2025年大学化工类（化工测量技术）试题及答案

2025年大学化工类（化工测量技术）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：本卷共20小题，每小题2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。请将正确答案的序号填在题后的括号内。1.化工测量中，测量结果与被测量真值之间的一致程度称为（）A.精度B.准确度C.精密度D.分辨率2.下列属于直接测量的是（）A.通过测量电压和电流，利用公式计算电阻B.用天平称取物体质量C.测量化学反应中物质的量变化，通过计算得出反应速率D.测量多个电阻的阻值，计算等效电阻3.测量误差按其性质可分为（）A.绝对误差和相对误差B.系统误差、随机误差和粗大误差C.动态误差和静态误差D.基本误差和附加误差4.反映测量结果中随机误差大小程度的指标是（）A.准确度B.精密度C.正确度D.分辨率5.当测量次数无限增加时，随机误差的算术平均值趋近于（）A.零B.无穷大C.某个常数D.不确定6.用某仪表测量一电压，其测量值为120V，已知该仪表的最大绝对误差为±1V，则其引用误差为（）A.0.83%B.1%C.1.25%D.1.5%7.以下哪种方法不能减小系统误差（）A.采用更精密的测量仪器B.多次测量取平均值C.对测量结果进行修正D.改进测量方法8.若被测量随时间变化较快，测量时应选择（）A.静态测量方法B.动态测量方法C.都可以D.无法确定9.测量仪表的基本误差是指仪表在（）条件下的误差。A.正常工作B.规定工作C.极限工作D.任意工作10.某测量仪表的量程为0-100kPa，精度等级为1.5级，则该仪表的最大允许误差为（）A.1.5kPaB.1kPaC.0.15kPaD.0.1kPa11.测量结果的重复性是指在（）条件下，对同一被测量进行多次测量所得结果之间的一致性。A.不同测量者B.不同测量环境C.相同测量条件D.任意测量条件12.下列关于传感器的说法，错误的是（）A.传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节B.传感器能将非电量转换为电量C.传感器的输出信号都是标准信号D.传感器的性能直接影响测量系统的精度13.属于能量控制型传感器的是（）A.热电偶B.应变片C.电容式传感器D.光电传感器14.测量压力的弹性元件中，弹簧管属于（）A.力平衡式B.位移平衡式C.弹性力式D.应变式15.电容式传感器中，变极距型电容传感器的灵敏度与极距（）A.成正比B.成反比C.平方成正比D.平方成反比16.压电式传感器是基于（）原理工作的。A.压电效应B.压阻效应C.电磁感应D.霍尔效应17.应变片式传感器是利用（）将应变转换为电阻变化的。A.压电效应B.压阻效应C.电磁感应D.霍尔效应18.以下不属于数字式测量仪表特点的是（）A.测量速度快B.抗干扰能力强C.读数直观D.测量精度低19.测量仪表的零点迁移是指（）A.改变仪表的量程B.改变仪表的零点C.改变仪表的精度D.改变仪表的灵敏度20.对测量数据进行处理时，若要剔除粗大误差，可采用（）A.拉依达准则B.贝塞尔公式C.最小二乘法D.加权平均法第II卷（非选择题，共60分）（一）填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请将正确答案填在题中的横线上。1.化工测量的任务是对化工生产过程中的各种________进行测量和控制。2.测量系统通常由________、测量电路和显示记录装置组成。3.测量误差的表示方法有绝对误差、相对误差和________。4.传感器一般由敏感元件、转换元件和________组成。5.测量仪表的线性度是指仪表输出与输入之间保持________关系的程度。（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。1.简述化工测量技术在化工生产中的重要性。2.如何减小测量误差？3.简述电容式传感器的工作原理及分类。4.数字式测量仪表有哪些优点？（三）分析题（共15分）答题要求：本大题共1小题，15分。根据所给材料进行分析。材料：在某化工生产过程中，需要测量反应釜内的温度。使用了一支热电偶温度计，测量结果显示温度为150℃。但经过多次测量发现，测量值与实际温度存在偏差，且偏差值在±5℃之间波动。已知该热电偶温度计的精度等级为1.0级，量程为0-200℃。分析：（1）该测量结果可能存在哪些误差？（2）如何进一步提高测量精度？（四）计算题（共15分）答题要求：本大题共2小题，每小题7.5分。计算过程要有必要的步骤和说明。1.用一量程为0-100kPa的压力表测量压力，其示值为50kPa，已知该压力表的最大绝对误差为±0.5kPa，求其相对误差和引用误差。2.某变极距型电容传感器，初始极距d0=2mm，当极距变化量Δd=0.1mm时，求其电容变化量。已知该电容传感器的电容计算公式为C=εS/d，其中ε=5×10^(-12)F/m，S=10^(-4)m²。（五）设计题（共20分）答题要求：本大题共1小题，20分。根据要求进行设计。设计一个用于测量管道中流体流量的测量系统，要求包括传感器选型、测量电路设计及显示记录装置的选择，并说明各部分的工作原理和作用。答案：1.B2.B3.B4.B5.A6.A7.B8.B9.B10.A11.C12.C13.C14.C15.D16.A17.B18.D19.B20.A填空题答案：1.物理量2.传感器3.引用误差4.转换电路5.线性简答题答案：1.化工测量技术能实时监测生产过程参数，确保生产安全稳定运行；为生产控制提供准确数据，保证产品质量；优化生产流程，提高生产效率，降低成本等。2.选择高精度测量仪器；采用合适测量方法并改进；多次测量取平均值；对测量结果进行修正；消除系统误差根源等。3.工作原理：通过电容量变化检测非电量。分类：变极距型、变面积型、变介质型。4.测量速度快；抗干扰能力强；读数直观；可直接与计算机联用等。分析题答案：（1）可能存在系统误差，如热电偶的冷端温度补偿不准确等；也存在随机误差，导致测量值在一定范围内波动。（2）可采用更精确的冷端温度补偿方法；多次测量取平均值；定期校准热电偶温度计等提高测量精度。计算题答案：1.相对误差=绝对误差/测量值=0.5/50=1%；引用误差=绝对误差/量程上限=0.5/100=0.5%。2.初始电容C0=εS/d0=5×10^(-12)×10^(-4)/2×10^(-3)=2.5×10^(-13)F；极距变化后电容C1=εS/(d0-Δd)=5×10^(-12)×10^(-4)/(2×10^(-3)-0.1×10^(-3))≈2.63×10^(-13)F；电容变化量ΔC=C1-C0=2.63×10^(-13)-2.5×10^(-13)=1.3×10^(-1