A.分散控制B.集中管理C.高可靠性D.全数字化答案：ABC解析：DCS（分布式控制系统）采用分散控制、集中操作的结构，早期系统含模拟信号。5.下列会导致压力变送器测量误差的因素有（）A.导压管堵塞B.环境温度变化C.电源电压波动D.介质密度变化答案：ABCD解析：导压管堵塞影响压力传递，温度变化影响传感器特性，电源波动影响信号输出，密度变化对差压式仪表有影响。6.本质安全型仪表的防爆措施包括（）A.限制能量B.采用隔离栅C.增加外壳强度D.使用安全火花电路答案：ABD解析：本质安全通过限制电路能量（≤点燃能量）实现防爆，需配合安全栅使用。7.热电偶补偿导线的作用是（）A.延长热电偶冷端B.补偿冷端温度变化C.提高测量精度D.减少信号衰减答案：AC解析：补偿导线将热电偶冷端延伸至温度稳定的控制室，本身不补偿温度，需配合冷端补偿器。8.超声波流量计的优点有（）A.非接触测量B.适用于大管径C.不受介质导电性影响D.精度不受流速分布影响答案：ABC解析：超声波流量计精度受流速分布影响，需保证前后直管段长度。9.仪表控制系统接地的目的包括（）A.防止电磁干扰B.保障人员安全C.稳定系统电位D.提高测量精度答案：ABCD解析：接地是抗干扰、保障安全、稳定系统的重要措施。10.下列属于执行器的有（）A.调节阀B.电磁阀C.变频器D.压力变送器答案：ABC解析：执行器是接收控制信号并执行动作的设备，变送器属于检测仪表。三、填空题（每空1分，共15题）1.工业自动化仪表按功能可分为检测仪表、（控制仪表）、执行器和辅助仪表。2.标准工业电信号420mA对应的负载电阻范围通常为（0500Ω）。3.热电阻常用材料有（铂）和（铜），其中（铂）的精度更高。4.气动调节阀的输出信号通常为（20100kPa）的气压信号。5.仪表的灵敏度是指（输出变化量与输入变化量之比）。6.集散控制系统（DCS）的核心是（过程控制单元）。7.压力检测中，绝对压力=表压+（大气压）。8.浮子式液位计的浮子密度应（小于）被测液体密度。9.智能仪表通常具备（自诊断）、（通信）和（数据存储）功能。10.热电偶的热电势由（接触电势）和（温差电势）组成。11.调节阀的流通能力Cv定义为（在规定条件下，阀门全开时的流量）。12.仪表的允许误差是指（基本误差的最大允许值）。13.数字式仪表的分辨率是指（能显示的最小被测值变化量）。14.防爆标志ExdⅡBT4中，“d”表示（隔爆型），“ⅡB”表示（气体组别）。15.标准节流装置包括（孔板）、（喷嘴）和（文丘里管）。四、简答题（每题5分，共5题）1.简述PID控制器中比例（P）、积分（I）、微分（D）作用的特点及对系统的影响。答案：比例（P）：输出与偏差成正比，作用快但不能消除稳态误差；比例度P越小，控制作用越强，可能导致系统振荡。积分（I）：输出与偏差积分成正比，消除稳态误差；积分时间I越小，积分作用越强，可能降低系统稳定性。微分（D）：输出与偏差变化率成正比，预测偏差变化趋势，抑制超调；微分时间D过大易引入噪声干扰。2.说明电磁流量计的安装注意事项。答案：①传感器必须满管安装，避免气泡或空管；②传感器接地，接地环与管道法兰绝缘（非导电管道）；③前后直管段要求：前≥5D，后≥2D（D为管径）；④避免强磁场设备（如电机、变压器）干扰；⑤垂直安装时，液体应自下而上流动。3.对比热电偶与热电阻的测温特点。答案：热电偶：测量范围广（200℃~1800℃）；输出热电势信号，需冷端补偿；适用于高温测量；线性差，需查表或线性化处理。热电阻：测量范围较窄（200℃~850℃）；输出电阻信号，需恒流源激励；精度高（铂电阻精度可达0.1℃）；线性较好，适用于中低温测量。4.简述压力变送器的校验步骤。答案：①连接标准压力源、被校变送器、标准压力表；②通电预热15分钟，检查零点（0输入时输出应为4mA）；③按量程的0%、25%、50%、75%、100%输入压力，记录正行程输出；④反向输入压力（100%→0%），记录反行程输出；⑤计算各点基本误差（（实测值理论值）/量程×100%）；⑥检查回差（同一输入点正反行程输出差）；⑦校验合格后铅封，填写记录。5.分析调节阀出现振荡的可能原因及处理方法。答案：可能原因：①调节阀口径过大，流量特性与工艺不匹配；②执行机构刚度不足，气源压力波动；③信号线路干扰，控制信号波动；④介质流动不稳定（如闪蒸、空化）；⑤定位器故障（反馈杆松动、喷嘴堵塞）。处理方法：①更换合适口径的调节阀；②检查气源压力，增加稳压装置；③屏蔽信号线路，消除干扰；④改善工艺条件（如降低压差、更换耐空化阀内件）；⑤检修定位器，调整反馈机构。五、计算题（每题8分，共2题）1.某表压变送器量程为01.6MPa，精度等级1.5级，现场实际使用时，被测压力经常在1.2MPa左右。（1）计算该变送器的最大绝对误差；（2）判断该变送器是否适合长期测量1.2MPa的压力（一般要求工作压力在量程的1/3~2/3范围内）。答案：（1）最大绝对误差=量程×精度等级%=1.6MPa×1.5%=0.024MPa；（2）量程的2/3=1.6×(2/3)≈1.07MPa，1.2MPa超过2/3量程（1.07MPa），长期使用会导致误差增大（实际误差=0.024MPa，相对误差=0.024/1.2×100%=2%＞1.5%），因此不适合。2.某热电偶配补偿导线后，冷端温度为30℃，显示仪表（已内置冷端补偿）显示温度为530℃，已知该热电偶在30℃时的热电势为1.203mV，530℃时的热电势为21.849mV，求实际被测温度。答案：显示仪表内置补偿后，显示温度对应热电势为E(t,0)=E(t,30)+E(30,0)；已知显示温度530℃对应E(530,0)=21.849mV，实际热电势E(t,30)=E(530,0)E(30,0)=21.8491.203=20.646mV；查热电偶分度表，E(t,0)=20.646mV对应的温度约为500℃（假设K型热电偶，500℃时E=20.644mV，接近20.646mV），因此实际被测温度约为500℃。六、综合分析题（15分）某化工反应釜温度控制系统采用热电偶+温度变送器+PID控制器+电动调节阀