仪器仪表维修工培训试题附答案（高级工）

仪器仪表维修工培训试题附答案（高级工）1.单项选择题（每题1分，共20分）（1）下列传感器中，属于有源传感器的是（）。A.热电偶B.热电阻C.压电式加速度传感器D.电容式位移传感器答案：A（2）在自动控制系统中，用于测量被控变量实际值并转换为统一信号的装置称为（）。A.控制器B.执行器C..变送器D.转换器答案：C（3）一台智能变送器的输出电流为4-20mA，对应的测量范围为0-100kPa。当输出电流为12mA时，对应的压力值为（）。A.25kPaB.40kPaC.50kPaD.75kPa答案：C（4）下列仪表中，能够实现PID控制规律的是（）。A.可编程控制器（PLC）B.单回路调节器C.气动薄膜调节阀D.差压变送器答案：B（5）在差压式流量计中，标准节流装置不包括（）。A.孔板B.文丘里管C.转子D.喷嘴答案：C（6）用万用表测量在线电阻时，必须（）。A.断开电路电源B.断开被测电阻的一端C.将万用表并联在电阻两端D.注意被测电路是否有并联支路答案：B（7）一台调节阀的流量特性为等百分比特性，当开度从50%增加到60%时，其流量变化率与开度从20%增加到30%时的流量变化率相比（）。A.前者大B.后者大C.相同D.无法比较答案：C（8）在热电阻测温系统中，为了消除连接导线电阻变化对测量精度的影响，通常采用（）。A.两线制接线B.三线制接线C.四线制接线D.补偿导线答案：B（9）涡街流量计是基于（）原理工作的。A.节流B.流体振荡C.电磁感应D.超声波传播答案：B（10）仪表电源系统与电气系统共地时，其接地电阻一般要求不大于（）。A.1ΩB.4ΩC.10ΩD.100Ω答案：B（11）以下关于HART协议通信的描述，正确的是（）。A.是一种全数字协议B.只能在4-20mA模拟信号上叠加数字信号C.不能与模拟仪表共存于同一回路D.通信速率非常高答案：B（12）在自动控制系统中，引入积分作用的目的是（）。A.减小超调量B.提高系统稳定性C.消除余差D.加快响应速度答案：C（13）用标准压力表校验一台压力变送器，当标准压力为0MPa时，变送器输出为4.02mA；当标准压力为满量程1.0MPa时，变送器输出为19.98mA。该变送器的基本误差是（）。A.0.2%B.0.125%C.0.1%D.0.02%答案：B（14）下列材料中，不适合用于制作热电偶保护套管的是（）。A.不锈钢304B.陶瓷C.聚四氟乙烯D.哈氏合金答案：C（15）一台气动薄膜调节阀，当输入信号从20kPa增加到100kPa时，阀杆从全行程的0%移动到100%。若输入信号为60kPa，则阀杆行程为（）。A.25%B.50%C.75%D.100%答案：B（16）超声波液位计在测量时，如果介质中含有大量气泡，会导致测量结果（）。A.偏大B.偏小C.不变D.无规律波动答案：A（17）仪表防爆标志“ExdIIBT4Gb”中，“T4”表示（）。A.隔爆型B.气体组别C.温度组别D.设备保护级别答案：C（18）在DCS系统中，用于连接操作站、控制站和网络系统的核心设备是（）。A.服务器B.工程师站C.交换机D.电源模块答案：C（19）对一台智能阀门定位器进行初始化时，通常不需要设定的参数是（）。A.阀门的动作方式（气开/气关）B.输入信号范围C.阀门的流量特性D.供气压力答案：D（20）测量管道内流体温度时，若测温元件安装于弯头处，其插入方向应（）。A.逆着流体流向B.顺着流体流向C.垂直于流体流向D.任意方向均可答案：A2.多项选择题（每题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）（1）下列属于过程控制系统执行单元的是（）。A.调节阀B.变频器C.电磁阀D.伺服电机E.记录仪答案：A,B,C,D（2）导致差压变送器测量流量时指示值偏低的可能原因有（）。A.正压侧引压管轻微泄漏B.负压侧引压管堵塞C.三阀组平衡阀内漏D.变送器量程设置偏大E.孔板安装方向错误答案：A,C（3）关于仪表电缆的敷设，下列做法符合规范的是（）。A.信号电缆与动力电缆分层敷设，信号电缆在上层B.本质安全回路电缆与非本安回路电缆分开敷设C.电缆桥架内电缆填充率不超过40%D.电缆敷设时留有适当的备用长度E.所有仪表电缆均可穿同一根保护管答案：B,C,D（4）智能变送器通常具备的功能有（）。A.自诊断B.远程组态C.温度、静压补偿D.PID运算E.线性化处理答案：A,B,C,E（5）下列流量计中，属于容积式流量计的是（）。A.椭圆齿轮流量计B.涡轮流量计C.腰轮流量计D.刮板流量计E.电磁流量计答案：A,C,D（6）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.本安接地E.防雷接地答案：A,B,C,D（7）调节阀的阀内件主要包括（）。A.阀芯B.阀座C.阀杆D.填料函E.上阀盖答案：A,B（8）在DCS/PLC系统中，模拟量输入（AI）信号可能包括（）。A.4-20mADCB.0-10VDCC.RTD电阻信号D.热电偶毫伏信号E.开关量触点信号答案：A,B,C,D（9）对一台在线运行的气体分析仪进行维护时，应注意（）。A.检查样气预处理系统是否工作正常B.定期校准零点和量程C.检查载气或辅助气体的压力和流量D.可直接拆卸传感器进行清洁E.检查排放管路是否畅通答案：A,B,C,E（10）下列属于仪表预防性维护工作内容的是（）。A.定期对变送器进行零点检查B.定期更换调节阀的填料和膜片C.仪表故障后紧急抢修D.定期清理分析仪采样探头过滤器E.对仪表设备进行周期性校准答案：A,B,D,E3.判断题（每题1分，共10分）（1）仪表精度等级数值越大，表示仪表的精确度越高。（）答案：×（2）电磁流量计只能测量导电液体的体积流量。（）答案：√（3）在PLC的梯形图程序中，常开触点对应的物理输入点断开时，该触点状态为“1”。（）答案：×（4）雷达液位计在测量介电常数较低的介质时，信号反射较弱，可能影响测量。（）答案：√（5）调节阀的流量特性是指流体流过阀门的相对流量与阀门相对开度之间的关系。（）答案：√（6）所有现场仪表都必须采用安全栅才能接入DCS系统。（）答案：×（7）热电阻测温时，采用两线制接法会因导线电阻引入测量误差。（）答案：√（8）PID调节器中，微分作用主要是用来克服被控对象的容量滞后。（）答案：√（9）基金会现场总线（FF）和Profibus-PA均支持总线供电。（）答案：√（10）仪表风系统中，压缩空气的露点温度越低越好。（）答案：×4.填空题（每空1分，共20分）（1）根据IEC标准，过程控制系统的信号制式为：现场传输信号为__________，控制室联络信号为__________。答案：4-20mADC；1-5VDC（2）一台压力变送器的测量范围为0-100kPa，精度等级为0.5级，则其允许的最大绝对误差为__________kPa。答案：±0.5（3）热电偶的测温原理是基于__________效应，其产生的热电势大小与__________和__________有关。答案：热电；材料；两端温度差（4）调节阀的“气开式”是指当输入信号增加时，阀门开度__________；“气关式”则相反。选择气开或气关主要从__________角度考虑。答案：增加；工艺安全（5）在DCS系统中，控制回路的组态通常包括：定义__________、选择__________、设置__________参数等步骤。答案：输入输出点；控制算法；PID（6）仪表施工图中，PG表示__________，LG表示__________，TT表示__________。答案：压力表；液位计；温度变送器（7）用于测量液位的差压变送器，在进行__________迁移后，可正确指示密闭容器内的液位。答案：零点（或负）（8）安全栅是__________安全系统中的关键部件，分为__________型和__________型。答案：本质；电阻；隔离（9）涡街流量计在安装时，其前后直管段长度通常要求前__________D，后__________D（D为管道直径）。答案：15-20；5（10）PLC的工作过程采用__________扫描方式，每个扫描周期主要包括__________、__________和__________三个阶段。答案：循环；输入采样；程序执行；输出刷新5.简答题（每题5分，共20分）（1）简述什么是仪表的“回差”（或称变差），它是如何产生的？在校验时如何计算？答案：仪表的回差（变差）是指在相同条件下，仪表正反行程在同一示值点被测量值之差的绝对值。它主要由仪表传动机构的间隙、运动部件的摩擦、弹性元件的弹性滞后等因素引起。校验时，通常选取量程的0%、25%、50%、75%、100%等点，分别记录上行程和下行程时对应的输入标准值，同一示值点对应的上下行程输入标准值之差的绝对值即为该点的回差，取各点中最大值作为该仪表的回差。（2）简述如何判断和处置调节阀的“喘振”现象。答案：调节阀“喘振”表现为阀门开度在某一位置附近持续、快速、小幅度振荡，导致流量和压力波动。判断依据：观察阀杆或阀门定位器反馈杆是否持续高频抖动，同时查看工艺参数波动曲线。处置方法：首先检查气源压力是否稳定、过滤减压阀是否正常；其次检查阀门定位器是否故障，如放大器节流孔堵塞、反馈部件松动等；然后检查信号线路有无干扰；最后检查阀芯阀座是否有磨损卡涩。根据检查结果进行清洁、紧固、更换部件或重新调校。（3）什么是DCS系统的冗余配置？通常哪些部件需要冗余？答案：DCS系统的冗余配置是指为了提高系统的可靠性和可用性，对关键部件采用双重或多重配置，当主部件发生故障时，备用部件能无扰动地自动切换并接管工作。通常需要冗余配置的部件包括：控制站（控制器）的CPU和电源模块、通信网络（控制网络、系统网络）、操作站服务器、关键I/O模块以及系统电源等。（4）简述对一台在线运行的智能压力变送器进行零点校验的基本步骤（无需开工艺阀门）。答案：基本步骤：1.与工艺人员联系，确认该变送器所测压力可以短时置零或处于稳定状态。2.使用手操器或DCS操作站在线读取变送器当前输出值PV和过程变量值。3.通过手操器发出“零点校准”命令。4.变送器将当前压力输入值（应为零或一个稳定值）设定为新的零点。5.校验完成后，观察变送器输出是否稳定在4mA（对应量程0%）或一个合理值。6.记录校验前后的数据。注意：此方法为传感器零点微调，适用于压力可回零的场合（如密封容器液位测量时的负压侧）。若压力无法回零，则不能在线进行真正的零点校准。6.计算题（每题6分，共12分）（1）一台差压变送器与孔板配套测量流量，变送器量程设置为0-40kPa，对应流量0-1000m³/h。变送器输出电流为4-20mA。试求：①当变送器输出电流为12mA时，对应的差压值是多少？对应的瞬时流量是多少？②若实际运行中，变送器测得差压为25kPa，此时输出电流为多少？瞬时流量为多少？（提示：流量与差压的平方根成正比，即Q/Qmax=√(ΔP/ΔPmax)）答案：①输出12mA时，信号百分比=(12-4)/(20-4)=8/16=0.5=50%对应差压ΔP=50%×40kPa=20kPa对应流量Q=1000×√(20/40)=1000×√0.5≈1000×0.7071=707.1m³/h②差压为25kPa时，差压百分比=25/40=0.625=62.5%流量Q=1000×√(25/40)=1000×√0.625≈1000×0.7906=790.6m³/h输出电流I=4+(20-4)×(ΔP/ΔPmax)=4+16×(25/40)=4+16×0.625=4+10=14mA（2）用一支分度号为Pt100的铂热电阻测量温度，采用三线制接法接入显示仪表。已知在0℃时Pt100的电阻值为100.00Ω，在100℃时电阻值为138.51Ω。现测得热电阻（包括引线）总电阻为125.00Ω，连接导线的单根电阻为0.50Ω。计算实际温度值是多少？（假设铂电阻的电阻-温度关系在0-100℃范围内线性良好）答案：首先计算铂电阻本身的电阻值：三线制下，显示仪表通常能补偿两根导线电阻的影响。假设仪表测量桥路设计为补偿两导线电阻，则仪表显示的电阻值Rt‘=测得总电阻-一根导线电阻=125.00Ω-0.50Ω=124.50Ω。此即视为铂电阻的近似值。计算电阻变化率α：α=(R100-R0)/(R0×100)=(138.51-100.00)/(100.00×100)=38.51/10000=0.003851Ω/Ω·℃计算温度t：t=(Rt‘-R0)/(α×R0)=(124.50-100.00)/(0.003851×100.00)=24.50/0.3851≈63.62℃因此，实际温度值约为63.6℃。7.综合分析与应用题（第1题10分，第2题8分，共18分）（1）某装置一重要反应器的温度控制系统（TIC-101）出现故障，现象为：DCS显示温度值剧烈波动（在设定值±20℃范围内无规律跳动），导致调节阀TV-101频繁动作，工艺操作不稳定。该系统采用K型热电偶测温，经温度变送器转换为4-20mA信号送入DCS控制室。请根据现象，系统分析可能的原因，并阐述详细的排查步骤和维修方案。答案：可能原因分析：①一次元件（热电偶）故障：热电偶接线盒进水、受潮、接线端子松动；热电偶电极绝缘变差；热电偶测量端接触不良或即将断裂；保护套管破损，偶丝接触介质或器壁。②连接线路问题：补偿导线绝缘破损，对地或对屏蔽层短路、间歇性短路；补偿导线与动力电缆敷设在一起，受电磁干扰；接线箱、端子排处接线松动、锈蚀。③温度变送器故障：变送器内部放大器不稳定；变送器供电不稳；变送器冷端补偿失效；变送器本体损坏。④DCS系统问题：AI卡件通道故障；系统接地不良引入干扰。⑤其他：工艺本身温度确实剧烈波动（需向工艺人员核实）；新引入的强电磁干扰源。排查步骤与维修方案：1.安全准备：办理相关作业票证，联系工艺人员，尽可能将控制回路切至手动稳定操作。2.现场初步检查：a.检查热电偶接线盒是否密封良好，有无进水、锈蚀。打开接线盒（注意防烫），检查接线是否紧固，有无氧化。b.检查补偿导线敷设路径，有无机械损伤、靠近热源或强电设备。c.观察变送器指示灯状态是否正常。3.分段排查：a.在温度变送器现场接线端子处，使用便携式过程校验仪（或高精度万用表）测量变送器输出的毫伏信号（或直接测量热电偶毫伏值）。若该信号稳定，则问题在变送器之后（变送器、线路、DCS）；若该信号同样剧烈波动，则问题在热电偶或一次连接部分。b.若现场信号波动，则断开变送器输入端，用校验仪模拟一个稳定的毫伏信号输入变送器，观察DCS显示是否稳定。若稳定，则确认变送器正常，故障在热电偶或补偿导线。可进一步测量热电偶的电阻和绝缘电阻（对地、极间）。c.若现场信号稳定而DCS显示波动，则在控制室端子柜处，断开来自现场的信号线，用校验仪模拟4-20mA信号直接接入DCS通道，观察显示。若显示稳定，则问题在现场到控制室的信号传输线上（干扰或接触不良）；若仍波动，则可能是DCS的AI卡件通道故障，可尝试切换到备用通道测试。4.维修处理：根据排查结果进行相应处理。如：紧固接线；更换受潮、绝缘下降的热电偶或补偿导线；重新规范敷设电缆，做好屏蔽接地；检修或更换故障的温度变送器；更换DCS的AI通道或卡件。处理完成后，进行系统测试和校准，确认显示和控制恢复正常，再将回路投自动。5.记录与报告：详细记录故障现象、排查过程、处理措施和校验数据，归档并报告。（2）现需为一座原料储罐配置一套完整的液位测量、报警和联锁系统。已知储罐高度10m，介质为易燃易爆液体，要求：①连续测量液位并远传至控制室显示、记录；②液位高于9m时发出高报警；③液位高于9.5m时联锁关闭进料阀；④液位低于1m时发出低报警。请设计一套合理的仪表配置方案，列出所需的主要仪表设备，并简要说明其作用、选型要点和信号传递关系。答案：