化工儀表測試題+參考答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.下列哪種儀表不屬于溫度測量儀表（）A.熱電偶B.熱電阻C.壓力變送器D.雙金屬溫度計2.某壓力儀表的量程為0-10MPa，精度等級為1.0級，則該儀表的最大絕對誤差為（）A.±0.1MPaB.±1MPaC.±0.01MPaD.±0.001MPa3.差壓式流量計是基于（）原理來測量流量的。A.能量守恒B.質量守恒C.動量守恒D.以上都不是4.調節(jié)閥的氣開、氣關選擇原則是（）A.根據工藝生產的安全要求B.根據調節(jié)閥的結構C.根據介質的性質D.根據操作習慣5.用萬用表測量電阻時，以下操作正確的是（）A.被測電阻可以帶電測量B.測量前不需要調零C.選擇合適的量程D.可以用手同時接觸電阻的兩個引腳6.熱電阻溫度計是利用（）的特性來測量溫度的。A.導體或半導體的電阻隨溫度變化B.熱電效應C.熱輻射D.熱膨脹7.下列哪種流量測量儀表可以測量高黏度液體的流量（）A.孔板流量計B.轉子流量計C.橢圓齒輪流量計D.電磁流量計8.壓力測量儀表的零點遷移是指（）A.改變儀表的量程B.改變儀表的精度C.改變儀表的測量下限D.改變儀表的測量上限9.集散控制系統(tǒng)（DCS）的核心是（）A.現(xiàn)場控制站B.操作站C.工程師站D.通信網絡10.調節(jié)閥的流量特性是指（）A.調節(jié)閥的開度與流量之間的關系B.調節(jié)閥的輸入信號與輸出流量之間的關系C.調節(jié)閥的前后壓差與流量之間的關系D.以上都不是11.超聲波流量計是利用（）原理來測量流量的。A.超聲波在流體中傳播時的速度變化B.超聲波的反射C.超聲波的折射D.超聲波的干涉12.測量液位的差壓變送器，其安裝位置（）A.必須低于最低液位B.必須高于最高液位C.可以在液位范圍內任意位置D.沒有要求13.可編程邏輯控制器（PLC）的編程語言中，最常用的是（）A.梯形圖語言B.指令表語言C.功能塊圖語言D.結構化文本語言14.氣動調節(jié)閥的執(zhí)行機構有（）兩種形式。A.薄膜式和活塞式B.彈簧式和無彈簧式C.單作用和雙作用D.正作用和反作用15.下列哪種儀表可以用于測量微小壓力（）A.彈簧管壓力表B.膜盒壓力表C.活塞式壓力計D.壓力傳感器二、多項選擇題（每題3分，共15分）1.化工儀表按其功能可分為（）A.檢測儀表B.顯示儀表C.控制儀表D.執(zhí)行器2.熱電偶的冷端補償方法有（）A.冷端溫度保持為0℃法B.冷端溫度修正法C.補償導線法D.電橋補償法3.流量測量儀表按測量原理可分為（）A.差壓式流量計B.容積式流量計C.速度式流量計D.質量式流量計4.調節(jié)閥的流量特性有（）A.直線流量特性B.等百分比流量特性C.拋物線流量特性D.快開流量特性5.集散控制系統(tǒng)（DCS）的特點有（）A.分散控制B.集中操作C.分級管理D.綜合協(xié)調三、判斷題（每題1分，共10分）1.儀表的精度等級越高，其測量誤差越小。（）2.熱電阻溫度計的測量精度比熱電偶溫度計高。（）3.孔板流量計的測量精度不受流體的物理性質和流動狀態(tài)的影響。（）4.調節(jié)閥的氣開式是指當輸入信號增大時，調節(jié)閥開度增大。（）5.可編程邏輯控制器（PLC）只能用于開關量控制。（）6.壓力變送器可以將壓力信號轉換為標準的電信號輸出。（）7.超聲波流量計可以測量各種流體的流量，包括氣體和液體。（）8.液位測量儀表的測量精度只與儀表本身的精度有關，與安裝方式無關。（）9.集散控制系統(tǒng)（DCS）的通信網絡采用的是局域網技術。（）10.氣動調節(jié)閥的氣源壓力一般為0.1-0.5MPa。（）四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述熱電偶的工作原理。2.說明差壓式流量計的組成及工作過程。3.調節(jié)閥的氣開、氣關選擇應考慮哪些因素？4.簡述可編程邏輯控制器（PLC）的基本組成及各部分的作用。五、計算題（每題10分，共20分）1.已知某溫度測量儀表的量程為0-200℃，精度等級為1.5級，當測量值為100℃時，求該儀表的絕對誤差和相對誤差。2.某孔板流量計的孔徑為50mm，管道內徑為100mm，流體密度為1000kg/m3，流量系數為0.6，差壓變送器測得的差壓為1000Pa，求通過該孔板流量計的流體流量。六、綜合分析題（5分）在化工生產過程中，某一反應釜的溫度需要嚴格控制在80-90℃之間?，F(xiàn)采用熱電偶溫度計測量反應釜的溫度，并用調節(jié)閥控制加熱蒸汽的流量來調節(jié)反應釜的溫度。請分析當反應釜溫度高于設定值時，系統(tǒng)的調節(jié)過程。參考答案一、單項選擇題1.C。壓力變送器是用于測量壓力的儀表，不屬于溫度測量儀表，熱電偶、熱電阻、雙金屬溫度計都可用于溫度測量。2.A。最大絕對誤差=量程×精度等級=10×1.0%=±0.1MPa。3.A。差壓式流量計基于能量守恒原理，流體流經節(jié)流裝置時，流速變化導致壓力差變化，通過測量壓力差來計算流量。4.A。調節(jié)閥的氣開、氣關選擇主要根據工藝生產的安全要求，當氣源中斷時，氣開閥關閉，氣關閥打開，以保證生產安全。5.C。用萬用表測量電阻時，被測電阻不能帶電測量，測量前需要調零，不能用手同時接觸電阻的兩個引腳，應選擇合適的量程。6.A。熱電阻溫度計利用導體或半導體的電阻隨溫度變化的特性來測量溫度。7.C。橢圓齒輪流量計適用于測量高黏度液體的流量，孔板流量計、電磁流量計對流體黏度有一定要求，轉子流量計一般用于測量中小流量的清潔流體。8.C。壓力測量儀表的零點遷移是改變儀表的測量下限，量程和精度不變。9.A。集散控制系統(tǒng)（DCS）的核心是現(xiàn)場控制站，它負責對現(xiàn)場數據進行采集和控制。10.A。調節(jié)閥的流量特性是指調節(jié)閥的開度與流量之間的關系。11.A。超聲波流量計利用超聲波在流體中傳播時的速度變化原理來測量流量。12.C。測量液位的差壓變送器安裝位置可以在液位范圍內任意位置，通過遷移可以消除安裝位置的影響。13.A?？删幊踢壿嬁刂破鳎≒LC）最常用的編程語言是梯形圖語言，它直觀易懂，類似于繼電器控制電路。14.A。氣動調節(jié)閥的執(zhí)行機構有薄膜式和活塞式兩種形式。15.B。膜盒壓力表可以用于測量微小壓力，彈簧管壓力表適用于測量中、高壓，活塞式壓力計用于高精度壓力測量，壓力傳感器測量范圍較廣。二、多項選擇題1.ABCD?；x表按功能可分為檢測儀表、顯示儀表、控制儀表和執(zhí)行器。2.ABCD。熱電偶的冷端補償方法有冷端溫度保持為0℃法、冷端溫度修正法、補償導線法、電橋補償法。3.ABCD。流量測量儀表按測量原理可分為差壓式流量計、容積式流量計、速度式流量計和質量式流量計。4.ABCD。調節(jié)閥的流量特性有直線流量特性、等百分比流量特性、拋物線流量特性和快開流量特性。5.ABCD。集散控制系統(tǒng)（DCS）的特點有分散控制、集中操作、分級管理和綜合協(xié)調。三、判斷題1.√。儀表的精度等級越高，允許的最大相對誤差越小，測量誤差也就越小。2.√。一般情況下，熱電阻溫度計的測量精度比熱電偶溫度計高，熱電阻適用于中低溫測量，測量精度可達0.1℃甚至更高。3.×?？装辶髁坑嫷臏y量精度受流體的物理性質（如密度、黏度等）和流動狀態(tài)（如雷諾數等）的影響。4.√。調節(jié)閥的氣開式是指當輸入信號增大時，調節(jié)閥開度增大。5.×?？删幊踢壿嬁刂破鳎≒LC）不僅可以用于開關量控制，還可以用于模擬量控制、順序控制等。6.√。壓力變送器可以將壓力信號轉換為標準的電信號（如4-20mA、1-5V等）輸出。7.√。超聲波流量計可以測量各種流體的流量，包括氣體和液體，但對流體的清潔度有一定要求。8.×。液位測量儀表的測量精度不僅與儀表本身的精度有關，還與安裝方式、環(huán)境等因素有關。9.√。集散控制系統(tǒng)（DCS）的通信網絡采用的是局域網技術，實現(xiàn)各站之間的數據傳輸和通信。10.√。氣動調節(jié)閥的氣源壓力一般為0.1-0.5MPa。四、簡答題1.熱電偶的工作原理基于熱電效應，即兩種不同材料的導體組成閉合回路，當兩個接點處于不同溫度時，回路中會產生熱電勢。熱電勢的大小與兩個接點的溫度差有關，通過測量熱電勢就可以確定溫度。在實際應用中，將熱電偶的一個接點置于已知溫度（冷端），另一個接點置于被測溫度（熱端），通過測量熱電勢并結合冷端溫度進行修正，就可以得到被測溫度。2.差壓式流量計主要由節(jié)流裝置、差壓計和顯示儀表組成。工作過程如下：流體在管道中流動，當流經節(jié)流裝置（如孔板、噴嘴等）時，由于節(jié)流裝置的作用，流體的流速在節(jié)流處局部收縮，流速增加，壓力降低，從而在節(jié)流裝置前后產生壓力差。差壓計測量這個壓力差，并將其轉換為電信號或其他信號。顯示儀表根據差壓與流量的關系，將差壓信號轉換為流量值并顯示出來。3.調節(jié)閥的氣開、氣關選擇應考慮以下因素：-工藝生產的安全要求：當氣源中斷時，從保證生產安全的角度出發(fā)選擇氣開或氣關。例如，對于加熱爐的燃料氣調節(jié)閥，為防止熄火后發(fā)生爆炸，應選擇氣開式；而對于冷卻介質調節(jié)閥，為防止設備超溫損壞，應選擇氣關式。-介質的性質：對于易結晶、易凝固的介質，為防止調節(jié)閥堵塞，應選擇氣開式，以便在氣源中斷時調節(jié)閥打開，使介質能夠流動。-保證產品質量：在一些對產品質量要求較高的場合，應根據工藝要求選擇氣開或氣關，以保證產品質量穩(wěn)定。-減少經濟損失：從減少經濟損失的角度考慮，選擇合適的氣開、氣關方式。例如，對于貴重介質的輸送，為防止介質泄漏造成經濟損失，可選擇氣關式調節(jié)閥。4.可編程邏輯控制器（PLC）的基本組成包括中央處理器（CPU）、存儲器、輸入輸出接口（I/O接口）、電源和編程器等。各部分的作用如下：-中央處理器（CPU）：是PLC的核心，它按照系統(tǒng)程序所賦予的功能，完成邏輯運算、數學運算、協(xié)調系統(tǒng)內部各部分的工作等任務。-存儲器：用于存儲系統(tǒng)程序、用戶程序和數據。系統(tǒng)程序由PLC制造商編寫，用于控制PLC的運行；用戶程序是用戶根據控制要求編寫的程序；數據存儲器用于存儲運行過程中的各種數據。-輸入輸出接口（I/O接口）：是PLC與外部設備之間進行信號傳遞的橋梁。輸入接口用于接收來自現(xiàn)場設備（如按鈕、傳感器等）的信號，并將其轉換為CPU能夠處理的信號；輸出接口用于將CPU處理后的信號轉換為適合外部設備（如繼電器、接觸器、調節(jié)閥等）驅動的信號。-電源：為PLC各部分提供工作電源，通常采用開關電源，具有抗干擾能力強、可靠性高等優(yōu)點。-編程器：用于用戶編寫、調試和修改PLC的程序，它可以是專用的編程器，也可以是安裝了編程軟件的計算機。五、計算題1.-首先求絕對誤差：絕對誤差=量程×精度等級=200×1.5%=±3℃-然后求相對誤差：相對誤差=（絕對誤差÷測量值）×100%=（±3÷100）×100%=±3%2.-先根據孔板流量計的流量公式\(q_{v}=C_{0}A_{0}\sqrt{\frac{2\Deltap}{\rho}}\)，其中\(zhòng)(C_{0}\)為流量系數，\(A_{0}\)為孔板的開孔面積，\(\Deltap\)為差壓，\(\rho\)為流體密度。-計算孔板的開孔面積\(A_{0}=\frac{\pi}{4}d_{0}^{2}\)，已知\(d_{0}=50mm=0.05m\)，則\(A_{0}=\frac{\pi}{4}\times(0.05)^{2}=0.001963m^{2}\)。-已知\(C_{0}=0.6\)，\(\Deltap=1000Pa\)，\(\rho=1000kg/m^{3}\)。-代入公式可得：\(q_{v}=C_{0}A_{0}\sqrt{\frac{2\Deltap}{\rho}}=0.6\times0.001963\times\sqrt{\frac{2\times1000}{1000}}\)\(=0.6\times0.001963\times\sqrt{2}\approx0.00166m^{3}/s=5.976m^{3}/h\)六、綜合分析題當反應釜溫度高于設定值（80-90℃）時，系統(tǒng)的調節(jié)過程如下：1.熱電偶溫度計檢測到反應釜內的實際溫度高于設定值，將溫度信號轉換為電信號并傳輸給控制系統(tǒng)（如DCS或PLC）。2.控制系統(tǒng)接收到溫度信號后，與設定值進行比較，得出偏差值。由于實際溫度高于設定值，偏差為正。3.控制系統(tǒng)根據偏差值按照一定的控制算法（如PID控制算