2025年中职工业自动化仪表（工业仪表应用）试题及答案

2025年中职工业自动化仪表（工业仪表应用）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。1.工业自动化仪表中，能够将被测物理量转换为标准电信号输出的是（）A.传感器B.变送器C.调节器D.显示仪表答案：B2.以下哪种仪表不属于压力测量仪表（）A.弹簧管压力表B.热电偶温度计C.压力变送器D.差压变送器答案：B3.工业自动化仪表的精度等级是指仪表的（）A.误差B.基本误差C.最大误差D.允许误差答案：D4.用于测量流量的节流装置中，最常用的是（）A.孔板B.喷嘴C.文丘里管D.以上都是答案：A5.热电偶温度计是利用（）原理工作的。A.热电效应B.热阻效应C.热磁效应D.热压效应答案：A6.工业自动化仪表的信号传输中，4-20mA信号属于（）A.模拟信号B.数字信号C.开关信号D.脉冲信号答案：A7.以下哪种仪表可用于温度的就地显示（）A.温度控制器B.温度变送器C.温度计D.温度传感器答案：C8.压力变送器的输出信号一般为（）A.0-5VB.0-10VC.4-20mAD.1-5V答案：C9.流量测量中，转子流量计属于（）流量计。A.容积式B.速度式C.质量式D.差压式答案：B10.工业自动化仪表中，用于调节系统的核心仪表是（）A.传感器B.变送器C.调节器D.执行器答案：C11.热电偶的冷端温度补偿方法不包括（）A.补偿导线法B.冷端温度校正法C.仪表机械零点调整法D.恒温法答案：D12.压力传感器的测量范围是指（）A.最小测量值到最大测量值B.零点到满量程C.下限值到上限值D.额定值到最大值答案：C13.工业自动化仪表中，用于将电动信号转换为气动信号的装置是（）A.电气转换器B.气电转换器C.调节阀D.电磁阀答案：A14.以下哪种流量测量方法适用于大口径管道流量测量（）A.孔板流量计B.电磁流量计C.转子流量计D.涡轮流量计答案：B15.温度传感器的输出信号与温度之间的关系通常是（）A.线性关系B.非线性关系C.对数关系D.指数关系答案：A16.工业自动化仪表中，用于显示液位的仪表有（）A.液位计B.温度计C.压力计D.流量计答案：A17.压力仪表的量程选择应根据被测压力的（）来确定。A.最大值B.最小值C.平均值D.波动范围答案：A18.热电偶的分度号是根据（）来区分的。A.热电极材料B.测量范围C.精度等级D.冷端温度补偿方式答案：A19.工业自动化仪表中，用于控制阀门开度的执行器是（）阀门电动执行器A.气动执行器B.电动执行器C.液动执行器D.手动执行器答案：B20.流量测量中，超声波流量计利用了（）原理。A.电磁感应B.超声波传播特性C.热传导D.差压答案：B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。请将答案填写在题中的横线上。1.工业自动化仪表按功能可分为检测仪表、______、执行器等。答案：控制仪表2.热电偶的热电势大小与______和______有关。答案：热电极材料、两端温度3.压力测量仪表按工作原理可分为______、______、______等。答案：液柱式、弹性式、电气式4.流量测量仪表按测量原理可分为______、______、______等。答案：容积式、速度式、质量式5.工业自动化仪表的信号制中，国际标准信号是______。答案：4-20mA（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.简述工业自动化仪表的作用。答案：工业自动化仪表能对生产过程中的各种物理量、化学量等进行精确测量、显示、记录和控制。可实现生产过程的自动化，提高生产效率、保证产品质量、降低能耗、保障生产安全等。2.说明热电偶温度计的工作原理。答案：热电偶温度计利用热电效应，即两种不同材料的导体或半导体A、B组成闭合回路，当两接点温度不同时，回路中就会产生热电势，热电势大小与两接点温度有关，通过测量热电势可得出被测温度。3.压力变送器的工作原理是什么？答案：压力变送器感受被测压力的变化，通过压力敏感元件将压力信号转换为相应的电信号，经放大、转换等处理后输出标准的4-20mA信号或其他标准信号。4.简述流量测量的意义。答案：流量测量在工业生产中至关重要，可用于监测生产过程中物料的输送量，控制生产过程的物料平衡，核算生产成本，保证生产的稳定运行，对于能源计量、环境保护等方面也有重要作用。（三）计算题（共15分）答题要求：本大题共3小题，每小题5分。解答应写出必要的文字说明、计算过程和答案。1.已知某热电偶的热电势为30mV，冷端温度为20℃，查热电偶分度表得该热电偶在20℃时的热电势为1mV，求热端温度对应的热电势值。答案：热端温度对应的热电势值=测量得到的热电势-冷端温度对应的热电势=30-1=29mV。2.某压力变送器的测量范围为0-1MPa，输出信号为4-20mA，当压力为0.5MPa时，求输出电流值。答案：首先计算电流与压力的关系，满量程电流变化量为20-4=16mA，压力变化量为1MPa，那么单位压力变化对应的电流变化量为16÷1=16mA/MPa。当压力为0.5MPa时，电流变化量为0.5×16=8mA，起始电流为4mA，所以输出电流值为4+8=12mA。3.已知某孔板流量计的流量系数为0.6，管道内径为100mm，差压为10kPa，求通过孔板的流量。（流体密度为1000kg/m³）答案：根据孔板流量计流量公式Q=αεA√(2ΔP/ρ)，其中α为流量系数，ε为膨胀系数（本题未提及可近似为1），A为孔板开孔面积，ΔP为差压，ρ为流体密度。管道内径为100mm，则半径r=0.05m，孔板开孔面积A=πr²=3.14×0.05²=0.00785m²。代入公式可得Q=0.6×1×0.00785√(2×10000/1000)=0.19m³/s。（四）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，需要对反应釜内的压力和温度进行精确测量和控制。现安装了压力变送器和热电偶温度计，并通过调节器与执行器组成控制系统。在运行过程中，发现压力测量值不稳定，温度控制出现偏差。1.请分析压力测量值不稳定可能的原因。答案：压力测量值不稳定可能原因有：压力变送器故障，如传感器损坏、信号传输线路接触不良等；工艺管道内流体存在脉动或波动，干扰压力测量；周围环境存在振动等影响压力测量仪表。2.针对温度控制出现偏差，提出可能的解决措施。答案：温度控制出现偏差，可能措施有：检查热电偶温度计是否正常工作，包括热电势输出是否准确、热电极是否损坏等；查看调节器参数设置是否合适，如比例、积分、微分系数是否正确；检查执行器动作是否正常，如调节阀开度是否能准确响应控制信号；考虑反应釜的保温情况是否良好，是否存在热量散失或外界热量干扰。（五）综合应用题（共5分）答题要求：本大题共1小题。请根据题目要求，综合运用所学知识进行解答。某工业生产线上需要对物料的流量进行精确测量和控制，以保证生产的稳定性和产品质量。请设计一个简单的流量测量与控制系统，说明所选用的仪表及工作原理。答案：可选用电磁流量计进行流量测量。电磁流量计利用电磁感应原理，当导