2025年大学大二（化学工程）化工仪表及自动化实验综合测试题及答案

2025年大学大二（化学工程）化工仪表及自动化实验综合测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）（总共8题，每题5分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填在括号内）1.在化工仪表及自动化实验中，用于测量压力的仪表是（）A.温度计B.流量计C.压力表D.液位计2.自动化控制系统中，能够根据偏差自动调整控制变量的是（）A.控制器B.传感器C.执行器D.被控对象3.以下哪种传感器常用于测量温度（）A.压力传感器B.热电阻传感器C.电容传感器D.电感传感器4.在化工实验中，PID控制器的三个参数分别是（）A.比例、积分、微分B.比例、增益、微分C.积分、增益、微分D.比例、积分、增益5.用于显示测量数据的仪表是（）A.记录仪B.控制器C.传感器D.变送器6.自动化系统中，将被控变量与设定值进行比较并产生偏差信号的环节是（）A.控制器B.比较器C.传感器D.执行器7.以下哪种仪表可用于测量流量（）A.液位计B.流量计C.压力表D.温度计8.在化工仪表及自动化实验中，调节阀属于（）A.传感器B.控制器C.执行器D.被控对象第II卷（非选择题共60分）9.（10分）简述化工仪表及自动化实验中常用的三种传感器及其工作原理。10.（15分）在自动化控制系统中，画出简单的PID控制系统框图，并说明各部分的作用。11.（15分）某化工实验过程中需要控制反应釜内的温度，已知温度范围为20℃-100℃，请设计一个简单的温度控制系统，说明所选用的仪表及控制策略。12.（10分）阅读以下材料：在一个化工生产流程中，对某一反应釜内的压力进行监测和控制。反应釜内压力过高会导致安全事故，过低则会影响反应效率。现有压力传感器实时测量压力值，并将信号传输给控制器。控制器根据设定的压力值与测量值进行比较，当压力超出设定范围时，通过执行器调节反应釜的进料量来控制压力。请回答：该控制系统中的被控对象、被控变量、控制器、执行器分别是什么？13.（20分）材料：在化工仪表及自动化实验中，我们对某一化工过程的流量进行测量和控制。流量测量采用电磁流量计，通过检测流体在磁场中流动产生的感应电动势来计算流量。流量控制系统中，设定流量值为50m³/h，电磁流量计将测量的流量信号传输给控制器。控制器根据偏差调整调节阀的开度，以维持流量稳定。当实际流量为45m³/h时，分析控制器应如何调整调节阀开度。答案：1.C2.A3.B4.A5.A6.B7.B8.C9.热电阻传感器：利用导体或半导体的电阻随温度变化的特性来测量温度；热电偶传感器：基于热电效应，两种不同导体组成闭合回路，当两端温度不同时产生热电势来测量温度；压力传感器：利用压力作用使弹性元件变形，通过测量变形量来测量压力。10.框图：设定值、比较器、控制器、执行器、被控对象。设定值是期望的被控变量值；比较器将测量值与设定值比较产生偏差；控制器根据偏差进行控制运算；执行器根据控制信号改变控制变量；被控对象是被控制的生产过程。11.选用热电阻温度计测量温度，温度变送器将信号传输给控制器。采用PID控制策略，根据温度偏差调整加热或冷却装置的功率。当温度低于设定值时，增大加热功率；高于设定值时，减小加热功率。12.被控对象：反应釜；被控变量：反应釜内压力；控制器：根据压力偏差进行控