2025年化工自動(dòng)化控制儀表證模擬考試題庫(kù)及答案一、單項(xiàng)選擇題（共20題，每題2分，共40分）1.某熱電偶的分度號(hào)為K型，其測(cè)量端溫度為300℃，冷端溫度為25℃，已知K型熱電偶在25℃時(shí)的熱電勢(shì)為1.000mV，300℃時(shí)的熱電勢(shì)為12.209mV，則實(shí)際顯示的熱電勢(shì)值為（）。A.12.209mVB.11.209mVC.13.209mVD.12.000mV答案：A（解析：熱電偶的熱電勢(shì)僅與測(cè)量端和冷端的溫差有關(guān)，顯示儀表通常已內(nèi)置冷端補(bǔ)償，因此直接顯示測(cè)量端與冷端溫差對(duì)應(yīng)的電勢(shì)值，即300℃對(duì)應(yīng)電勢(shì)12.209mV）2.某壓力變送器的量程為0~1.6MPa，精度等級(jí)為0.5級(jí)，其最大絕對(duì)誤差為（）。A.±0.008MPaB.±0.016MPaC.±0.004MPaD.±0.032MPa答案：A（解析：最大絕對(duì)誤差=量程×精度等級(jí)%=1.6MPa×0.5%=±0.008MPa）3.渦街流量計(jì)的輸出信號(hào)頻率與（）成正比。A.流體密度B.流體流速C.流體壓力D.管道直徑答案：B（解析：渦街流量計(jì)通過檢測(cè)漩渦發(fā)生頻率測(cè)量流速，頻率f=St×v/d，其中St為斯特勞哈爾數(shù)，v為流速，d為漩渦發(fā)生體寬度）4.浮筒式液位計(jì)測(cè)量的是（）。A.液位高度B.液體密度變化C.浮筒所受浮力變化D.液體表面張力答案：C（解析：浮筒式液位計(jì)基于阿基米德原理，液位變化導(dǎo)致浮筒浸沒體積變化，浮力變化轉(zhuǎn)化為力或位移信號(hào)）5.以下哪種儀表屬于接觸式測(cè)溫儀表？（）A.輻射溫度計(jì)B.紅外測(cè)溫儀C.雙金屬溫度計(jì)D.光電高溫計(jì)答案：C（解析：雙金屬溫度計(jì)通過兩種膨脹系數(shù)不同的金屬片受熱變形接觸被測(cè)介質(zhì)，屬于接觸式；其余為非接觸式）6.DCS系統(tǒng)中，I/O模塊的主要功能是（）。A.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與運(yùn)算B.現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)與計(jì)算機(jī)信號(hào)的轉(zhuǎn)換C.人機(jī)交互D.網(wǎng)絡(luò)通信答案：B（解析：I/O（輸入/輸出）模塊負(fù)責(zé)將現(xiàn)場(chǎng)儀表的模擬量、開關(guān)量信號(hào)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，或反之）7.某控制系統(tǒng)的過渡過程曲線出現(xiàn)等幅振蕩，可能的原因是（）。A.比例度太小B.積分時(shí)間太長(zhǎng)C.微分時(shí)間太短D.比例度太大答案：A（解析：比例度太小（比例作用過強(qiáng)）會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)穩(wěn)定性下降，可能引發(fā)等幅或發(fā)散振蕩）8.熱電阻測(cè)溫時(shí)，采用三線制接法的主要目的是（）。A.提高測(cè)量精度B.簡(jiǎn)化接線C.降低成本D.增加測(cè)量范圍答案：A（解析：三線制通過平衡導(dǎo)線電阻對(duì)電橋的影響，減少導(dǎo)線電阻引起的測(cè)量誤差）9.智能壓力變送器的通訊協(xié)議中，HART協(xié)議屬于（）。A.數(shù)字式雙向通信協(xié)議B.模擬量4-20mA協(xié)議C.現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議D.工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議答案：A（解析：HART（高速可尋址遠(yuǎn)程傳感器）協(xié)議是在4-20mA模擬信號(hào)上疊加數(shù)字信號(hào)的雙向通信協(xié)議，支持設(shè)備與控制系統(tǒng)的信息交互）10.以下哪種流量測(cè)量?jī)x表受流體密度影響最??？（）A.孔板流量計(jì)B.電磁流量計(jì)C.渦輪流量計(jì)D.轉(zhuǎn)子流量計(jì)答案：B（解析：電磁流量計(jì)的測(cè)量原理基于法拉第電磁感應(yīng)定律，輸出僅與流速和管道截面積有關(guān)，與流體密度、粘度無關(guān)）11.氣動(dòng)執(zhí)行器的膜頭氣壓增大時(shí)，閥桿向下移動(dòng)，該執(zhí)行器為（）。A.正作用式B.反作用式C.雙作用式D.彈簧復(fù)位式答案：A（解析：正作用執(zhí)行器：氣壓增大，閥桿向下（關(guān)閥或開閥取決于閥的氣開/氣關(guān)形式）；反作用則氣壓增大，閥桿向上）12.儀表的精度等級(jí)是根據(jù)（）劃分的。A.最大絕對(duì)誤差B.最大引用誤差C.相對(duì)誤差D.隨機(jī)誤差答案：B（解析：精度等級(jí)=（最大絕對(duì)誤差/量程）×100%，即最大引用誤差的百分?jǐn)?shù)取整）13.熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用是（）。A.延長(zhǎng)熱電偶長(zhǎng)度B.補(bǔ)償熱電偶冷端溫度變化C.提高熱電勢(shì)輸出D.防止電磁干擾答案：B（解析：補(bǔ)償導(dǎo)線用于將熱電偶冷端延伸至溫度穩(wěn)定的控制室，配合儀表內(nèi)的冷端補(bǔ)償電路，消除冷端溫度波動(dòng)對(duì)測(cè)量的影響）14.某液位控制系統(tǒng)的給定值為50%，實(shí)測(cè)值為55%，輸出值為45%，則系統(tǒng)的偏差為（）。A.+5%B.-5%C.+10%D.-10%答案：A（解析：偏差=給定值-實(shí)測(cè)值=50%-55%=-5%？需注意定義，部分教材偏差=實(shí)測(cè)值-給定值，則為+5%。本題按常見定義“偏差=給定值-測(cè)量值”，應(yīng)為-5%，但可能存在表述差異，需確認(rèn)。若題目中“偏差”定義為測(cè)量值與給定值的差值，則55%-50%=+5%，選A）（注：此處需根據(jù)教材定義調(diào)整，實(shí)際考試中需明確偏差方向，本題假設(shè)偏差=測(cè)量值-給定值）15.以下哪種儀表不能測(cè)量氣體流量？（）A.電磁流量計(jì)B.渦街流量計(jì)C.孔板流量計(jì)D.熱式質(zhì)量流量計(jì)答案：A（解析：電磁流量計(jì)要求被測(cè)介質(zhì)導(dǎo)電且充滿管道，氣體不導(dǎo)電，無法測(cè)量）16.調(diào)節(jié)閥的流量特性中，等百分比特性的特點(diǎn)是（）。A.相對(duì)流量變化與相對(duì)開度變化成正比B.相對(duì)流量變化與相對(duì)開度的絕對(duì)變化成正比C.單位開度變化引起的流量變化與該點(diǎn)的流量成正比D.流量與開度成線性關(guān)系答案：C（解析：等百分比特性（對(duì)數(shù)特性）的斜率（流量變化率）隨開度增大而增大，單位開度變化引起的流量變化與該點(diǎn)流量成正比，適用于負(fù)荷變化大的場(chǎng)合）17.儀表接地的主要目的是（）。A.防止靜電積累B.提高抗干擾能力C.保護(hù)設(shè)備和人員安全D.以上都是答案：D（解析：儀表接地包括保護(hù)接地（安全）、工作接地（抗干擾）和防雷接地，綜合作用為D）18.某溫度控制系統(tǒng)的過渡過程時(shí)間過長(zhǎng)，應(yīng)調(diào)整（）參數(shù)。A.增大比例度B.減小積分時(shí)間C.增大微分時(shí)間D.減小比例度答案：B（解析：積分時(shí)間過小（積分作用過強(qiáng)）會(huì)加快消除余差，但可能導(dǎo)致超調(diào)；積分時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)使過渡過程時(shí)間延長(zhǎng)，因此減小積分時(shí)間可縮短過渡時(shí)間）19.以下哪種信號(hào)屬于數(shù)字量信號(hào)？（）A.4-20mA電流信號(hào)B.0-5V電壓信號(hào)C.開關(guān)觸點(diǎn)通斷信號(hào)D.RTD熱電阻信號(hào)答案：C（解析：數(shù)字量信號(hào)為離散的開關(guān)量（0/1），其余為模擬量連續(xù)信號(hào)）20.智能儀表的自診斷功能不包括（）。A.傳感器故障檢測(cè)B.通信故障檢測(cè)C.環(huán)境溫度超限報(bào)警D.控制算法優(yōu)化答案：D（解析：自診斷功能主要針對(duì)硬件故障（傳感器、通信）和環(huán)境異常（溫度、濕度），控制算法優(yōu)化屬于軟件功能，非自診斷范疇）二、判斷題（共15題，每題1分，共15分）1.熱電阻的測(cè)量范圍一般比熱電偶寬。（）答案：×（解析：熱電偶可測(cè)高溫（如K型達(dá)1300℃），熱電阻通常用于中低溫（如Pt100達(dá)850℃），故熱電偶測(cè)量范圍更寬）2.電磁流量計(jì)可以測(cè)量含有固體顆粒的液體流量。（）答案：√（解析：電磁流量計(jì)對(duì)含有顆粒、雜質(zhì)的導(dǎo)電液體（如污水、泥漿）仍可測(cè)量，只要滿管且電導(dǎo)率符合要求）3.調(diào)節(jié)閥的氣開式是指當(dāng)信號(hào)壓力增大時(shí)閥打開，無信號(hào)時(shí)閥關(guān)閉。（）答案：√（解析：氣開式（FC，故障關(guān)）：信號(hào)壓力增大，閥開度增大；無信號(hào)（壓力為0）時(shí)，彈簧力使閥關(guān)閉）4.DCS系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)僅針對(duì)控制器。（）答案：×（解析：DCS冗余通常包括控制器、電源、通信總線等關(guān)鍵部件，并非僅控制器）5.壓力變送器的量程遷移是指改變其測(cè)量范圍的起點(diǎn)和終點(diǎn)。（）答案：√（解析：量程遷移包括零點(diǎn)遷移（改變起點(diǎn)）和量程調(diào)整（改變終點(diǎn)），例如將0~1MPa遷移為0.2~1.2MPa）6.雙金屬溫度計(jì)的精度高于熱電阻溫度計(jì)。（）答案：×（解析：雙金屬溫度計(jì)精度一般為1.0~2.5級(jí)，熱電阻（如Pt100）精度可達(dá)0.1~0.5級(jí)，故熱電阻更高）7.渦街流量計(jì)的測(cè)量不受流體粘度影響。（）答案：√（解析：渦街頻率主要與流速和漩渦發(fā)生體尺寸有關(guān)，粘度影響較?。ǖ屠字Z數(shù)時(shí)可能有影響，但正常測(cè)量范圍內(nèi)可忽略））8.積分控制作用可以消除系統(tǒng)余差，但會(huì)延長(zhǎng)過渡過程時(shí)間。（）答案：√（解析：積分作用通過累積偏差消除余差，但積分時(shí)間過短會(huì)導(dǎo)致超調(diào)，過長(zhǎng)則過渡時(shí)間延長(zhǎng)）9.安全柵的作用是限制危險(xiǎn)場(chǎng)所的能量，確保本質(zhì)安全。（）答案：√（解析：安全柵安裝在安全區(qū)與危險(xiǎn)區(qū)之間，通過限流、限壓將能量限制在爆炸極限以下，實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全）10.轉(zhuǎn)子流量計(jì)的刻度是在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（20℃，101.325kPa）下標(biāo)定的，測(cè)量氣體時(shí)需進(jìn)行溫度、壓力修正。（）答案：√（解析：轉(zhuǎn)子流量計(jì)的流量與流體密度有關(guān)，氣體密度受溫度、壓力影響大，需修正）11.熱電偶的熱電勢(shì)大小僅與熱電極材料和兩端溫度有關(guān)，與熱電極長(zhǎng)度無關(guān)。（）答案：√（解析：熱電勢(shì)由塞貝克效應(yīng)產(chǎn)生，與熱電極材料和兩端溫差有關(guān)，長(zhǎng)度不影響）12.智能儀表可以通過HART協(xié)議進(jìn)行遠(yuǎn)程參數(shù)設(shè)置和故障診斷。（）答案：√（解析：HART協(xié)議支持雙向通信，可遠(yuǎn)程讀取儀表參數(shù)、修改設(shè)置、診斷故障）13.調(diào)節(jié)閥的流通能力Cv值越大，說明閥門的流量調(diào)節(jié)范圍越小。（）答案：×（解析：Cv值（流量系數(shù)）越大，閥門在相同壓差下的流量越大，調(diào)節(jié)范圍（可調(diào)比）與Cv值無關(guān)，主要取決于閥門結(jié)構(gòu)）14.儀表的防護(hù)等級(jí)IP65中，“6”表示防塵等級(jí)為完全防止粉塵進(jìn)入，“5”表示防噴水。（）答案：√（解析：IP防護(hù)等級(jí)第一位為防塵（0-6），6為最高；第二位為防水（0-9），5為防噴水）15.控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指系統(tǒng)受到擾動(dòng)后，能否恢復(fù)到原平衡狀態(tài)的能力。（）答案：√（解析：穩(wěn)定性是控制系統(tǒng)的基本要求，擾動(dòng)消失后應(yīng)能趨于新的或原平衡狀態(tài)）三、簡(jiǎn)答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述差壓式流量計(jì)的組成及工作原理。答案：差壓式流量計(jì)由節(jié)流裝置（如孔板、噴嘴）、差壓變送器和顯示儀表組成。工作原理：流體流經(jīng)節(jié)流裝置時(shí)，流速增加，靜壓力降低，在節(jié)流件前后產(chǎn)生壓差；根據(jù)伯努利方程和連續(xù)性方程，壓差與流量的平方成正比，通過測(cè)量壓差并經(jīng)開方運(yùn)算得到流量值。2.熱電偶測(cè)溫時(shí)，為何需要使用補(bǔ)償導(dǎo)線？補(bǔ)償導(dǎo)線的選擇原則是什么？答案：原因：熱電偶的熱電勢(shì)與冷端溫度有關(guān)，實(shí)際測(cè)量中冷端（接線盒）易受環(huán)境溫度波動(dòng)影響，需將冷端延伸至溫度穩(wěn)定的控制室（如儀表柜）。補(bǔ)償導(dǎo)線的作用是將熱電偶冷端延長(zhǎng)，且其熱電特性與熱電偶在0~100℃范圍內(nèi)一致，確保延伸后的熱電勢(shì)不變。選擇原則：補(bǔ)償導(dǎo)線的分度號(hào)需與熱電偶一致；極性正確（正負(fù)極對(duì)應(yīng)）；根據(jù)使用環(huán)境選擇絕緣和護(hù)套材料（如高溫、腐蝕場(chǎng)合）。3.簡(jiǎn)述PID控制器中比例（P）、積分（I）、微分（D）作用的特點(diǎn)及對(duì)系統(tǒng)的影響。答案：-比例作用（P）：輸出與偏差成正比，特點(diǎn)是反應(yīng)快、能快速減小偏差，但會(huì)產(chǎn)生余差（除比例度為∞外）。比例度（δ）越小，比例作用越強(qiáng)，系統(tǒng)響應(yīng)越快，但穩(wěn)定性可能下降。-積分作用（I）：輸出與偏差的積分成正比，特點(diǎn)是能消除余差，但會(huì)延遲系統(tǒng)響應(yīng)，積分時(shí)間（Ti）越小，積分作用越強(qiáng)，消除余差速度越快，但易引起超調(diào)。-微分作用（D）：輸出與偏差的變化率成正比，特點(diǎn)是提前預(yù)測(cè)偏差變化趨勢(shì)，抑制超調(diào)，改善動(dòng)態(tài)特性。微分時(shí)間（Td）過大可能放大噪聲，過小則效果不明顯。4.簡(jiǎn)述電磁流量計(jì)的安裝要求。答案：-確保管道滿管：安裝位置應(yīng)避免在管道最高點(diǎn)（易積氣）或最低點(diǎn)（易沉淀），垂直管道中流體應(yīng)自下而上流動(dòng)。-接地要求：傳感器需單獨(dú)接地，接地電阻≤100Ω，避免與電氣設(shè)備共地，防止電磁干擾。-前后直管段：上游直管段≥5D（D為管徑），下游≥3D，若上游有閥門或彎頭，直管段需延長(zhǎng)至10D以上。-避免強(qiáng)磁場(chǎng)：遠(yuǎn)離電機(jī)、變壓器等強(qiáng)電磁設(shè)備，信號(hào)電纜需用屏蔽電纜并單獨(dú)穿管。5.簡(jiǎn)述氣動(dòng)執(zhí)行器的氣開式與氣關(guān)式的選擇原則。答案：選擇原則基于工藝安全要求：-氣開式（FC，故障關(guān)）：當(dāng)信號(hào)中斷（氣源故障）時(shí)，閥門關(guān)閉，適用于工藝介質(zhì)不能泄漏（如易燃、易爆、有毒介質(zhì)）或需停止進(jìn)料的場(chǎng)合（如反應(yīng)器防止超壓）。-氣關(guān)式（FO，故障開）：當(dāng)信號(hào)中斷時(shí)，閥門全開，適用于工藝介質(zhì)需保持流通（如冷卻介質(zhì)防止設(shè)備超溫）或避免系統(tǒng)憋壓的場(chǎng)合（如管道壓力過高時(shí)需泄壓）。四、案例分析題（共2題，每題7.5分，共15分）1.某化工廠反應(yīng)釜溫度控制系統(tǒng)采用K型熱電偶+溫度變送器+PID控制器+電動(dòng)調(diào)節(jié)閥（氣開式）組成，近期出現(xiàn)溫度顯示值波動(dòng)大，實(shí)際溫度穩(wěn)定的現(xiàn)象。試分析可能原因及處理措施。答案：可能原因及處理：（1）熱電偶或補(bǔ)償導(dǎo)線故障：熱電偶接線松動(dòng)、補(bǔ)償導(dǎo)線絕緣損壞（接地或短路），導(dǎo)致信號(hào)波動(dòng)。處理：檢查接線端子是否緊固，用萬用表測(cè)量熱電勢(shì)是否穩(wěn)定，更換損壞的補(bǔ)償導(dǎo)線。（2）溫度變送器故障：內(nèi)部電路元件老化（如電容漏電）、抗干擾能力下降，導(dǎo)致輸出信號(hào)波動(dòng)。處理：用信號(hào)發(fā)生器輸入穩(wěn)定熱電勢(shì)，檢查變送器輸出是否穩(wěn)定，必要時(shí)校準(zhǔn)或更換變送器。（3）電磁干擾：附近有電機(jī)、變頻器等強(qiáng)電磁設(shè)備，干擾信號(hào)傳輸。處理：檢查信號(hào)電纜是否與動(dòng)力電纜平行敷設(shè)，改用屏蔽電纜并單獨(dú)穿管，增加接地保護(hù)。（4）顯示儀表故障：顯示模塊或A/D轉(zhuǎn)換電路異常，導(dǎo)致數(shù)據(jù)刷新不穩(wěn)定。處理：用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源輸入穩(wěn)定信號(hào)，觀察顯示是否正常，維修或更換顯示儀表。2.某管道介質(zhì)為水，需測(cè)量其流量，工藝要求：流量范圍0~50m3/h，管道直徑DN100，介質(zhì)溫度80℃，壓力1.0MPa。現(xiàn)有孔板流量計(jì)（配套差壓變送器）、電磁流量計(jì)、渦街流量計(jì)三種儀表可選，試分析選擇哪種儀表更合適，并說明理由。答案：選擇電磁流量計(jì)更合適，理由如下：（1）孔板流量計(jì)