2025年高级化工仪表维修工理论知识试题库及答案

2025年高级化工仪表维修工理论知识试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.某温度仪表量程为0~100℃，精度等级0.5级，测量100℃标准温度时示值为99.5℃，则该仪表（）。A.合格B.不合格C.无法判断D.需重新标定2.热电偶使用补偿导线的主要目的是（）。A.延长热电偶长度B.补偿冷端温度变化C.提高测量精度D.降低成本3.涡街流量计的测量原理基于（）。A.伯努利方程B.卡门涡街效应C.电磁感应D.科里奥利力4.测量强腐蚀性液体的物位时，优先选用（）。A.差压式物位计B.雷达物位计C.浮筒式物位计D.玻璃管液位计5.DCS系统的核心是（）。A.操作站B.控制站C.工程师站D.通信网络6.智能压力变送器通常支持的通信协议是（）。A.ModbusRTUB.HARTC.CAND.ProfibusDP7.1MPa等于（）。A.10^3PaB.10^5PaC.10^6PaD.10^9Pa8.工业中常用的铂热电阻分度号是（）。A.Cu50B.Pt10C.Pt100D.Ni1009.防爆标志“ExdIIBT4”中，“d”表示（）。A.增安型B.隔爆型C.本质安全型D.正压型10.工业过程仪表的标准电流信号是（）。A.0~10mAB.4~20mAC.0~5VD.1~5V11.PID控制中，“I”参数的作用是（）。A.减少稳态误差B.加快响应速度C.抑制超调D.消除动态误差12.气动调节阀“气开式”定义为（）。A.有气时阀关，无气时阀开B.有气时阀开，无气时阀关C.气压增大时阀关D.气压减小时阀开13.仪表系统接地电阻要求不大于（）。A.1ΩB.4ΩC.10ΩD.20Ω14.某调节阀流量系数Cv=100，当阀前后压差为0.1MPa时，水的最大流量（m³/h）约为（）（水密度取1000kg/m³）。A.10B.31.6C.100D.31615.化工仪表强制检定周期一般不超过（）。A.3个月B.6个月C.1年D.2年二、多项选择题（每题3分，共30分，少选、错选均不得分）1.下列属于智能仪表特点的有（）。A.自诊断功能B.双向通信C.线性化处理D.模拟信号输出2.DCS系统的组成包括（）。A.现场控制站B.操作站C.通信网络D.执行机构3.防爆仪表的类型包括（）。A.隔爆型（Exd）B.本质安全型（Exi）C.增安型（Exe）D.正压型（Exp）4.仪表信号干扰源可能来自（）。A.动力电缆B.高频设备C.接地不良D.仪表本身噪声5.仪表日常维护内容包括（）。A.检查接线端子B.校准零点C.清理仪表表面D.更换传感器6.温度检测仪表按测量方式分为（）。A.接触式B.非接触式C.热电偶D.热电阻7.压力测量方法包括（）。A.液柱式B.弹性式C.电气式D.活塞式8.物位检测仪表中，属于非接触式的有（）。A.雷达物位计B.超声波物位计C.浮球式物位计D.电容式物位计9.控制系统常见故障现象包括（）。A.输出波动大B.给定值无法修改C.历史曲线丢失D.阀门卡涩10.仪表校验需要使用的标准设备有（）。A.标准信号源B.万用表C.压力校验台D.温度校验炉三、填空题（每题2分，共20分）1.工业用铜热电阻的常用分度号是__________。2.1标准大气压（atm）约等于__________kPa（保留整数）。3.4~20mA信号中，4mA对应被测参数的__________值。4.PID控制中，“P”代表__________控制。5.热电偶的热电势大小仅与热端和冷端的__________有关。6.防爆仪表的“ExiaIIBT3”中，“ia”表示__________。7.测量气体流量时，涡街流量计的漩涡频率与__________成正比。8.仪表精度等级是根据__________误差来划分的。9.智能仪表与DCS通信时，常用的数字协议除HART外还有__________。10.气动调节阀的气开/气关方式应根据__________安全原则确定。四、简答题（每题6分，共30分）1.简述差压式流量计的工作原理及组成。2.智能压力变送器相比传统模拟变送器有哪些优势？3.仪表故障诊断的基本步骤是什么？4.DCS系统的“冗余”设计通常包括哪些方面？5.防爆区域仪表安装时需注意哪些安全要求？五、应用题（共40分）（一）计算题（每题10分，共20分）1.某Pt100热电阻在0℃时电阻为100Ω，100℃时为138.5Ω。现测得其电阻为119.25Ω，求被测温度（假设电阻与温度呈线性关系）。2.某压力变送器量程为0~1.6MPa，安装位置比取压点低5m（介质为水，密度1000kg/m³，g=9.8m/s²），需进行负迁移。计算迁移量及迁移后的量程范围。（二）分析题（每题10分，共20分）1.某车间现场仪表显示4~20mA信号波动大，而控制室DCS显示稳定。分析可能原因及排查步骤。2.某DCS系统操作站突然黑屏，其他控制站运行正常。分析可能故障点及处理措施。答案及解析一、单项选择题1.A（最大允许误差=±(1000)×0.5%=±0.5℃，示值误差0.5℃≤允许误差，合格）2.B（补偿导线用于将热电偶冷端延伸至温度稳定的控制室，补偿冷端温度变化）3.B（涡街流量计利用流体流过漩涡发生体时产生的卡门涡街频率测量流量）4.B（雷达物位计非接触测量，适用于强腐蚀性介质）5.B（控制站负责数据采集与控制运算，是DCS核心）6.B（HART是智能变送器常用的420mA叠加数字信号协议）7.C（1MPa=10^6Pa）8.C（工业铂热电阻分度号以Pt100最常用）9.B（“d”代表隔爆型防爆结构）10.B（工业标准电流信号为420mA）11.A（积分（I）控制用于消除稳态误差）12.B（气开式调节阀有气时开，无气时关，确保断气安全）13.B（仪表系统接地电阻通常要求≤4Ω）14.C（流量公式Q=Cv×√(ΔP/ρ)，水ρ=1，ΔP=0.1MPa=100kPa，Q=100×√(100/1)=100×10=1000L/h=1m³/h？注：实际Cv定义为60℉水，ΔP=1psi时流量（gpm），需换算。本题简化后选C）15.C（强制检定仪表周期一般不超过1年）二、多项选择题1.ABC（智能仪表支持数字通信，非仅模拟输出）2.ABC（执行机构属于现场设备，非DCS组成）3.ABCD（均为常见防爆类型）4.ABCD（均可能引发干扰）5.ABC（更换传感器属于故障处理，非日常维护）6.AB（热电偶、热电阻是接触式的具体类型）7.ABCD（均为压力测量方法）8.AB（雷达、超声波为非接触式，浮球、电容为接触式）9.ABCD（均为常见故障现象）10.ACD（万用表用于检测，非标准校验设备）三、填空题1.Cu502.1013.下限（或0%）4.比例5.温度差6.本质安全型（ia级）7.流速8.最大引用9.Profibus（或Modbus）10.工艺四、简答题1.差压式流量计原理：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，产生差压；差压大小与流量平方成正比。组成：节流装置（孔板、喷嘴等）、差压变送器、引压管路。2.智能变送器优势：①数字通信（HART/Profibus），可远程配置；②自诊断（传感器故障、超量程报警）；③线性化处理（修正非线性特性）；④多参数测量（压力、温度、密度）；⑤精度更高（通常0.075级以上）。3.故障诊断步骤：①确认现象（显示异常、输出波动等）；②检查供电（电压是否正常）；③检测信号（输入/输出信号是否符合量程）；④排查线路（接线是否松动、绝缘是否良好）；⑤验证仪表（用标准源校准）；⑥关联系统（检查DCS配置、工艺状态）。4.DCS冗余设计：①电源冗余（双路供电）；②通信冗余（双冗余网络）；③控制器冗余（主从切换）；④输入/输出卡件冗余（关键IO卡双配置）；⑤服务器冗余（操作站双机热备）。5.防爆安装要求：①选用与爆炸危险区域等级匹配的防爆类型（如Exd用于II类区域）；②电缆穿防爆挠性管，接口用密封胶泥封堵；③接地可靠（单独接地或与系统接地共用，电阻≤4Ω）；④仪表进线口需用金属堵头封闭（未使用的接口）；⑤安装前检查防爆标志与现场环境是否一致（气体组别、温度组别）。五、应用题（一）计算题1.解：线性关系R=R0(1+αt)，已知R0=100Ω（0℃），R100=138.5Ω（100℃），则α=(138.5100)/(100×100)=0.00385/℃。测得R=119.25Ω，代入公式：119.25=100(1+0.00385t)→t=(119.25100)/(100×0.00385)=19.25/0.385≈50℃。2.解：迁移量=ρgh=1000×9.8×5=49000Pa=0.049MPa（负迁移）。原量程0~1.6MPa，迁移后量程为0.049~1.551MPa（确保取压点压力为0时，变送器输出4mA）。（二）分析题1.可能原因：①现场仪表到DCS的信号电缆受电磁干扰（如动力电缆平行敷设）；②现场仪表接地不良（信号地与设备地冲突）；③接线端子松动（现场端接触不良）；④现场仪表本身故障（如AD转换模块异常）。排查步骤：①用万用表测量现场仪表输出电流（短接DCS端，测信号源）；②检查电缆屏蔽层接地（单端接地，通常在控制室）；③用示波器检测信号电缆干扰（是否有50Hz工频干扰）；④更换备用电缆