2025年熱工儀表高級(jí)工試題庫(kù)(附答案解析)一、選擇題（每題2分，共30分）1.某Pt100熱電阻在0℃時(shí)的電阻值為100Ω，其溫度系數(shù)α=0.00385Ω/Ω·℃。當(dāng)測(cè)得電阻值為138.5Ω時(shí)，對(duì)應(yīng)的溫度為（）。A.85℃B.100℃C.138.5℃D.200℃2.差壓式流量計(jì)測(cè)量蒸汽流量時(shí)，若未對(duì)差壓信號(hào)進(jìn)行溫度壓力補(bǔ)償，當(dāng)實(shí)際蒸汽壓力高于設(shè)計(jì)值時(shí)，儀表顯示值會(huì)（）。A.偏大B.偏小C.不變D.波動(dòng)3.智能壓力變送器的零點(diǎn)遷移功能主要用于（）。A.修正傳感器非線性誤差B.適應(yīng)不同安裝位置的靜壓影響C.提高測(cè)量精度D.擴(kuò)展量程范圍4.熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用是（）。A.延長(zhǎng)熱電偶冷端至溫度穩(wěn)定區(qū)域B.提高熱電勢(shì)輸出C.消除冷端溫度變化影響D.增強(qiáng)抗干擾能力5.雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量介質(zhì)為輕油（介電常數(shù)ε=2.5）時(shí)，若誤將參數(shù)設(shè)置為水（ε=80），則測(cè)量值會(huì)（）。A.偏大B.偏小C.不變D.跳變6.熱工儀表校驗(yàn)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)器的精度等級(jí)應(yīng)至少比被校儀表高（）。A.0.5級(jí)B.1個(gè)數(shù)量級(jí)C.2級(jí)D.3個(gè)數(shù)量級(jí)7.DCS系統(tǒng)中，AI模塊的輸入信號(hào)類型為4-20mA時(shí)，若信號(hào)線與動(dòng)力線平行敷設(shè)且未加屏蔽，可能導(dǎo)致（）。A.信號(hào)增益異常B.共模干擾C.差模干擾D.量程漂移8.渦街流量計(jì)的測(cè)量原理基于（）。A.伯努利方程B.卡門渦街理論C.科里奧利力D.電磁感應(yīng)9.氧化鋯氧量計(jì)測(cè)量煙氣含氧量時(shí)，若參比氣（空氣）壓力高于煙氣壓力，會(huì)導(dǎo)致（）。A.測(cè)量值偏高B.測(cè)量值偏低C.無影響D.傳感器損壞10.熱電阻三線制接法中，兩根引線接入電橋同一橋臂的目的是（）。A.消除引線電阻隨溫度變化的影響B(tài).簡(jiǎn)化接線C.提高靈敏度D.降低成本11.超聲波物位計(jì)測(cè)量液體時(shí)，若液面有大量泡沫，會(huì)導(dǎo)致（）。A.回波信號(hào)增強(qiáng)B.回波信號(hào)衰減C.測(cè)量值穩(wěn)定D.無影響12.校驗(yàn)0-1.6MPa、0.5級(jí)壓力變送器時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)壓力源的最大允許誤差應(yīng)不超過（）。A.±0.008MPaB.±0.016MPaC.±0.004MPaD.±0.032MPa13.熱電偶分度號(hào)S對(duì)應(yīng)的材料是（）。A.鉑銠10-鉑B.鎳鉻-鎳硅C.鉑銠30-鉑銠6D.銅-康銅14.電磁流量計(jì)測(cè)量導(dǎo)電液體時(shí)，若液體電導(dǎo)率低于儀表最低要求，會(huì)導(dǎo)致（）。A.輸出信號(hào)波動(dòng)B.測(cè)量值為零C.量程上限跳變D.無影響15.熱工保護(hù)系統(tǒng)中，壓力開關(guān)的動(dòng)作值與復(fù)位值之差稱為（）。A.死區(qū)B.回差C.精度D.量程二、判斷題（每題1分，共10分）1.熱電阻測(cè)量回路中，若引線電阻不對(duì)稱，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差。（）2.差壓式流量計(jì)的孔板應(yīng)安裝在調(diào)節(jié)閥上游，以避免流體擾動(dòng)影響。（）3.智能儀表的數(shù)字通信協(xié)議（如HART）僅用于參數(shù)設(shè)置，不影響測(cè)量精度。（）4.熱電偶冷端補(bǔ)償器的作用是將冷端溫度固定為0℃。（）5.超聲波流量計(jì)測(cè)量氣體時(shí)，溫度變化對(duì)聲速的影響可忽略不計(jì)。（）6.壓力變送器的量程遷移后，其輸出信號(hào)的線性度會(huì)發(fā)生改變。（）7.DCS系統(tǒng)接地電阻應(yīng)小于4Ω，且保護(hù)接地與屏蔽接地需分開。（）8.雷達(dá)液位計(jì)的測(cè)量精度主要受介質(zhì)介電常數(shù)影響，與罐內(nèi)障礙物無關(guān)。（）9.校驗(yàn)溫度變送器時(shí)，輸入毫伏信號(hào)模擬熱電偶，需考慮冷端補(bǔ)償。（）10.熱工儀表的抗干擾措施中，屏蔽層單端接地可抑制高頻干擾，雙端接地可抑制低頻干擾。（）三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述熱電偶與熱電阻測(cè)溫原理的主要區(qū)別，并說明各自適用的溫度范圍。2.差壓式流量計(jì)由哪幾部分組成？安裝時(shí)需注意哪些關(guān)鍵事項(xiàng)？3.智能壓力變送器與傳統(tǒng)模擬變送器相比，主要優(yōu)勢(shì)有哪些？4.簡(jiǎn)述DCS系統(tǒng)中AI模塊（模擬量輸入）的信號(hào)處理流程。5.分析熱電阻測(cè)量溫度時(shí)顯示值偏低的可能原因（至少列出5項(xiàng)）。四、計(jì)算題（每題8分，共30分）1.某K型熱電偶（分度表：30℃時(shí)熱電勢(shì)1.203mV，100℃時(shí)4.095mV）測(cè)量某設(shè)備溫度，冷端溫度為30℃，測(cè)得熱電勢(shì)為3.5mV，求實(shí)際溫度。2.一臺(tái)量程為0-10kPa的差壓變送器，安裝時(shí)正壓室比負(fù)壓室高2m，介質(zhì)密度為800kg/m3，求零點(diǎn)遷移量及遷移后的量程范圍（g取9.8m/s2）。3.某電磁流量計(jì)口徑為DN100，滿量程流量為100m3/h，輸出電流為20mA。當(dāng)輸出電流為12mA時(shí)，實(shí)際流量是多少？4.某Pt100熱電阻在50℃時(shí)的電阻值為119.4Ω（查表值），現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量時(shí)顯示電阻為118Ω，若引線電阻每根為0.5Ω，判斷是否存在測(cè)量誤差，并計(jì)算真實(shí)溫度（α=0.00385Ω/Ω·℃）。5.校驗(yàn)一臺(tái)0-100℃、0.5級(jí)的溫度變送器，輸入標(biāo)準(zhǔn)溫度信號(hào)為50℃時(shí)，輸出電流應(yīng)為多少？若實(shí)際輸出為12.1mA，判斷是否合格（輸出信號(hào)為4-20mA）。答案解析一、選擇題1.B。Pt100電阻公式：Rt=R0(1+αt)，代入數(shù)據(jù)得t=(138.5-100)/(100×0.00385)=100℃。2.B。蒸汽密度與壓力成正比，未補(bǔ)償時(shí)儀表按設(shè)計(jì)密度計(jì)算，實(shí)際密度更大，差壓對(duì)應(yīng)流量公式中密度項(xiàng)偏大，顯示值偏小。3.B。零點(diǎn)遷移用于抵消安裝位置導(dǎo)致的靜壓（如負(fù)壓室高于正壓室時(shí)的液柱靜壓）。4.A。補(bǔ)償導(dǎo)線僅延長(zhǎng)冷端至溫度穩(wěn)定處，冷端溫度仍需通過補(bǔ)償器修正。5.B。雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量距離與介電常數(shù)平方根成反比，ε設(shè)置偏大時(shí)，計(jì)算距離偏小，顯示液位偏低。6.B。標(biāo)準(zhǔn)器精度應(yīng)至少比被校儀表高1個(gè)數(shù)量級(jí)（如被校0.5級(jí)，標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)≤0.1級(jí)）。7.C。平行敷設(shè)易引入電磁感應(yīng)，產(chǎn)生與信號(hào)同方向的差模干擾。8.B。渦街流量計(jì)利用流體繞過漩渦發(fā)生體時(shí)產(chǎn)生的卡門渦街頻率與流速成正比。9.A。參比氣壓力高會(huì)導(dǎo)致氧氣向煙氣側(cè)擴(kuò)散，測(cè)量電勢(shì)增大，顯示含氧量偏高。10.A。三線制中兩根引線接入同一橋臂，引線電阻變化相互抵消，消除溫度影響。11.B。泡沫會(huì)吸收或散射超聲波，導(dǎo)致回波信號(hào)衰減，測(cè)量值波動(dòng)或丟失。12.A。0.5級(jí)變送器允許誤差±0.5%×1.6=±0.008MPa，標(biāo)準(zhǔn)器誤差應(yīng)≤被校儀表誤差的1/3，即±0.0027MPa，但選項(xiàng)中最接近的是A（可能題目簡(jiǎn)化要求標(biāo)準(zhǔn)器精度直接高于被校1個(gè)數(shù)量級(jí)）。13.A。S型為鉑銠10-鉑熱電偶，R型為鉑銠13-鉑，B型為鉑銠30-鉑銠6。14.B。電導(dǎo)率過低時(shí)，電極無法檢測(cè)到有效信號(hào)，輸出趨近于零。15.B?；夭钍莿?dòng)作值與復(fù)位值之差，死區(qū)通常指不靈敏區(qū)。二、判斷題1.√。三線制要求引線電阻對(duì)稱，不對(duì)稱會(huì)導(dǎo)致電橋失衡，產(chǎn)生誤差。2.√。調(diào)節(jié)閥下游流體易產(chǎn)生渦流，孔板應(yīng)安裝在調(diào)節(jié)閥上游5倍管徑以上位置。3.×。HART協(xié)議可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程校準(zhǔn)和誤差補(bǔ)償，直接影響測(cè)量精度。4.×。冷端補(bǔ)償器是將冷端溫度變化的影響通過電路抵消，并非固定為0℃。5.×。氣體聲速與溫度平方根成正比，溫度變化需補(bǔ)償。6.×。量程遷移僅改變零點(diǎn)和量程，線性度由傳感器本身決定。7.√。DCS接地要求嚴(yán)格，保護(hù)接地與屏蔽接地分開可避免地電流干擾。8.×。罐內(nèi)障礙物可能反射雷達(dá)波，導(dǎo)致虛假回波，影響精度。9.√。模擬熱電偶輸入時(shí)，需將冷端溫度（如室溫）對(duì)應(yīng)的電勢(shì)疊加到輸入信號(hào)中。10.√。單端接地抑制高頻（電容耦合），雙端接地抑制低頻（電感耦合）。三、簡(jiǎn)答題1.熱電偶基于塞貝克效應(yīng)（兩種不同材料導(dǎo)體溫差產(chǎn)生熱電勢(shì)），適用于中高溫（-200℃~1800℃）；熱電阻基于金屬電阻隨溫度變化的特性（正溫度系數(shù)），適用于中低溫（-200℃~850℃）。2.組成：節(jié)流裝置（孔板/噴嘴）、差壓變送器、引壓管路。安裝注意：節(jié)流裝置方向（標(biāo)記“+”為上游）、引壓管傾斜度（≥1:10）、蒸汽測(cè)量時(shí)需安裝冷凝罐且雙罐液位一致、避免振動(dòng)干擾。3.優(yōu)勢(shì)：數(shù)字通信（HART/Modbus）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程配置；內(nèi)置溫度/壓力補(bǔ)償算法；自診斷功能（傳感器故障、線路短路）；量程比寬（可達(dá)100:1）；非線性修正提高精度。4.流程：現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)（4-20mA/0-5V）經(jīng)隔離器防干擾→輸入模塊進(jìn)行信號(hào)調(diào)理（濾波、放大）→A/D轉(zhuǎn)換（將模擬量轉(zhuǎn)為數(shù)字量）→微處理器線性化處理（查表或公式計(jì)算）→數(shù)據(jù)經(jīng)總線傳輸至DCS控制器。5.可能原因：熱電阻內(nèi)部短路（電阻值降低）；引線絕緣損壞（對(duì)地漏電）；接線端子氧化（接觸電阻增大）；顯示儀表量程設(shè)置錯(cuò)誤（量程偏大）；補(bǔ)償導(dǎo)線極性接反（相當(dāng)于串聯(lián)負(fù)電勢(shì)）；環(huán)境溫度低于實(shí)際測(cè)量點(diǎn)（如保護(hù)管未密封導(dǎo)致散熱）。四、計(jì)算題1.冷端30℃時(shí)，熱電勢(shì)需修正。實(shí)際熱電勢(shì)=測(cè)量值+冷端電勢(shì)=3.5+1.203=4.703mV。查K型分度表，4.095mV對(duì)應(yīng)100℃，5.268mV對(duì)應(yīng)120℃，線性插值：(4.703-4.095)/(5.268-4.095)=0.608/1.173≈0.518，故溫度=100+0.518×20≈110.36℃。2.遷移量ΔP=ρgh=800×9.8×2=15680Pa=15.68kPa（正壓室高，需負(fù)遷移）。原量程0-10kPa，遷移后量程為-15.68kPa~-5.68kPa（零點(diǎn)從0遷至-15.68kPa，量程寬度不變）。3.流量與電流成正比（線性輸出）。滿量程20mA對(duì)應(yīng)100m3/h，12mA時(shí)流量=100×(12-4)/(20-4)=100×8/16=50m3/h。4.引線電阻總誤差=0.5×2=1Ω（三線制中一根引線在電橋公共端，不影響）。真實(shí)電阻=測(cè)量值+1=118+1=119Ω。根據(jù)Rt=10