仪表维修工技师理论试题及答案

仪表维修工技师理论试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.在自动控制系统中，完成比较、判断、运算并发出控制信号的部分称为（）。A.被控对象B.检测变送环节C.控制器D.执行器答案：C2.一台仪表的精度等级为0.5级，其量程为0~100kPa，则该仪表的最大允许绝对误差为（）。A.0.5kPaB.1.0kPaC.0.05kPaD.0.005kPa答案：A3.以下关于热电偶测温的叙述中，错误的是（）。A.热电偶的热电势大小与热电极材料及两端温差有关B.热电偶必须使用补偿导线进行冷端温度补偿C.在热电偶回路中接入第三种导体，只要其两端温度相同，则对总热电势无影响D.常用热电偶中，K型热电偶的线性度最好答案：D4.用差压变送器测量液位时，当负压侧引压管内有气体存在，会导致仪表指示（）。A.偏高B.偏低C.不变D.不确定答案：A5.调节阀的流量特性是指（）之间的关系。A.阀杆位移与流体流量B.阀杆位移与阀前后压差C.流体流量与阀前后压差D.阀杆位移与流体密度答案：A6.在PID控制规律中，积分作用的主要作用是（）。A.消除余差B.加快响应速度C.抑制振荡D.克服纯滞后答案：A7.一台气动薄膜调节阀，若输入信号增加时阀杆向下移动，则该阀为（）。A.气开阀B.气关阀C.双作用阀D.无法判断答案：B8.涡街流量计是基于（）原理工作的。A.节流B.卡门涡街C.电磁感应D.超声波答案：B9.以下哪种仪表不属于成分分析仪表？（）A.氧化锆氧分析仪B.热导式气体分析仪C.电磁流量计D.工业pH计答案：C10.在DCS系统中，负责过程控制、完成数据采集和回路控制的核心部件是（）。A.操作站B.控制站C.工程师站D.数据服务器答案：B11.仪表安装中，用于防止电磁干扰信号进入仪表测量回路的措施是（）。A.保温伴热B.接地C.屏蔽D.隔离答案：C12.关于安全栅，以下说法正确的是（）。A.安全栅用于放大信号B.齐纳式安全栅必须可靠接地C.隔离式安全栅无需接地D.安全栅不能用于本安防爆系统答案：B13.一台智能变送器，其输出信号为4~20mADC，并叠加HART数字信号。其通信方式是（）。A.纯数字通信B.纯模拟通信C.模拟与数字混合通信D.无线通信答案：C14.在仪表图纸中，字母代号“FE”通常表示（）。A.流量检测元件B.流量变送器C.流量开关D.流量指示器答案：A15.热电阻测温时，采用三线制接法的主要目的是（）。A.提高测量精度B.消除连接导线电阻随环境温度变化带来的测量误差C.提高信号强度D.实现远传答案：B16.调节阀的可调比R是指（）。A.最大流量与最小流量之比B.最大开度与最小开度之比C.最大压差与最小压差之比D.最大流通能力与最小流通能力之比答案：A17.关于超声波流量计，以下说法错误的是（）。A.可以测量导电和非导电介质B.测量结果受流体压力、温度影响小C.对直管段要求低D.分为传播时间差法和多普勒法答案：C18.在PLC梯形图编程中，一个常开触点与一个常闭触点串联，其逻辑关系是（）。A.与B.或C.与非D.或非答案：C19.仪表电源系统中断电后，能保证重要仪表和控制回路在一定时间内继续工作的电源是（）。A.主电源B.应急电源（EPS）C.不间断电源（UPS）D.保安电源答案：C20.仪表设备的“三率”通常指（）。A.完好率、使用率、合格率B.完好率、开表率、控制率C.完好率、使用率、控制率D.合格率、准确率、稳定率答案：B二、多项选择题（每题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.下列属于过程检测四大参数的是（）。A.温度B.压力C.物位D.流量E.成分答案：A,B,C,D2.以下属于压力仪表取压方式的有（）。A.角接取压B.法兰取压C.理论取压D.径距取压E.管接取压答案：A,B,C,D3.影响差压式流量计测量准确度的因素包括（）。A.流体密度变化B.节流件磨损C.取压管路堵塞或泄漏D.直管段长度不足E.流体温度变化答案：A,B,C,D,E4.执行器由（）两部分组成。A.执行机构B.阀体C.阀内件D.调节机构（阀）E.定位器答案：A,D5.关于控制系统投运前的准备工作，正确的有（）。A.检查仪表供电、供气是否正常B.检查所有管路、线路连接是否正确牢固C.对变送器、调节器、调节阀等进行现场调校D.将调节器置于“自动”状态E.进行系统联校，确保信号传递正确答案：A,B,C,E6.智能变送器通常具有的功能包括（）。A.自诊断B.远程组态和调校C.温度、静压补偿D.量程比宽E.数字信号输出答案：A,B,C,D,E7.仪表防爆型式主要有（）。A.隔爆型（d）B.增安型（e）C.本安型（i）D.正压型（p）E.浇封型（m）答案：A,B,C,D,E8.下列属于DCS系统基本组成部分的是（）。A.现场控制站B.操作员站C.工程师站D.数据通信网络E.可编程控制器（PLC）答案：A,B,C,D9.仪表接地系统通常包括（）。A.保护接地B.工作接地C.屏蔽接地D.防雷接地E.防静电接地答案：A,B,C,E10.在热工保护系统中，常见的“三取二”逻辑用于（）。A.提高保护动作的可靠性B.提高保护动作的灵敏性C.防止单一测点误动导致系统误跳闸D.降低系统成本E.简化系统结构答案：A,C三、判断题（每题1分，共10分）1.仪表的灵敏度是指仪表对被测参数变化的反应能力，灵敏度越高越好。（）答案：×2.绝对压力、表压、真空度之间的关系是：绝对压力=大气压力+表压。（）答案：√3.电磁流量计只能测量导电液体的体积流量，不能测量气体和蒸汽。（）答案：√4.调节阀的阀芯有正装和反装两种形式，对于双座阀，只要把阀芯和阀座反过来装就可以改变作用方式。（）答案：×5.在PID调节中，微分作用主要用来克服被控对象的容量滞后。（）答案：√6.基金会现场总线（FF）和PROFIBUS-PA都属于用于过程自动化的现场总线协议。（）答案：√7.仪表电缆与动力电缆敷设在同一桥架内时，必须用金属隔板分开。（）答案：√8.仪表的气源管路通常采用不锈钢或紫铜管，安装前必须进行吹扫，以清除杂质和水分。（）答案：√9.雷达液位计是通过测量发射波与反射波之间的时间差来计算液位高度的，其测量不受介质密度、压力变化的影响。（）答案：√10.PLC的扫描周期主要取决于程序的长短和CPU的运算速度，是一个固定不变的值。（）答案：×四、填空题（每空1分，共20分）1.按误差出现的规律，可分为系统误差、随机误差和______误差。答案：粗大2.热电偶的补偿导线型号必须与热电偶的______相匹配。答案：分度号3.弹簧管压力表是利用______在压力作用下产生弹性变形的原理工作的。答案：弹簧管（或波登管）4.浮筒式液位计是基于______原理工作的。答案：阿基米德（或浮力）5.标准节流装置取压方式中，国家标准规定标准孔板采用______取压和法兰取压。答案：角接6.调节阀的流量特性主要有直线、等百分比、______和快开四种。答案：抛物线7.控制器正反作用的选择依据是使整个控制系统构成______系统。答案：负反馈8.在自动控制系统中，操纵变量是指通过______去改变被控变量的物理量。答案：执行器9.安全仪表系统（SIS）的安全完整性等级分为______个等级。答案：四（或4）10.数字通信中，RS-485接口采用______传输方式，具有较强的抗共模干扰能力。答案：差分11.仪表管道敷设时，应保持不小于______的坡度，并在最低点设置排污阀，最高点设置排气阀。答案：1：10（或1/10）12.仪表保温箱内常用的电伴热类型有______和恒功率伴热带。答案：自限温伴热带13.仪表调试中的“三校”是指单校、______和联校。答案：系统调校（或系统联校）14.在爆炸危险区域，仪表接线必须使用______型接线盒。答案：隔爆（或增安，根据区域等级）15.工业控制系统网络拓扑结构常见的有总线型、星型、______和混合型。答案：环型16.可编程控制器（PLC）的编程语言中，最常用的是______语言。答案：梯形图（LD）17.一台量程为0~100℃的温度变送器，当输入为50℃时，其理想输出电流应为______mA。答案：1218.氧化锆氧分析仪的探头输出电势与氧含量的关系遵循______公式。答案：能斯特（Nernst）19.阀门定位器的主要作用是改善调节阀的______，实现正确定位。答案：静态和动态特性（或性能）20.仪表设备的预防性维护主要包括定期检查、______、定期校验和计划性检修。答案：清洁保养五、简答题（每题5分，共30分）1.简述热电偶与热电阻测温的主要区别。答案：1.原理不同：热电偶基于热电效应（塞贝克效应），热电阻基于导体或半导体电阻随温度变化的特性。2.信号性质不同：热电偶输出为毫伏（mV）级热电势；热电阻输出为电阻值变化（Ω）。3.测温范围不同：热电偶通常用于中高温测量（-200℃~1800℃）；热电阻通常用于中低温测量（-200℃~850℃）。4.接线方式不同：热电偶通常用两线制（补偿导线），考虑冷端补偿；热电阻常用三线制或四线制，以消除引线电阻影响。5.结构不同：热电偶由两种不同材料的导体焊接而成；热电阻由感温元件（铂丝、铜丝等）绕制在骨架上构成。2.什么是调节阀的流通能力Cv值？写出其定义公式并说明各参数含义。答案：调节阀的流通能力Cv值表示在给定行程下，阀两端压差为1psi（磅/平方英寸），流体温度为60℉的清水时，每分钟通过阀门的美国加仑数。定义公式：=Q其中：：阀门流通能力系数；Q：体积流量（USgal/min）；G：流体相对密度（水=1）；ΔP（注：公制单位常用Kv值，=Q，Q单位m³/h，ΔP单位bar，ρ为流体密度，3.简述DCS控制系统与PLC控制系统的主要区别。答案：1.设计思想不同：DCS侧重于过程控制，强调分散控制、集中管理；PLC最初侧重于逻辑顺序控制，现已兼具过程控制功能。2.系统结构不同：DCS通常有更完善的控制站、操作站、工程师站及冗余网络；PLC系统结构相对灵活，可大可小。3.扫描周期不同：DCS控制站内各回路扫描周期固定且可组态；PLC扫描周期不固定，取决于程序长短。4.编程组态方式不同：DCS采用功能块图（FBD）、顺控图（SFC）等连续过程控制语言为主；PLC以梯形图（LD）、语句表（STL）等逻辑控制语言为主。5.通信网络不同：DCS有自己成熟的、标准化的控制网络和现场总线；PLC通信网络协议多样，开放性更强。6.应用领域侧重不同：DCS更适用于大型、连续、复杂的流程工业（如石化、电力）；PLC更适用于离散制造、顺序控制（如汽车、包装）。4.仪表工在处理有毒、可燃介质的仪表故障时，应注意哪些安全事项？答案：1.必须办理相关作业票证（如动火票、进入受限空间票、高处作业票等），落实安全措施。2.正确穿戴个人防护用品（PPE），如防毒面具、防护眼镜、防化服、手套等。3.作业前进行风险辨识，了解介质特性（毒性、燃爆性），必要时进行气体检测。4.对故障仪表所在的管线或设备进行隔离（关闭上下游阀门）、泄压、排空、置换、清洗，并确认有效隔离。5.使用防爆工具，在防爆区域严禁产生火花。6.两人以上协同作业，一人监护。7.熟悉应急预案和逃生路线。5.什么是控制系统的干扰？仪表系统中常见的干扰源有哪些？列举三种抗干扰措施。答案：干扰是指对有用信号造成不良影响的内外部无用信号或噪声。常见干扰源：1.电磁干扰：大功率电气设备启停、变频器、无线电发射设备等产生的电磁辐射。2.静电干扰：摩擦产生的静电。3.电源干扰：电源电压波动、谐波、瞬间停电。4.接地干扰：不正确的接地（如多点接地电位差）。5.传输线干扰：信号线与动力线平行敷设产生的感应干扰。抗干扰措施：1.屏蔽：对信号线、仪表采用屏蔽电缆、金属保护管、屏蔽罩。2.隔离：采用隔离器、隔离变压器、光电耦合器等切断干扰路径。3.正确接地：实行工作接地、保护接地、屏蔽接地分开的单点接地系统。4.滤波：在电源入口或信号输入端加装滤波器。5.合理布线：信号线与动力线分开敷设，保持足够距离或垂直交叉。6.简述单回路控制系统的投运步骤。答案：1.准备工作：检查仪表供电、供气正常，管路、线路连接正确牢固，变送器、控制器、调节阀等单体调校合格，系统联校完成。2.现场手动操作：将控制器置于“手动”（MAN）模式，通过手操器或控制器输出手动操作调节阀，使生产过程逐步趋于稳定，被控变量接近设定值。3.手动到自动的无扰动切换：当被控变量稳定在设定值附近且工艺平稳时，将控制器设定值（SP）调整到与测量值（PV）一致，然后将控制器由“手动”切换到“自动”（AUTO）模式。4.自动控制调整：在自动状态下，根据被控过程的特性，调整控制器的比例度（P）、积分时间（I）、微分时间（D）参数，观察系统响应，直至获得满意的控制品质（快速、平稳、余差小）。六、计算题（每题8分，共16分）1.用一台差压变送器与标准孔板配套测量过热蒸汽流量，设计参数如下：最大流量=200t/h；蒸汽密度(1)流量指示在Q=120t(2)此时变送器的输出电流是多少？（输出为4~20mA）答案：对于标准节流装置，流量与差压的平方根成正比，即=。(1)已知=200t/h，由公式：代入：=即：0.6两边平方：0.36所以：Δ(2)变送器输出电流与差压呈线性关系。输出公式：=(mA)代入：=×答：(1)对应差压为21.6kPa；(2)变送器输出电流为9.76mA。2.一台测温仪表，其测量范围为0~600℃，精度等级为1.0级。现用该表测量200℃的温度，分别用绝对误差、相对误差和引用误差表示其最大可能误差。答案：已知：量程=600−0最大允许绝对误差：=当测量值为200℃时：最大可能相对误差：=最大可能引用误差：=（即精度等级）答：最大可能绝对误差为±6℃，相对误差为±3.0%，引用误差为±1.0%。七、综合分析与应用题（每题12分，共24分）1.某装置一关键液位控制回路（LIC）采用差压变送器测量带压容器液位，单法兰插入式安装，负压侧通过引压管与容器气相空间相连。系统投用后，仪表工发现液位指示异常波动，且与现场玻璃板液位计指示经常不一致。请分析：(1)可能导致液位指示异常波动的原因有哪些？（至少列出4点）(2)仪表指示与玻璃板液位计指示不一致的可能原因有哪些？（至少列出3点）(3)针对该测量回路，日常维护中应重点检查哪些内容？答案：(1)液位指示异常波动可能原因：1.容器内实际液位本身剧烈波动（如进料不稳、沸腾、搅拌等）。2.负压侧引压管（气相管）内存在积液或堵塞，造成压力传递滞后或波动。3.正压侧（单法兰）膜片被粘稠或结晶介质部分糊住，或膜片有损伤。4.变送器本身故障（如电子部件不稳定、传感器故障）。5.仪表信号线路接触不良或有间歇性干扰。6.DCS或显示仪表输入卡件故障。7.仪表供电或气源压力不稳定。(2)与玻璃板液位计指示不一致的可能原因：1.两者基准零点不一致。变送器需进行零点迁移（如负迁移量设置错误或漂移）。2.玻璃板液位计连通管堵塞，造成假液位。3.变送器量程设置错误。4.介质密度与设计值偏差较大，影响差压式液位计的测量值，而玻璃板液位计不受密度影响。5.负压侧引压管积液，导致变送器测量压差减小，指示偏高。6.变送器未正确校验或发生漂移。(3)日常维护重点检查内容：1.定期检查变送器零点，进行在线或离线校验。2.定期检查并排放负压侧引压管内的积液（通过排污阀）。3.检查正压侧法兰膜片是否清洁、完好。4.检查所有引压管路、阀门有无泄漏、堵塞、腐蚀。5.检查仪表接线是否牢固，信号是否稳定。6.对比玻璃板液位计等就地指示仪表，发现偏差及时分析处理。7.检查仪表供电、气源是否正常。2.某反应器温度控制系统（TIC）采用热电阻（Pt100）测温，温度变送器将信号送至DCS，经PID运算后输出控制调节阀开度以调节蒸汽流量。系统原运行稳定，近期出现温度控制缓慢、波动大、难以稳定在设定值的情况。作为一名仪表维修技师，你被要求诊断此故障。请设计一个系统性的故障诊断步骤（从现场到控制室），并说明每步可能排查的故障点及判断方法。答案：故障诊断步骤：1.观察与信息收集：在DCS操作站上观察温度历史曲线、设定值、控制器输出（OP）曲线、调节阀阀位反馈曲线（如果有）。确认故障现象：是测量值（PV）波动，还是阀位输出波动，或是两者都波动？PV波动是否与OP波动相关？询问工艺操作人员故障开始时间、当时有无工艺操作变化（如进料量、成分、蒸汽压力变化等）