2026年化工仪表及自动化考试题及答案

2026年化工仪表及自动化考试题及答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分）1.当被测压力稳定在1.2MPa左右，要求测量精度不低于±0.5%，下列压力表中满足要求的是A.量程0~1.6MPa，精度等级1.0级B.量程0~2.5MPa，精度等级0.5级C.量程0~1.6MPa，精度等级0.5级D.量程0~2.5MPa，精度等级1.0级2.电容式差压变送器测量密闭容器液位，当液位升高时，正负压室电容的变化规律是A.正室电容增大，负室电容减小B.正室电容减小，负室电容增大C.正负压室电容都增大D.正负压室电容都减小3.DDZ-III型仪表的统一标准信号是A.4~20mADCB.0~10mADCC.0.02~0.1MPaD.1~5VAC4.下列测温仪表中，属于接触式测温的是A.红外测温仪B.光学高温计C.热电偶D.比色高温计5.调节阀流量特性中，放大系数随阀门开度增大而增大的是A.直线流量特性B.等百分比流量特性C.抛物线流量特性D.快开流量特性6.比例积分控制规律中，积分作用的核心作用是A.加快系统响应速度B.消除系统余差C.减小系统超调量D.提高系统稳定性7.某压力仪表量程为0~100kPa，校准时得到最大绝对误差为0.8kPa，该仪表的精度等级为A.0.5级B.0.8级C.1.0级D.2.0级8.串级控制系统中，副回路的核心作用是A.快速克服进入副回路的扰动B.稳定主变量C.消除系统余差D.提高系统鲁棒性9.热电偶测温时，进行冷端温度补偿的目的是A.补偿冷端温度变化引起的热电势测量误差B.补偿热电偶电阻随温度变化的误差C.补偿热电偶导热误差D.补偿热电偶响应惯性误差10.对于时间常数大、容量滞后明显的温度被控对象，最适合选用的控制规律是A.比例PB.比例积分PIC.比例微分PDD.比例积分微分PID11.转子流量计测量流体流量时，正确的安装要求是A.水平安装，流体自上而下流动B.水平安装，流体自下而上流动C.垂直安装，流体自上而下流动D.垂直安装，流体自下而上流动12.化工自动控制系统中，合适的衰减比范围一般为A.1:1B.2:1~4:1C.4:1~10:1D.10:1以上13.从生产安全角度考虑，加热炉出口燃料气调节阀应选择气开阀，原因是断气时关闭阀门防止超温爆炸，下列选项中符合这一要求的是A.锅炉给水调节阀B.精馏塔回流调节阀C.易燃易爆储罐出料调节阀D.加热炉燃料气入口调节阀14.物位测量中，适合测量强腐蚀性、高粘度、易结晶介质液位，且不需要接触介质的是A.浮筒液位计B.电容液位计C.雷达液位计D.差压式液位计15.被控对象的放大系数K越大，说明被控对象的哪项特性越强A.滞后B.自衡能力C.灵敏度D.容量16.分程控制系统中，一个控制器的输出可以控制多少个调节阀A.仅1个B.2个及以上C.只能是2个D.只能是3个17.下列信号中，属于标准现场总线数字信号的是A.4~20mAHART模拟信号B.1~5VDC模拟信号C.FF基金会现场总线信号D.0~10kHz脉冲信号18.当控制器的比例度增大时，系统性能的变化规律是A.比例增益增大，系统稳定性提高B.比例增益减小，系统稳定性提高C.比例增益增大，系统稳定性降低D.比例增益减小，系统稳定性降低19.标准节流装置测量流量时，流量与差压的关系为A.流量与差压成正比B.流量与差压的平方成正比C.流量与差压的平方根成正比qD.流量与差压成反比20.前馈控制系统的控制依据是A.系统偏差B.扰动变化C.被控变量D.设定值二、多项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分，多选、少选、错选均不得分）1.化工检测仪表按测量功能分类，可分为A.温度检测仪表B.压力检测仪表C.流量检测仪表D.物位检测仪表E.显示记录仪表2.下列因素中，会影响热电偶测温准确性的有A.冷端温度波动B.热电极的氧化腐蚀C.热电偶安装插入深度不足D.现场电磁场干扰E.被测介质流速变化3.调节阀运行中出现填料函泄漏，可能的原因有A.填料老化变质B.填料安装方式错误C.阀杆磨损腐蚀D.介质压力过高E.填料填充数量不足4.关于串级控制系统主副控制器的选型，下列说法正确的有A.主控制器一般需要选择PI或PID控制规律B.副控制器一般选择P控制规律即可满足要求C.主控制器对控制精度要求高，需要消除余差D.副控制器要求快速克服扰动，允许存在一定余差E.主控制器仅需要P控制规律即可满足要求5.下列控制系统中，属于非线性控制系统的有A.分程控制系统B.串级控制系统C.前馈控制系统D.选择性控制系统E.双闭环比值控制系统6.下列物位测量仪表中，属于非接触式测量的有A.雷达物位计B.超声波物位计C.浮球液位计D.伽马射线物位计E.插入式电容物位计7.自动控制系统的过渡过程品质指标通常包括A.余差B.最大偏差C.衰减比D.过渡过程时间E.转速静差率8.关于不同类型压力变送器，下列说法正确的有A.扩散硅压力变送器体积小、响应快、精度高B.电容式压力变送器抗过载能力强、稳定性好C.应变式压力变送器温度误差小，适合高精度测量D.谐振式压力变送器精度高、长期稳定性好E.陶瓷压力变送器抗腐蚀，适合测量腐蚀性介质9.典型DCS分布式控制系统的核心组成部分包括A.操作员操作站B.现场控制站C.工业互联网云端D.系统通信网络E.现场检测与执行仪表10.选择性控制系统中，控制器产生积分饱和的必要条件有A.控制器具有积分作用B.控制器处于开环工作状态C.偏差信号长期存在D.系统包含两个以上控制器E.调节阀为气开型结构三、填空题（本大题共10空，每空2分，共20分）1.仪表的精度等级是根据________误差的最大绝对值去掉百分号后确定的。2.热电偶的热电势由________电势和接触电势两部分组成。3.恒值控制系统的设定值是________，要求被控变量稳定在设定值附近。4.积分控制规律的输出变化量与________的积分成正比。5.被控对象的滞后可分为________滞后和纯滞后两类。6.比值控制系统中，保持比值关系的两个流量分为主动量和________。7.气关型调节阀的特点是：当输入气压信号增大时，阀门开度________。8.标准节流装置包含标准孔板、标准喷嘴和________三种典型结构。9.前馈-反馈复合控制系统中，________用于克服主要扰动，________用于消除剩余偏差，保证控制精度。四、简答题（本大题共5小题，每小题8分，共40分）1.什么是仪表的灵敏度和分辨力？二者有什么区别？2.为什么热电偶测温时需要进行冷端温度补偿？常用的冷端温度补偿方法有哪几种？3.分别说明控制器的比例度、积分时间、微分时间对控制系统过渡过程性能的影响。4.说明串级控制系统为什么能够提高抗扰动能力，并简述其适用场合。5.什么是调节阀的可调比？什么是流量特性畸变？造成畸变的主要原因是什么？五、综合应用题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）1.某工业温度测量仪表，测量范围为0~800℃，校准时得到如下数据：标准温度值(℃)0200400600800仪表指示值(℃)-3194396599803试计算该仪表的最大绝对误差、最大引用误差，并确定该仪表的精度等级。2.某化工厂连续精馏塔生产中，要求控制塔顶产品温度，精馏塔采用再沸器循环加热，加热介质为低压蒸汽，工艺要求塔顶温度不能过高，否则会产出不合格产品，故障断气时必须关闭加热蒸汽阀门防止超温。请设计满足要求的简单控制系统，说明系统结构，确定调节阀的气开气关型式，选择控制器的控制规律，并说明设计理由。参考答案一、单项选择题答案1.C2.A3.A4.C5.B6.B7.B8.A9.A10.D11.D12.C13.D14.C15.C16.B17.C18.B19.C20.B二、多项选择题答案1.ABCD2.ABCDE3.ABCDE4.ABCD5.AD6.ABD7.ABCD8.ABDE9.ABDE10.ABC三、填空题答案1.引用2.温差3.恒定不变4.偏差对时间5.容量6.从动量7.减小8.文丘里管9.前馈；反馈四、简答题答案1.答：灵敏度是仪表对被测参数变化的灵敏程度，定义为仪表输出变化量Δy与引起输出变化的被测输入变化量Δx之比，即2.答：热电偶测温的原理是热电效应，热电势大小为E(t,)=3.答：①比例度δ对过渡过程的影响：比例度δ与比例增益成反比，即δ=×100，比例度越小，比例增益越大，控制作用越强，系统余差越小，但会加剧系统振荡，降低稳定性，增大超调量；反之，比例度越大，控制作用越弱，余差越大，系统稳定性提高，超调量减小。(2分)②积分时间对过渡过程的影响：积分作用的作用是消除余差，积分时间越小，积分作用越强，消除余差的速度越快，但会降低系统稳定性，增大超调量，加剧振荡；反之，积分时间越大，积分作用越弱，消除余差速度越慢，甚至无法消除余差，系统稳定性更高。(2分)③微分时间对过渡过程的影响：微分作用根据偏差的变化速度进行控制，具有超前控制作用，能够有效克服被控对象的容量滞后，提高系统响应速度，减小超调量，提高稳定性。微分时间越大，微分作用越强，超前作用越明显，但微分时间过大会引起系统振荡，降低系统稳定性，还会放大测量噪声，降低系统抗干扰能力；微分时间过小，微分作用不足，无法有效改善系统滞后特性，对性能提升不明显。(4分)4.答：串级控制系统提高抗扰动能力的原因：第一，副回路将进入副回路的扰动提前包围，扰动在影响主变量之前就被副回路快速克服，大大降低了扰动对主变量的影响，抗扰动能力比单回路提升明显；(2分)第二，副回路的闭环作用大幅减小了副对象的等效时间常数，提高了系统的工作频率，加快了系统响应速度，对扰动的克服更及时；(2分)第三，副回路对副对象增益变化具有自动鲁棒调节作用，当副对象增益随负荷变化时，副回路可以自动抑制增益变化对系统性能的影响，维持系统稳定，因此进一步提升了抗扰动能力。(2分)适用场合：①被控对象容量滞后大，单回路控制无法满足控制精度要求；②系统存在大幅度、变化剧烈的扰动，且扰动进入副回路，单回路无法及时克服；③被控对象存在非线性，特性随负荷变化大，单回路控制稳定性差；④对被控变量控制精度要求高，需要严格稳定被控变量的场合。(2分，答对任意两点即可得分)5.答：调节阀的可调比R是指调节阀能够控制的最大流量与最小流量之比，即R=五、综合应用题答案1.解：(1)绝对误差Δ=仪表指示值−=−3−0=−3℃，(2)最大绝对误差的绝对值为|−6|(3)仪表量程L=(2分)(4)仪表精度等级取最大引用误差的绝对值，去掉百分号后，就近向下靠标准精度等级，0.75介于0.5级和1.0级之间，因此该仪表的精度等级为1.0级。(2分)综上，该仪表最大绝对误差为-6℃，最大引用误差为0.75%，精度等级为1.0级。2.答：(1)系统结构设计：被控变量为精馏塔塔顶温度，操纵变量为进入再沸器的加热蒸汽流量，系统结构为：塔顶安装温度传感器/变送器检测塔顶温度，信号送入温度控制器，控制器输出控制信号控制蒸汽入口管线上的调节阀，通过改变蒸汽流量改变再沸器加热量，最终稳定塔顶温度。方块图结构为：温度设定值→偏差→温度控制器→调节阀→加热蒸汽流量→精馏塔对象→塔顶温度→温度变送器→反馈到控制器输入端，进料流量、进料温度、蒸汽压力为系统扰动。(3分，原理图描述清晰即可得分)(2)调节阀气开气关型式确定：工艺要求故障断气时关闭蒸汽阀门，防止塔顶超温产