化工儀表試考試模擬題及參考答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.下列哪種儀表不屬于過程檢測儀表（）A.溫度儀表B.壓力儀表C.流量儀表D.執(zhí)行器2.熱電阻溫度計是基于（）原理測溫的。A.熱電效應B.熱阻效應C.熱輻射效應D.熱傳導效應3.測量壓力時，壓力表的安裝高度與測點高度不一致，會產(chǎn)生（）誤差。A.系統(tǒng)B.隨機C.疏忽D.動態(tài)4.差壓式流量計的節(jié)流裝置中，最常用的是（）。A.孔板B.噴嘴C.文丘里管D.均速管5.浮筒式液位計是基于（）原理工作的。A.連通器B.阿基米德C.靜壓平衡D.電磁感應6.下列哪種調(diào)節(jié)閥的流量特性為等百分比特性（）A.直線流量特性調(diào)節(jié)閥B.對數(shù)流量特性調(diào)節(jié)閥C.快開流量特性調(diào)節(jié)閥D.拋物線流量特性調(diào)節(jié)閥7.自動控制系統(tǒng)中，被控變量的設定值變化無規(guī)律，這樣的控制系統(tǒng)屬于（）。A.定值控制系統(tǒng)B.隨動控制系統(tǒng)C.程序控制系統(tǒng)D.前饋控制系統(tǒng)8.比例控制規(guī)律的特點是（）。A.控制及時，有余差B.控制不及時，有余差C.控制及時，無余差D.控制不及時，無余差9.積分控制規(guī)律的主要作用是（）。A.消除余差B.加快控制速度C.克服干擾D.提高穩(wěn)定性10.微分控制規(guī)律適用于（）的對象。A.純滯后大B.時間常數(shù)大C.時間常數(shù)小D.干擾頻繁11.儀表的精度等級是由（）決定的。A.絕對誤差B.相對誤差C.引用誤差D.系統(tǒng)誤差12.熱電偶溫度計中，補償導線的作用是（）。A.補償熱端溫度變化B.補償冷端溫度變化C.延長熱電偶的長度D.提高測量精度13.氣動調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機構(gòu)有正作用和反作用兩種，當信號壓力增大時，推桿向下移動的是（）執(zhí)行機構(gòu)。A.正作用B.反作用C.正裝D.反裝14.在自動控制系統(tǒng)中，過渡過程的衰減比一般希望為（）。A.4:1～10:1B.1:4～1:10C.2:1～5:1D.1:2～1:515.下列哪種防爆類型適用于有可燃性粉塵存在的場所（）A.隔爆型B.增安型C.本質(zhì)安全型D.粉塵防爆型二、多項選擇題（每題3分，共15分）1.化工生產(chǎn)中常用的參數(shù)檢測包括（）。A.溫度檢測B.壓力檢測C.流量檢測D.液位檢測2.熱電偶的基本定律有（）。A.均質(zhì)導體定律B.中間導體定律C.中間溫度定律D.參考電極定律3.自動控制系統(tǒng)按其結(jié)構(gòu)可分為（）。A.開環(huán)控制系統(tǒng)B.閉環(huán)控制系統(tǒng)C.復合控制系統(tǒng)D.前饋控制系統(tǒng)4.調(diào)節(jié)閥的流量特性主要有（）。A.直線流量特性B.等百分比流量特性C.快開流量特性D.拋物線流量特性5.下列屬于智能儀表特點的有（）。A.具有數(shù)據(jù)處理功能B.具有自診斷功能C.可與計算機通信D.精度高、可靠性強三、判斷題（每題1分，共10分）1.儀表的靈敏度越高，其測量精度也越高。（）2.熱電阻溫度計的測量精度比熱電偶溫度計高。（）3.差壓式流量計的測量精度與流體的密度、粘度等參數(shù)無關(guān)。（）4.浮球式液位計適用于測量粘度較大的液體液位。（）5.調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)選擇主要根據(jù)工藝生產(chǎn)的安全要求來確定。（）6.比例積分微分控制規(guī)律是一種最理想的控制規(guī)律，適用于所有的控制對象。（）7.自動控制系統(tǒng)的過渡過程越快越好。（）8.儀表的允許誤差就是儀表的測量誤差。（）9.熱電偶的熱電勢大小只與熱端和冷端的溫度有關(guān)，與熱電偶的材料和長度無關(guān)。（）10.氣動調(diào)節(jié)閥的氣源壓力一般為0.14MPa。（）四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述化工儀表在化工生產(chǎn)中的作用。2.什么是儀表的精度等級？如何確定儀表的精度等級？3.簡述熱電偶溫度計的工作原理。4.簡述自動控制系統(tǒng)的組成及各部分的作用。五、計算題（每題12.5分，共25分）1.某壓力表的測量范圍為0～10MPa，精度等級為1.5級，求該壓力表的允許誤差和最大絕對誤差。2.用一臺差壓式流量計測量水的流量，已知節(jié)流裝置的孔徑比β=0.6，差壓變送器的量程為0～80kPa，當差壓變送器輸出信號為12mA時，求此時的流量（假設流量系數(shù)C=0.98，可膨脹性系數(shù)ε=1）。參考答案一、單項選擇題1.D。執(zhí)行器屬于執(zhí)行裝置，不是過程檢測儀表，溫度、壓力、流量儀表用于檢測過程參數(shù)。2.B。熱電阻溫度計基于熱阻效應，即導體或半導體的電阻隨溫度變化而變化。3.A。安裝高度不一致產(chǎn)生的誤差是固定的，屬于系統(tǒng)誤差。4.A?？装迨遣顗菏搅髁坑嬛凶畛Ｓ玫墓?jié)流裝置。5.B。浮筒式液位計基于阿基米德原理，通過浮筒所受浮力變化測量液位。6.B。對數(shù)流量特性調(diào)節(jié)閥的流量特性為等百分比特性。7.B。設定值變化無規(guī)律的控制系統(tǒng)屬于隨動控制系統(tǒng)。8.A。比例控制規(guī)律控制及時，但會產(chǎn)生余差。9.A。積分控制規(guī)律的主要作用是消除余差。10.B。微分控制規(guī)律適用于時間常數(shù)大的對象，可提前預測變化。11.C。儀表的精度等級由引用誤差決定。12.C。補償導線的作用是延長熱電偶的長度，將冷端延伸到溫度恒定的地方。13.A。信號壓力增大，推桿向下移動的是正作用執(zhí)行機構(gòu)。14.A。過渡過程的衰減比一般希望為4:1～10:1。15.D。粉塵防爆型適用于有可燃性粉塵存在的場所。二、多項選擇題1.ABCD。化工生產(chǎn)中常用的參數(shù)檢測包括溫度、壓力、流量、液位檢測。2.ABCD。熱電偶的基本定律包括均質(zhì)導體定律、中間導體定律、中間溫度定律、參考電極定律。3.ABC。自動控制系統(tǒng)按結(jié)構(gòu)可分為開環(huán)、閉環(huán)、復合控制系統(tǒng)。4.ABCD。調(diào)節(jié)閥的流量特性主要有直線、等百分比、快開、拋物線流量特性。5.ABCD。智能儀表具有數(shù)據(jù)處理、自診斷功能，可與計算機通信，精度高、可靠性強。三、判斷題1.×。靈敏度高不一定測量精度高，還與其他因素有關(guān)。2.√。熱電阻溫度計測量精度比熱電偶溫度計高。3.×。差壓式流量計測量精度與流體密度、粘度等參數(shù)有關(guān)。4.√。浮球式液位計適用于測量粘度較大的液體液位。5.√。調(diào)節(jié)閥氣開、氣關(guān)選擇根據(jù)工藝生產(chǎn)安全要求確定。6.×。比例積分微分控制規(guī)律不是適用于所有控制對象。7.×。過渡過程并非越快越好，要綜合考慮穩(wěn)定性等因素。8.×。允許誤差是儀表在規(guī)定條件下的最大誤差，與測量誤差不同。9.×。熱電勢與熱電偶材料有關(guān)。10.√。氣動調(diào)節(jié)閥氣源壓力一般為0.14MPa。四、簡答題1.化工儀表在化工生產(chǎn)中的作用：①檢測作用，實時監(jiān)測生產(chǎn)過程中的各種參數(shù)，如溫度、壓力、流量、液位等，為操作人員提供準確的生產(chǎn)信息。②控制作用，根據(jù)檢測到的參數(shù)，自動調(diào)節(jié)生產(chǎn)過程，使生產(chǎn)在規(guī)定的工藝條件下進行，保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全。③安全保護作用，當生產(chǎn)過程出現(xiàn)異常時，儀表能及時發(fā)出報警信號，甚至自動采取措施，防止事故發(fā)生。2.儀表的精度等級是指儀表在規(guī)定的工作條件下，其最大引用誤差的絕對值去掉百分號后的數(shù)值。確定儀表精度等級的方法：先計算儀表的最大引用誤差，公式為$\delta_{max}=\frac{\Delta_{max}}{A_{U}-A_{L}}\times100\%$，其中$\Delta_{max}$是儀表的最大絕對誤差，$A_{U}$是儀表的上限值，$A_{L}$是儀表的下限值。然后將計算結(jié)果與國家規(guī)定的精度等級系列值比較，選取不小于計算結(jié)果的最接近的精度等級值作為該儀表的精度等級。3.熱電偶溫度計的工作原理：兩種不同的導體或半導體A和B組成一個閉合回路，當兩個接點溫度不同時（設$T>T_{0}$），在回路中就會產(chǎn)生熱電勢，這種現(xiàn)象稱為熱電效應。該熱電勢由接觸電勢和溫差電勢組成，熱電勢的大小與熱端和冷端的溫度有關(guān)，通過測量熱電勢就可以得到熱端的溫度。4.自動控制系統(tǒng)由被控對象、測量變送裝置、控制器和執(zhí)行器組成。被控對象是需要進行控制的生產(chǎn)設備或過程；測量變送裝置的作用是將被控變量的實際值測量出來，并轉(zhuǎn)換成標準信號輸送給控制器；控制器接收測量變送裝置送來的信號，與設定值進行比較，根據(jù)偏差按一定的控制規(guī)律計算出控制信號；執(zhí)行器根據(jù)控制器送來的控制信號，改變操縱變量的大小，從而實現(xiàn)對被控變量的控制。五、計算題1.（1）允許誤差：根據(jù)精度等級的定義，允許誤差$\delta_{允}=\pm1.5\%$。（2）最大絕對誤差：$\Delta_{max}=\delta_{允}\times(A_{U}-A_{L})=\pm1.5\%\times(10-0)=\pm0.15MPa$。2.（1）差壓變送器輸出信號與差壓的關(guān)系：差壓變送器輸出信號為4-20mA，對應量程0-80kPa。當輸出信號為12mA時，差壓$\Deltap$為：$\frac{12-4}{20-4}=\frac{\Deltap}{80}$，解得$\Deltap=40kPa=40\times10^{3}Pa$。（2）根據(jù)差壓式流量計的流量公式$q_{m}=C\varepsilonA_{0}\sqrt{2\rho\Deltap}$，對于水，$\rho=1000kg/m^{3}$，節(jié)流面積$A_{0}=\frac{\pi}{4}d_{0}^{2}$，已知$\beta=\frac{d_{0}}{D}=0.6$（$d_{0}$為節(jié)流孔直徑，$D$為管道直徑），這里不影響計算，可直接使用公式。$q_{m}=C\varepsilonA_{0}\sqrt{2\rho\Deltap}=0.98\times1\timesA_{0}\sqrt{2\times1000\times40\times10^{3}}$。若只考慮流量與差壓的關(guān)系，$q_{m1}/q_{m2}=\sqrt{\Deltap_{1}/\Deltap_{2}}$，當差壓為滿量程80kPa時設流量為$q_{m2}$，對應差壓為40kPa時流量為$q_{m1}$，假設滿量程流量$q_{m2}$對應的差壓$\Deltap_{2}=80kPa$，則$q_{m1}=q_{m2}\sqrt{\frac{\Deltap_{1}}{\Deltap_{2}}}$。由于差壓與流量的平方成正比，當差壓為量程一半時，流量為滿量程流量的$\sqrt{\frac{1}{2}}$倍。若不考慮其他因素，設滿量程流量為$q_{m2}$，則此時流量$q_{m}=\sqrt{\frac{40}{80}}q_{m2}=\frac{\sqrt{2}}{2}q_{m2}$。若假設節(jié)流裝置的相關(guān)參數(shù)使得滿量程流量$q_{m2}$在差壓為80kPa時可計算為$q_{m2}=C\varepsilonA_{0}\sqrt{2\rho\times80\times10^{3}}$，代入數(shù)據(jù)$C=0.98$，$\varepsilon=1$，$\rho=1000kg/m^{3}$，可得$q_{m2}=0.98\times1\timesA_{0}\sqrt{2\times1000\times80\times10^{3}}$，則$q_{m}=\fr