热工仪表检修工模拟习题(含参考答案)

热工仪表检修工模拟习题(含参考答案)一、选择题（每题2分，共40分）1.某热电偶测量系统中，显示仪表指示值偏低，经检查补偿导线极性正确，可能的原因是（）。A.热电偶热端污染B.补偿导线型号与热电偶不匹配C.显示仪表量程设置过大D.热电偶冷端温度低于环境温度参考答案：B。补偿导线型号不匹配会导致热电势输出异常，若补偿导线热电特性低于热电偶，会使总电势降低，显示值偏低；热端污染会导致热电势不稳定而非持续偏低；量程设置过大会使显示值偏高；冷端温度低于环境温度会使补偿电势增加，显示值偏高。2.热电阻采用三线制接法的主要目的是（）。A.提高测量精度B.简化接线C.增加抗干扰能力D.降低成本参考答案：A。三线制通过将两根引线分别接入电桥的相邻桥臂，抵消引线电阻随温度变化对测量的影响，减少误差，提高精度。3.压力变送器进行零点迁移时，若迁移量为正，以下描述正确的是（）。A.测量下限上移，量程不变B.测量上限上移，量程增大C.测量下限下移，量程缩小D.测量上限不变，量程缩小参考答案：A。零点迁移仅改变测量范围的起点（下限），不改变量程（上限-下限）；正迁移指下限向正值方向移动，如原0-100kPa迁移为50-150kPa。4.电磁流量计的输出信号与（）成正比。A.介质电导率B.管道截面积C.平均流速D.介质密度参考答案：C。根据法拉第电磁感应定律，感应电动势E=KBdv（K为常数，B为磁感应强度，d为管道内径，v为平均流速），因此输出信号与平均流速成正比。5.涡街流量计的漩涡分离频率与（）无关。A.介质流速B.漩涡发生体宽度C.介质密度D.斯特劳哈尔数参考答案：C。涡街频率f=St·v/d（St为斯特劳哈尔数，v为流速，d为发生体宽度），与介质密度无关。6.校验差压式流量计的差压变送器时，若实际差压为80kPa（量程0-100kPa），输出应为（）。A.16mAB.20mAC.12mAD.4mA参考答案：A。4-20mA信号中，0%对应4mA，100%对应20mA，80%对应4+（20-4）×0.8=16mA。7.热电偶的热电势大小主要取决于（）。A.热端温度B.冷端温度C.热端和冷端的温差D.热电偶的长度参考答案：C。热电势由塞贝克效应产生，大小与两接点的温差成正比，与热电偶长度无关。8.热电阻测温时，若接线端子氧化导致接触电阻增大，会使显示值（）。A.偏高B.偏低C.波动D.不变参考答案：A。接触电阻增大相当于在测量回路中串联了额外电阻，导致电桥测量臂总电阻增大，显示温度偏高。9.压力校验仪使用前需进行（）操作，以消除零点漂移。A.加压至满量程B.泄压至大气压C.预热30分钟D.更换密封件参考答案：B。压力校验仪需在使用前将压力降至大气压（零点），进行零点校准，避免环境压力变化引起的误差。10.某DCS系统接收4-20mA信号，若信号电缆与动力电缆平行敷设且未隔离，可能导致（）。A.信号衰减B.信号干扰（噪声）C.信号短路D.信号断路参考答案：B。动力电缆产生的电磁干扰会耦合到信号电缆，导致测量信号叠加噪声，显示值波动。11.双金属温度计的感温元件是（）。A.两种不同金属的丝材绞合B.两种不同金属的薄片叠焊成螺旋形C.金属与半导体的组合D.热电偶与热电阻的复合参考答案：B。双金属温度计利用两种膨胀系数不同的金属片叠焊，温度变化时因变形差产生位移，带动指针转动。12.超声波流量计安装时，若管道内有气泡，会导致（）。A.信号增强B.信号衰减或丢失C.测量值偏高D.测量值稳定参考答案：B。气泡会反射或散射超声波，导致接收信号强度减弱，甚至无法检测到有效信号，造成测量值波动或丢失。13.氧化锆氧量计的工作原理基于（）。A.气体热导差异B.浓差电池效应C.红外吸收D.磁效应参考答案：B。氧化锆在高温下作为固体电解质，两侧氧浓度不同时产生电势差（浓差电势），电势大小与氧浓度差相关。14.压力开关的切换差是指（）。A.设定值与复位值的差值B.上限与下限的差值C.最大工作压力与最小工作压力的差值D.动作压力与回差压力的差值参考答案：A。切换差（回差）是压力开关动作时的设定值与复位时的压力值之差，例如设定值为50kPa，复位值为45kPa，则切换差为5kPa。15.检修热电阻时，若发现电阻体绝缘电阻低于（），需进行干燥处理。A.10MΩB.100MΩC.1kΩD.100kΩ参考答案：B。热电阻绝缘电阻一般要求大于100MΩ（环境温度20℃时），过低会导致漏电流增大，测量误差增加。16.差压式流量计的孔板安装时，若方向装反（锐角端朝下游），会导致（）。A.差压增大，显示值偏高B.差压减小，显示值偏低C.差压不变，显示值正常D.差压波动，显示值不稳定参考答案：B。孔板锐角端应朝上游，若装反，流体收缩段后移，差压减小，导致流量显示值偏低。17.校验温度变送器时，输入信号为100℃（对应量程0-200℃），输出应为（）。A.12mAB.16mAC.20mAD.8mA参考答案：A。4-20mA信号中，50%量程对应4+（20-4）×0.5=12mA。18.某压力表量程为0-1.6MPa，精度等级1.0级，其最大允许误差为（）。A.±0.016MPaB.±0.032MPaC.±0.16MPaD.±0.08MPa参考答案：A。最大允许误差=量程×精度等级%=1.6MPa×1.0%=±0.016MPa。19.电磁流量计不能测量（）介质的流量。A.水B.污水C.汽油D.盐水参考答案：C。电磁流量计要求介质电导率≥5μS/cm，汽油电导率极低（约10⁻¹²S/cm），无法产生足够的感应电动势，不能测量。20.热电偶补偿导线的作用是（）。A.延长热电偶长度，将冷端移至温度稳定处B.提高热电势输出C.增强抗干扰能力D.降低热电偶成本参考答案：A。补偿导线的热电特性与热电偶匹配，用于将热电偶冷端从高温区（如现场）延伸至温度稳定的控制室，避免冷端温度波动影响测量。二、判断题（每题1分，共15分。正确打“√”，错误打“×”）1.热电阻的温度系数为正，温度升高时电阻值增大。（）参考答案：√。常见热电阻（如Pt100、Cu50）均为正温度系数材料。2.压力变送器的量程调整会影响零点，零点调整不影响量程。（）参考答案：√。量程调整（斜率调整）会改变输出信号与输入压力的比例关系，可能导致零点偏移；零点调整（截距调整）仅改变输出信号的起点，不影响量程范围。3.涡街流量计可以测量气体、液体和蒸汽的流量。（）参考答案：√。涡街流量计适用于清洁、低粘度的单相流体，包括气体、液体和蒸汽。4.电磁流量计必须满管测量，否则会导致测量误差。（）参考答案：√。若管道未充满，介质与电极接触面积减小，感应电动势降低，测量值偏低。5.热电偶的冷端温度补偿可以通过将冷端置于冰水混合物（0℃）实现。（）参考答案：√。冷端温度固定为0℃时，无需额外补偿，直接查表即可得到热端温度。6.压力校验时，标准表的精度应至少比被校表高2个等级。（）参考答案：×。标准表精度应至少比被校表高1个等级（如被校表1.0级，标准表0.25级）。7.热电阻三线制接法中，三根引线的电阻必须相等。（）参考答案：×。三线制通过电桥平衡抵消引线电阻的影响，不要求三根引线电阻严格相等，但需同一材质、同一长度以保证温度系数一致。8.差压式流量计的导压管应水平敷设，避免积液或积气。（）参考答案：×。测量液体时导压管应向下倾斜（防止气体积聚），测量气体时向上倾斜（防止液体积聚），测量蒸汽时需安装冷凝罐并保持导压管水平。9.氧化锆氧量计需要加热至600℃以上才能正常工作。（）参考答案：√。氧化锆需在高温下（通常600-800℃）才能激活氧离子导电，产生浓差电势。10.超声波流量计的外夹式安装无需断管，适用于腐蚀性介质。（）参考答案：√。外夹式传感器安装在管道外壁，不接触介质，适合腐蚀性、高纯度介质的测量。11.压力表的指针松动会导致示值偏差，但不会影响回差。（）参考答案：×。指针松动会导致示值不稳定，加压和泄压时指针位置不一致，增大回差。12.温度变送器的输出信号可以是4-20mA或1-5VDC。（）参考答案：√。温度变送器通常支持电流或电压信号输出，常见为4-20mA（电流信号抗干扰强）或1-5V（电压信号）。13.热电阻的保护套管损坏会导致测量值偏高，因为外界热量直接传递。（）参考答案：×。保护套管损坏会使热电阻直接接触被测介质，若介质温度低于环境温度，测量值可能偏低；若介质温度高于环境温度，可能偏高，具体取决于实际工况。14.压力开关的设定值可以通过调节弹簧的预紧力来调整。（）参考答案：√。压力开关通常通过调节弹簧的压缩量（预紧力）改变动作压力，弹簧越紧，动作压力越高。15.电磁流量计的电极被介质污染会导致输出信号波动或失真。（）参考答案：√。电极污染会改变接触电阻，影响感应电动势的测量，导致信号不稳定。三、简答题（每题5分，共40分）1.简述热电偶常见故障及处理方法。参考答案：（1）热电势输出偏低：可能原因有补偿导线型号不匹配、冷端温度过高、热端氧化或污染、接线松动。处理方法：更换匹配的补偿导线，检查冷端温度并采取保温措施，清理或更换热电极，紧固接线端子。（2）热电势输出偏高：可能原因有冷端温度过低、补偿导线极性接反、显示仪表量程设置过小。处理方法：检查冷端环境温度，纠正补偿导线极性，调整显示仪表量程。（3）热电势波动大：可能原因有热电偶安装不牢、保护套管破裂、外界电磁干扰。处理方法：固定热电偶，更换保护套管，增加屏蔽措施。2.压力变送器的校验步骤包括哪些？参考答案：（1）准备：确认被校变送器量程、精度等级，选择标准器（如压力校验仪，精度等级高于被校表1级以上），连接气源或压力源，检查管路密封性。（2）零点校准：通入大气压（0%输入），调整零点电位器使输出为4mA（或对应下限信号）。（3）量程校准：通入满量程压力（100%输入），调整量程电位器使输出为20mA（或对应上限信号）。（4）多点校验：分别通入25%、50%、75%量程压力，记录输入压力与输出信号，计算各点误差（包括基本误差和回差）。（5）误差判断：若各点误差均在允许范围内，校验合格；否则需重新调整或检修。3.电磁流量计安装时需注意哪些要求？参考答案：（1）满管要求：确保测量时管道充满介质，避免半管或空管，垂直安装时流体应自下而上流动。（2）接地要求：传感器需单独接地（接地电阻≤100Ω），避免与电机、变压器共地，防止杂散电流干扰。（3）直管段要求：上游直管段长度≥10倍管径，下游≥5倍管径，避免阀门、弯头、泵等干扰流场。（4）避免振动：安装位置应远离机械振动源，必要时加装固定支架。（5）介质电导率：被测介质电导率≥5μS/cm，避免测量高纯度水（电导率低）或非导电介质。4.热电阻接线错误（如二线制误接三线制）对测量有何影响？参考答案：热电阻三线制接线通过电桥平衡抵消引线电阻的影响，若误将三线制接成二线制，两根引线电阻会全部计入测量回路，导致测量电阻值偏大（引线电阻随温度升高而增大），显示温度偏高。尤其在高温环境或长距离接线时，引线电阻误差更显著，可能超过允许精度范围。5.涡街流量计输出信号波动大的可能原因有哪些？参考答案：（1）流体扰动：上游直管段不足，存在弯头、阀门等导致流场不稳定，漩涡分离频率波动。（2）介质参数变化：介质密度、粘度剧烈变化（如气液两相流），影响漩涡分离特性。（3）机械振动：管道或传感器受机械振动干扰，导致检测元件（如压电晶体）误测振动信号。（4）电气干扰：信号电缆未屏蔽或与动力电缆平行敷设，引入电磁噪声。（5）传感器故障：漩涡发生体变形、检测元件老化，导致信号输出不稳定。6.简述差压式流量计导压管的安装要求。参考答案：（1）长度与坡度：导压管长度应≤50m，避免过长导致信号滞后；测量液体时，导压管应向下倾斜（坡度≥1:10），防止气体积聚；测量气体时向上倾斜，防止液体积聚；测量蒸汽时，导压管应水平敷设，且安装冷凝罐使两侧冷凝液高度一致。（2）材质与直径：导压管材质应与介质兼容（如腐蚀性介质用不锈钢），直径通常为Φ14×2或Φ18×3，避免堵塞。（3）密封性：所有接头需密封良好，避免泄漏导致差压损失，影响测量精度。（4）保温伴热：测量易凝固、易汽化或低温介质时，导压管需加保温或伴热，防止介质相变。7.温度变送器输出信号为0mA，可能的故障原因有哪些？参考答案：（1）电源故障：供电电源断线、熔断器熔断，或电源电压低于工作范围（如24VDC降至12V）。（2）输入回路故障：热电阻或热电偶断路（如接线端子松动、电阻体烧断），导致输入信号为无穷大（热电阻）或热电势为0（热电偶）。（3）变送器内部故障：放大模块损坏、电路短路或断路，导致无电流输出。（4）负载电阻过大：输出回路负载电阻超过变送器允许最大值（如250Ω），导致电流无法输出。8.氧化锆氧量计显示值偏差大的可能原因有哪些？参考答案：（1）温度异常：加热炉故障导致锆管温度低于600℃，氧离子导电性下降，电势输出异常。（2）参比气不足：参比气（如空气）流量过小或中断，两侧氧浓度差无法建立，电势偏差。（3）锆管老化：长期使用后锆管内阻增大，或出现裂纹导致气体渗透，电势测量误差。（4）积灰污染：被测气体含尘量高，锆管表面积灰，影响气体扩散和电势产生。（5）校准错误：未定期用标准气校准，或校准气体浓度不准确，导致显示值偏移。四、综合题（共5题，第1-3题各5分，第4-5题各10分，共35分）1.某电厂锅炉主蒸汽温度测点（K型热电偶）显示值比实际温度低30℃，经检查补偿导线极性正确，冷端温度正常（25℃），请分析可能原因并列出排查步骤。参考答案：可能原因：（1）热电偶热电极老化或污染（如镍铬-镍硅合金氧化），导致热电势输出降低；（2）补偿导线型号不匹配（如用KX型补偿导线代替KC型）；（3）显示仪表或温度变送器校准错误，量程设置不当；（4）热电偶与补偿导线连接处接触电阻过大（如氧化、松动）。排查步骤：（1）用万用表测量热电偶输出热电势，与实际温度（假设实际为540℃，冷端25℃，查表K型热电偶540℃热电势约22.7mV，25℃约1.0mV，总电势约21.7mV）对比，若实测电势偏低，说明热电偶或补偿导线问题；（2）断开补偿导线，直接将热电偶接入毫伏信号发生器，模拟正确电势，观察显示值是否正常，判断显示仪表/变送器是否故障；（3）检查热电偶热端，若有氧化或污染，更换热电极；（4）核对补偿导线型号，确认与热电偶匹配。2.某压力变送器（量程0-1MPa，4-20mA输出）现场示值比标准表高0.1MPa，且线性误差大，可能的原因有哪些？如何校验并调整？参考答案：可能原因：（1）变送器内部放大电路故障（如电阻漂移）；（2）膜盒或传感器弹性元件老化，线性度下降；（3）导压管堵塞或泄漏，导致实际输入压力与变送器感知压力不一致；（4）零点和量程调整不当，未进行多点校准。校验调整步骤：（1）将变送器与标准压力源、标准电流表连接，关闭导压管阀门，直接对变送器加压；（2）校验零点（0MPa时输出应为4mA），若偏差，调整零点电位器；（3）校验满量程（1MPa时输出应为20mA），若偏差，调整量程电位器；（4）校验25%（0.25MPa，8mA）、50%（0.5MPa，12mA）、75%（0.75MPa，16mA）点，计算各点误差；（5）若线性误差超过允许范围（如0.5级允许±0.005MPa），需更换传感器或送修。3.某电磁流量计测量循环水流量时，显示值突然跳变至满量程，可能的故障原因有哪些？如何处理？参考答案：可能原因：（1）传感器电极被异物覆盖（如藻类、泥沙），导致电极间绝缘下降，信号短路；（2）信号电缆绝缘损坏，对地短路或断路；（3）转换器故障（如放大模块损坏）；（4）管道内发生水锤现象，瞬间流速异常；（5）接地不良，引入干扰信号。处理步骤：（1）检查接地电阻（应≤100Ω），重新接地；（2）停运流量计，打开传感器检查电极表面，清理覆盖物；（3）用兆欧表测量信号电缆绝缘电阻（应≥20MΩ），更换损坏电缆；（4）用信号发生器模拟流量信号输入转换器，观察输出是否正常，判断转换器是否故障；（5）检查管道是否