熱工檢修模擬題與參考答案一、選擇題（每題2分，共30分）1.熱電阻溫度計是基于（）原理來測量溫度的。A.熱電效應(yīng)B.熱阻效應(yīng)C.熱輻射效應(yīng)D.熱對流效應(yīng)2.下列哪種儀表不屬于壓力測量儀表（）。A.彈簧管壓力表B.差壓變送器C.熱電偶溫度計D.膜盒壓力表3.在熱工控制系統(tǒng)中，比例調(diào)節(jié)作用（）。A.能消除余差B.不能消除余差，但能迅速地反應(yīng)偏差C.調(diào)節(jié)作用緩慢D.以上都不對4.熱工測量中，常用的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置有（）。A.孔板、噴嘴、文丘里管B.熱電偶、熱電阻C.壓力開關(guān)、液位開關(guān)D.電動執(zhí)行器、氣動執(zhí)行器5.對于熱電偶，補償導(dǎo)線的作用是（）。A.補償熱電偶冷端溫度變化B.延長熱電偶冷端到溫度恒定的地方C.提高熱電偶的測量精度D.以上都是6.下列關(guān)于DCS系統(tǒng)的說法，錯誤的是（）。A.分散控制B.集中管理C.危險分散D.不具備通信功能7.電動執(zhí)行器的輸出方式不包括（）。A.直行程B.角行程C.多轉(zhuǎn)式D.擺動式8.熱工信號系統(tǒng)一般分為（）。A.聲光信號B.報警信號、預(yù)告信號C.事故信號、預(yù)告信號D.以上都不對9.校驗壓力表時，標(biāo)準(zhǔn)壓力表的精度等級應(yīng)不低于被校壓力表精度等級的（）。A.1/2B.1/3C.1/4D.1/510.測量蒸汽流量時，差壓變送器的安裝位置最好（）節(jié)流裝置。A.高于B.低于C.同一水平高度D.無所謂11.熱工保護(hù)裝置應(yīng)該（）進(jìn)行試驗。A.定期B.不定期C.大修后D.小修后12.對于熱電阻，其電阻值與溫度的關(guān)系一般是（）。A.線性關(guān)系B.非線性關(guān)系C.指數(shù)關(guān)系D.對數(shù)關(guān)系13.氣動執(zhí)行機構(gòu)的氣源壓力一般為（）MPa。A.0.1-0.2B.0.2-0.4C.0.4-0.6D.0.6-0.814.在熱工自動控制系統(tǒng)中，積分作用的特點是（）。A.調(diào)節(jié)作用迅速B.能消除余差，但調(diào)節(jié)作用緩慢C.不能消除余差D.以上都不對15.熱工測量中，常用的流量測量方法不包括（）。A.容積法B.速度法C.質(zhì)量法D.熱學(xué)法二、判斷題（每題2分，共20分）1.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)。（）2.壓力變送器的輸出信號一般為4-20mA或0-10V。（）3.在DCS系統(tǒng)中，工程師站主要用于系統(tǒng)的組態(tài)和維護(hù)。（）4.熱工保護(hù)裝置一旦動作，必須人工復(fù)位才能恢復(fù)正常。（）5.電動執(zhí)行器的輸入信號一般為0-10mA或4-20mA。（）6.測量高溫介質(zhì)的壓力時，壓力表前應(yīng)加裝緩沖管。（）7.熱電阻的測量精度比熱電偶高。（）8.氣動調(diào)節(jié)閥的氣開式是指有信號壓力時閥門關(guān)閉，無信號壓力時閥門打開。（）9.熱工自動控制系統(tǒng)中，微分作用主要用于克服對象的慣性和滯后。（）10.校驗熱電阻時，應(yīng)采用比較法。（）三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述熱電阻溫度計的工作原理及優(yōu)缺點。2.說明DCS系統(tǒng)的主要特點和組成部分。3.熱工保護(hù)裝置的作用是什么？在設(shè)計和運行中應(yīng)遵循哪些原則？四、計算題（20分）已知某熱電偶的熱電勢與溫度的關(guān)系為$E(t,t_0)=a(t-t_0)+b(t-t_0)^2$，其中$a=0.04mV/^{\circ}C$，$b=5\times10^{-6}mV/^{\circ}C^2$，冷端溫度$t_0=20^{\circ}C$，測得熱電勢$E=20mV$，求熱端溫度$t$。參考答案一、選擇題1.答案：B。熱電阻溫度計是基于熱阻效應(yīng)，即金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的原理來測量溫度的。熱電效應(yīng)是熱電偶的原理，熱輻射效應(yīng)常用于紅外測溫，熱對流效應(yīng)與溫度測量原理無關(guān)。2.答案：C。熱電偶溫度計是用于測量溫度的儀表，彈簧管壓力表、差壓變送器、膜盒壓力表都屬于壓力測量儀表。3.答案：B。比例調(diào)節(jié)作用不能消除余差，但能迅速地反應(yīng)偏差。積分作用能消除余差，比例調(diào)節(jié)作用相對迅速。4.答案：A。常用的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置有孔板、噴嘴、文丘里管，用于測量流量。熱電偶、熱電阻是溫度測量元件，壓力開關(guān)、液位開關(guān)是用于控制和報警的，電動執(zhí)行器、氣動執(zhí)行器是執(zhí)行機構(gòu)。5.答案：B。補償導(dǎo)線的作用是延長熱電偶冷端到溫度恒定的地方，雖然在一定程度上可以減少冷端溫度變化的影響，但不能完全補償冷端溫度變化，提高測量精度是綜合措施的結(jié)果，不是補償導(dǎo)線的主要作用。6.答案：D。DCS系統(tǒng)具有分散控制、集中管理、危險分散的特點，并且具備強大的通信功能，用于各部分之間的數(shù)據(jù)傳輸和交換。7.答案：D。電動執(zhí)行器的輸出方式有直行程、角行程、多轉(zhuǎn)式，擺動式不屬于常見的電動執(zhí)行器輸出方式。8.答案：C。熱工信號系統(tǒng)一般分為事故信號、預(yù)告信號。聲光信號是信號的表現(xiàn)形式，報警信號包含在事故信號和預(yù)告信號中。9.答案：B。校驗壓力表時，標(biāo)準(zhǔn)壓力表的精度等級應(yīng)不低于被校壓力表精度等級的1/3。10.答案：B。測量蒸汽流量時，差壓變送器的安裝位置最好低于節(jié)流裝置，這樣可以保證冷凝水充滿導(dǎo)壓管，避免蒸汽在導(dǎo)壓管中冷凝形成水塞影響測量。11.答案：A。熱工保護(hù)裝置應(yīng)該定期進(jìn)行試驗，以確保其可靠性和準(zhǔn)確性，在大修、小修后也會進(jìn)行相關(guān)試驗，但定期試驗是日常維護(hù)的重要環(huán)節(jié)。12.答案：A。對于常用的熱電阻，如鉑熱電阻、銅熱電阻，其電阻值與溫度的關(guān)系一般是線性關(guān)系。13.答案：C。氣動執(zhí)行機構(gòu)的氣源壓力一般為0.4-0.6MPa。14.答案：B。在熱工自動控制系統(tǒng)中，積分作用的特點是能消除余差，但調(diào)節(jié)作用緩慢。比例作用調(diào)節(jié)迅速，微分作用主要用于克服對象的慣性和滯后。15.答案：D。熱工測量中，常用的流量測量方法有容積法、速度法、質(zhì)量法，熱學(xué)法不是常見的流量測量方法。二、判斷題1.答案：錯誤。熱電偶的熱電勢大小不僅與熱端和冷端的溫度有關(guān)，還與熱電偶的材料有關(guān)，與長度無關(guān)。2.答案：正確。壓力變送器的輸出信號一般為4-20mA或0-10V，便于與其他設(shè)備進(jìn)行信號傳輸和連接。3.答案：正確。在DCS系統(tǒng)中，工程師站主要用于系統(tǒng)的組態(tài)和維護(hù)，操作員站用于操作和監(jiān)控。4.答案：錯誤。熱工保護(hù)裝置有些可以自動復(fù)位，有些需要人工復(fù)位，具體取決于保護(hù)裝置的設(shè)計和設(shè)置。5.答案：正確。電動執(zhí)行器的輸入信號一般為0-10mA或4-20mA，用于控制執(zhí)行器的動作。6.答案：正確。測量高溫介質(zhì)的壓力時，壓力表前應(yīng)加裝緩沖管，以防止高溫介質(zhì)直接沖擊壓力表，損壞壓力表。7.答案：正確。熱電阻的測量精度比熱電偶高，一般熱電阻適用于中低溫測量，熱電偶適用于高溫測量。8.答案：錯誤。氣動調(diào)節(jié)閥的氣開式是指有信號壓力時閥門打開，無信號壓力時閥門關(guān)閉；氣關(guān)式則相反。9.答案：正確。熱工自動控制系統(tǒng)中，微分作用主要用于克服對象的慣性和滯后，提前做出調(diào)節(jié)動作。10.答案：正確。校驗熱電阻時，應(yīng)采用比較法，即將被校熱電阻與標(biāo)準(zhǔn)熱電阻進(jìn)行比較測量。三、簡答題1.熱電阻溫度計的工作原理是基于金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度的變化而變化的特性。當(dāng)溫度升高時，金屬導(dǎo)體內(nèi)部的原子振動加劇，對自由電子的阻礙作用增大，電阻值增大；反之，溫度降低，電阻值減小。通過測量熱電阻的電阻值變化，就可以確定被測溫度。優(yōu)點：測量精度高，穩(wěn)定性好，能測量較低的溫度范圍，輸出信號是電阻值，便于遠(yuǎn)距離傳輸和信號處理。缺點：響應(yīng)速度相對較慢，需要電源激勵，不適用于高溫測量，熱電阻的體積相對較大，在一些空間受限的場合使用不便。2.DCS系統(tǒng)的主要特點包括：-分散控制：將控制功能分散到各個現(xiàn)場控制站，降低了系統(tǒng)的風(fēng)險，提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性。-集中管理：通過操作站和工程師站對整個系統(tǒng)進(jìn)行集中的監(jiān)控、管理和組態(tài)，方便操作人員進(jìn)行統(tǒng)一的操作和維護(hù)。-危險分散：當(dāng)某個控制站出現(xiàn)故障時，不會影響其他控制站的正常運行，將危險分散到各個局部，提高了系統(tǒng)的安全性。-通信功能強大：各部分之間通過通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和交換，實現(xiàn)信息共享和協(xié)調(diào)控制。DCS系統(tǒng)的組成部分主要有：-現(xiàn)場控制站：負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場的各種信號，如溫度、壓力、流量等，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和控制運算，輸出控制信號到執(zhí)行機構(gòu)。-操作站：供操作人員進(jìn)行監(jiān)控和操作，顯示各種工藝參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)，發(fā)出操作指令。-工程師站：用于系統(tǒng)的組態(tài)、編程、調(diào)試和維護(hù)，對整個DCS系統(tǒng)進(jìn)行配置和管理。-通信網(wǎng)絡(luò)：連接各個部分，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和共享，常用的通信網(wǎng)絡(luò)有以太網(wǎng)等。3.熱工保護(hù)裝置的作用是在熱力設(shè)備運行過程中，當(dāng)出現(xiàn)異常情況或發(fā)生事故時，能及時采取相應(yīng)的保護(hù)措施，防止設(shè)備損壞、保證人身安全、避免事故擴大，確保熱力設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。在設(shè)計和運行中應(yīng)遵循的原則包括：-可靠性原則：保護(hù)裝置應(yīng)具有高度的可靠性，采用冗余設(shè)計、故障診斷等技術(shù)，確保在需要時能準(zhǔn)確動作。-獨立性原則：保護(hù)裝置應(yīng)獨立于其他控制系統(tǒng)，避免受到其他系統(tǒng)故障的影響，其電源、信號傳輸?shù)榷紤?yīng)具有獨立性。-快速性原則：當(dāng)發(fā)生事故時，保護(hù)裝置應(yīng)能迅速動作，及時切斷故障源，減少事故損失。-選擇性原則：保護(hù)裝置應(yīng)能準(zhǔn)確判斷故障的部位和性質(zhì)，只切除故障設(shè)備，而不影響其他正常設(shè)備的運行。-可維護(hù)性原則：保護(hù)裝置應(yīng)便于維護(hù)和檢修，具有良好的可操作性和可測試性，以便及時發(fā)現(xiàn)和排除故障。四、計算題已知$E(t,t_0)=a(t-t_0)+b(t-t_0)^2$，$a=0.04mV/^{\circ}C$，$b=5\times10^{-6}mV/^{\circ}C^2$，$t_0=20^{\circ}C$，$E=20mV$。將已知值代入公式可得：$20=0.04(t-20)+5\times10^{-6}(t-20)^2$設(shè)$x=t-20$，則方程變?yōu)椋?20=0.04x+5\times10^{-6}x^2$$5\times10^{-6}x^2+0.04x-20=0$對于一元二次方程$Ax^2+Bx+C=0$（$A=5\times10^{-6}$，$B=0.04$，$C=-20$），其求根公式為$x=\frac{-B\pm\sqrt{B^2-4AC}}{2A}$。先計算判別式$\Delta=B^2-4AC=(0.04)^2-4\times5\times10^{-6}\times(-20)$$=0.0016+0.0004=0.002$