2025年熱工儀表工（初級工）模擬練習題及參考答案一、選擇題（每題2分，共20分）1.工業(yè)用熱電偶的分度號"K"對應的材料是（）A.鉑銠10-鉑B.鎳鉻-鎳硅（鎳鋁）C.鎳鉻-銅鎳D.銅-康銅2.熱電阻采用三線制接線的主要目的是（）A.提高測量精度B.簡化接線C.降低成本D.增加抗干擾能力3.彈簧管壓力表的測量范圍上限值一般不超過滿量程的（）A.1/3B.2/3C.3/4D.4/54.標準孔板流量計安裝時，孔板的銳邊應（）A.迎著流體流動方向B.背著流體流動方向C.與管道軸線平行D.無方向要求5.下列溫度測量儀表中，屬于非接觸式測量的是（）A.雙金屬溫度計B.輻射溫度計C.熱電阻D.熱電偶6.壓力儀表的精度等級為1.5級，表示其最大引用誤差為（）A.±1.5%B.±1.5kPaC.±1.5℃D.±1.5MPa7.校驗0~100kPa、1.0級的彈簧管壓力表時，標準表的精度應至少為（）A.0.25級B.0.5級C.1.0級D.1.5級8.電磁流量計的測量原理基于（）A.法拉第電磁感應定律B.伯努利方程C.胡克定律D.熱阻效應9.熱電偶補償導線的作用是（）A.延長熱電偶的冷端至溫度穩(wěn)定的場所B.提高熱電偶的靈敏度C.增加熱電偶的測量范圍D.消除熱電勢的非線性誤差10.測量某管道內蒸汽壓力時，取壓點應位于管道的（）A.上半部B.下半部C.水平中心線D.任意位置二、判斷題（每題1分，共10分）1.熱電阻的電阻值隨溫度升高而減小。（）2.壓力表的量程選擇應滿足被測壓力最小值不低于量程的1/3。（）3.孔板流量計的差壓信號與流量的平方成正比。（）4.雙金屬溫度計可以直接輸出電信號。（）5.校驗壓力儀表時，應從上限值緩慢降壓至下限值，無需重復升壓。（）6.熱電偶的熱電勢大小僅與熱端和冷端的溫度有關，與熱電極的長度和直徑無關。（）7.電磁流量計不能測量氣體介質的流量。（）8.安裝壓力變送器時，導壓管應向上傾斜，避免積液。（）9.熱電阻三線制接線中，兩根線接測量橋路的同一臂，另一根接另一臂。（）10.壓力表指針卡滯可能是由于傳動機構中有異物或游絲變形導致的。（）三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述熱電偶的工作原理及組成部分。2.熱電阻測量溫度時，為什么需要采用三線制或四線制接線？3.彈簧管壓力表校驗的主要步驟有哪些？4.電磁流量計對安裝環(huán)境有哪些要求？5.簡述壓力變送器零點漂移的可能原因及處理方法。四、計算題（每題8分，共16分）1.某K型熱電偶測量溫度時，冷端溫度為25℃，測得熱電勢為33.28mV。查K型熱電偶分度表（部分數(shù)據(jù)如下），計算被測介質的實際溫度。K型熱電偶分度表（參考端溫度0℃）溫度（℃）熱電勢（mV）70029.13875031.12180033.27585035.3852.一臺量程為0~1MPa、精度等級1.5級的彈簧管壓力表，校驗時在500kPa點的上行程示值為498kPa，下行程示值為502kPa，計算該點的基本誤差和回程誤差，并判斷是否符合精度要求。五、實操題（每題12分，共24分）1.請寫出使用活塞式壓力計校驗0~6MPa、1.6級彈簧管壓力表的具體操作步驟（包括準備工作、校驗過程、數(shù)據(jù)處理及結果判定）。2.某熱電阻溫度測量系統(tǒng)出現(xiàn)顯示值偏高的故障現(xiàn)象，試分析可能的故障原因及排查方法。參考答案一、選擇題1.B2.A3.C4.A5.B6.A7.B8.A9.A10.A二、判斷題1.×（熱電阻分正溫度系數(shù)和負溫度系數(shù)，工業(yè)常用鉑電阻、銅電阻為正溫度系數(shù)，阻值隨溫度升高而增大）2.√（量程選擇需滿足被測壓力穩(wěn)定時為量程的1/3~2/3，波動時為1/2~2/3）3.√（孔板流量計的流量公式為Q=K√ΔP，差壓與流量平方成正比）4.×（雙金屬溫度計通過金屬片變形帶動指針，無電信號輸出）5.×（校驗需進行升壓-降壓的往返檢定，記錄上、下行程示值）6.√（熱電勢由兩種材料的電子密度差決定，與熱電極尺寸無關）7.√（電磁流量計要求介質導電，氣體不導電故無法測量）8.×（測量液體時導壓管應向上傾斜，測量氣體時向下傾斜，避免積液）9.√（三線制中兩根線接橋路同一臂，抵消引線電阻影響）10.√（卡滯常見原因為傳動件卡阻或游絲失效）三、簡答題1.熱電偶工作原理：基于塞貝克效應，兩種不同材料的導體組成閉合回路，當兩接點溫度不同時，回路中產生熱電勢。組成部分包括熱電極（兩種不同材料的金屬絲）、絕緣套管（防止熱電極短路）、保護套管（防止熱電極受介質腐蝕或機械損傷）、接線盒（連接補償導線和顯示儀表）。2.熱電阻測量時，引線電阻會附加到測量回路中，導致測量誤差。三線制接線中，兩根引線分別接測量橋路的同一臂，第三根接另一臂，利用電橋平衡原理抵消引線電阻的影響；四線制則通過兩根線提供恒定電流，另兩根線測量電壓，完全消除引線電阻對電壓測量的影響，適用于高精度測量。3.彈簧管壓力表校驗步驟：①準備工具：標準壓力表（精度等級至少為被校表的1/3）、壓力校驗臺（手泵或電動泵）、連接管路及密封件；②外觀檢查：確認表殼無破損，刻度清晰，指針無卡滯；③安裝儀表：將被校表和標準表并聯(lián)安裝在校驗臺上，確保密封良好；④升壓校驗：緩慢升壓至量程的10%（初檢點）、25%、50%、75%、100%（上限點），每個點穩(wěn)定后記錄被校表和標準表示值；⑤降壓校驗：緩慢降壓至各檢定點，記錄示值；⑥計算誤差：基本誤差=（被校表示值-標準表示值）/量程×100%，回程誤差=同一點上、下行程示值之差；⑦結果判定：所有誤差不超過儀表精度等級允許值則合格。4.電磁流量計安裝要求：①環(huán)境要求：避免強磁場（如大電機、變壓器）干擾；環(huán)境溫度-25~60℃（普通型），相對濕度≤95%；②管道要求：前后直管段長度滿足前10D后5D（D為管道直徑）；③安裝位置：測量液體時應保證管道滿管，避免安裝在最高點（易積氣）或最低點（易沉積雜質）；④接地要求：傳感器必須單獨接地，接地電阻≤10Ω，避免與電氣設備共用地線；⑤流向要求：傳感器上的流向標識與介質實際流向一致。5.壓力變送器零點漂移原因及處理：①原因：電源電壓波動（如供電電壓偏離24VDC±10%）；傳感器元件老化（壓阻式傳感器長期使用后零點偏移）；環(huán)境溫度變化（未做溫度補償或補償失效）；導壓管堵塞或泄漏（導致實際輸入壓力與測量值不一致）；②處理方法：檢查供電電壓是否穩(wěn)定，使用萬用表測量電源端電壓；用標準壓力源給變送器輸入0壓力，調整零點電位器（或通過手操器進行零點校準）；檢查環(huán)境溫度是否在允許范圍內，必要時增加隔熱或散熱措施；檢查導壓管是否堵塞（用吹氣法疏通）或泄漏（用肥皂水檢測接口），重新密封或更換管路。四、計算題1.解：根據(jù)中間溫度定律，熱電勢E(t,t0)=E(t,tn)+E(tn,t0)，其中tn=25℃，t0=0℃。已知E(t,tn)=33.28mV，需計算E(t,0℃)=E(t,tn)+E(tn,0℃)。查K型分度表，25℃對應的熱電勢E(25,0)=1.000mV（實際分度表中25℃約為1.000mV），因此E(t,0)=33.28+1.000=34.28mV。分度表中800℃對應33.275mV，850℃對應35.385mV。34.28mV介于800~850℃之間，采用線性插值：ΔmV=34.28-33.275=1.005mV每℃對應的mV值=(35.385-33.275)/(850-800)=2.11/50=0.0422mV/℃則溫度t=800+1.005/0.0422≈800+23.8≈823.8℃答：被測介質實際溫度約為824℃（保留整數(shù)）。2.解：量程=1MPa=1000kPa，精度等級1.5級允許誤差=±1.5%×1000=±15kPa?；菊`差計算：上行程示值498kPa，標準值應為500kPa（假設標準表準確），則上行程誤差=(498-500)/1000×100%=-0.2%；下行程示值502kPa，誤差=(502-500)/1000×100%=+0.2%。取絕對值最大的基本誤差為0.2%，小于1.5%，符合要求?；爻陶`差=下行程示值-上行程示值=502-498=4kPa，回程誤差百分比=4/1000×100%=0.4%，小于1.5%，符合要求。答：該點基本誤差為±0.2%，回程誤差0.4%，均符合1.5級精度要求。五、實操題1.活塞式壓力計校驗彈簧管壓力表操作步驟：①準備工作：-工具材料：活塞式壓力計（量程覆蓋0~6MPa）、被校壓力表（0~6MPa，1.6級）、專用砝碼、凡士林（密封用）、扳手、記錄表格。-檢查設備：確認活塞式壓力計油杯油位正常（一般為蓖麻油或變壓器油），活塞轉動靈活，砝碼無銹蝕；被校表外觀無破損，指針無卡滯。②校驗過程：-安裝儀表：將被校表通過轉換接頭安裝在活塞式壓力計的工作臺上，確保螺紋連接緊密（用扳手適度擰緊，避免損壞接口）；活塞式壓力計放置水平（通過水平儀調整底腳）。-預壓操作：關閉油杯閥，搖動手輪打壓至量程的10%（0.6MPa），保持1分鐘后泄壓，重復2~3次，排除管路內空氣。-檢定點選擇：按量程的10%、25%、50%、75%、100%確定檢定點，即0.6MPa、1.5MPa、3.0MPa、4.5MPa、6.0MPa。-升壓校驗：a.零點檢查：泄壓至0，觀察被校表指針是否回零（允許±0.01MPa的偏差）。b.第一檢定點（0.6MPa）：計算所需砝碼質量（壓力=砝碼質量×重力加速度/活塞面積，假設活塞面積為1cm2，g=9.8m/s2，則0.6MPa=0.6×10^6Pa=6×10^5N/m2=60N/cm2，砝碼質量=60N/(9.8m/s2)≈6.12kg）。將砝碼套在活塞上，緩慢搖動手輪使活塞升起并保持懸?。ǜ叨葮擞浘€對齊），穩(wěn)定30秒后讀取被校表示值并記錄。c.按相同方法依次校驗1.5MPa、3.0MPa、4.5MPa、6.0MPa各點，每個點穩(wěn)定后記錄被校表和活塞壓力計的示值（活塞壓力計示值=砝碼質量×g/活塞面積）。-降壓校驗：從6.0MPa開始緩慢泄壓，依次校驗4.5MPa、3.0MPa、1.5MPa、0.6MPa各點，記錄示值。③數(shù)據(jù)處理：-計算各點基本誤差：基本誤差=（被校表示值-標準值）/量程×100%。-計算回程誤差：同一點降壓示值-升壓示值。④結果判定：-1.6級儀表允許基本誤差為±1.6%×6MPa=±0.096MPa；允許回程誤差≤基本誤差絕對值（一般為±0.096MPa）。-若所有檢定點的基本誤差和回程誤差均在允許范圍內，則判定為合格；否則不合格，需調整或維修。2.熱電阻溫度測量系統(tǒng)顯示值偏高的故障分析及排查：①可能原因：-熱電阻元件故障：熱電阻絲局部短路（如絕緣層損壞導致部分電阻被短接，總阻值減小，但顯示值偏高？需注意：熱電阻阻值隨溫度升高而增大，若實際阻值比正常溫度下的阻值大，才會顯示偏高。因此可能原因為熱電阻絲斷路（阻值無窮大，顯示超量程）或引線接觸不良（接觸電阻增大）。-引線問題：三線制接線中某根引線斷路（導致橋路不平衡，顯示值偏高）；引線絕緣不良（漏電流導致測量回路電阻增大）。-顯示儀表故障：儀表內部橋路電源電壓降低（導致相同電阻下輸出電壓降低，但顯示值可能偏低，需具體分析）；儀表輸入回路電阻變大（如放大電路增益異常，導致信號被放大）。-環(huán)境干擾：電磁干擾導致信號線上感應電壓，疊加到測量信號上，顯示值偏高。-安裝問題：熱電阻插入深度不足（未接觸到被測介質，實際測量溫度低于介質溫度，但顯示值可能偏低，需重新考慮）；保護套管結垢（熱阻增大，響應滯后，但不會直接導致偏高）。②排查方法：-檢查熱電阻本體：用萬用表測量熱電阻阻值（如Pt100在20℃時約107.79Ω），若實測阻值遠大于理論值（如20℃時測到150Ω），則可能熱電阻絲斷路或引線接觸不良；若阻值正常，檢查接線端子是否松動（用螺絲刀緊固）。-檢查引線：用萬用表測量三根引線的通斷（三線制中每根引線電阻應一致，約幾歐姆），若某根電阻明顯增大或斷路，需更換引線；測量引線間絕緣電阻（應≥20MΩ），若絕緣不良需重新布線。-檢查顯示儀表：將熱電阻短接（模擬0℃時的阻值，如Pt100短接為0Ω）