2025年高職應(yīng)用化工技術(shù)（化工儀表及自動(dòng)化）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______一、選擇題（總共10題，每題3分。每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)內(nèi)填入正確選項(xiàng)）1.化工儀表按其功能分類不包括以下哪類（）A.檢測(cè)儀表B.顯示儀表C.控制儀表D.動(dòng)力儀表2.以下哪種傳感器不屬于溫度傳感器（）A.熱電偶B.熱電阻C.應(yīng)變片D.熱敏電阻3.關(guān)于調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)Kv，下列說(shuō)法正確的是（）A.Kv值越大，調(diào)節(jié)閥的流量調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)B.Kv值與調(diào)節(jié)閥的口徑無(wú)關(guān)C.Kv值只與流體的密度有關(guān)D.Kv值不受流體粘度的影響4.以下哪種控制系統(tǒng)不屬于反饋控制系統(tǒng)（）A.定值控制系統(tǒng)B.隨動(dòng)控制系統(tǒng)C.程序控制系統(tǒng)D.前饋控制系統(tǒng)5.儀表的精度等級(jí)是根據(jù)儀表的（）來(lái)劃分的。A.絕對(duì)誤差B.相對(duì)誤差C.引用誤差D.最大誤差6.熱電阻溫度計(jì)是利用金屬導(dǎo)體的（）隨溫度變化而變化的特性來(lái)測(cè)量溫度的。A.電阻B.電壓C.電流D.電容7.氣動(dòng)執(zhí)行器主要由（）兩部分組成。A.執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)B.執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)C.控制機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)D.執(zhí)行機(jī)構(gòu)和閥門定位器8.以下哪種控制器屬于位式控制器（）A.比例控制器B.積分控制器C.微分控制器D.雙位控制器9.儀表的零點(diǎn)遷移是指（）A.改變儀表的量程B.改變儀表的零點(diǎn)C.改變儀表的測(cè)量范圍D.改變儀表的精度10.對(duì)于流量測(cè)量，以下哪種流量計(jì)適用于測(cè)量高粘度流體（）A.孔板流量計(jì)B.渦輪流量計(jì)C.橢圓齒輪流量計(jì)D.電磁流量計(jì)二、填空題（總共10題，每題2分）1.化工儀表及自動(dòng)化的任務(wù)是對(duì)化工生產(chǎn)過(guò)程中的各種______進(jìn)行檢測(cè)、顯示、控制，以保證生產(chǎn)過(guò)程的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。2.傳感器的靜態(tài)特性指標(biāo)主要有______、______、______、______等。3.熱電偶的熱電勢(shì)大小與______和______有關(guān)。4.熱電阻的三線制接法可以消除______對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。5.調(diào)節(jié)閥的理想流量特性有______、______、______、______等。6.控制系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程品質(zhì)指標(biāo)主要有______、______、______、______等。7.比例控制器的比例度越大，系統(tǒng)的______越小，控制作用越______。8.積分控制器的作用是______，能消除系統(tǒng)的______。9.微分控制器的作用是______，能改善系統(tǒng)的______。10.流量測(cè)量中，節(jié)流裝置包括______、______、______等。三、簡(jiǎn)答題（總共4題，每題10分）1.簡(jiǎn)述化工儀表及自動(dòng)化的重要性。2.說(shuō)明熱電偶的工作原理。3.調(diào)節(jié)閥的氣開和氣關(guān)形式是如何選擇的？4.簡(jiǎn)述控制系統(tǒng)的組成及各部分的作用。四、綜合分析題（1題，20分）某化工生產(chǎn)過(guò)程中，需要對(duì)反應(yīng)釜內(nèi)的溫度進(jìn)行精確控制。已知反應(yīng)釜內(nèi)的溫度范圍為0-200℃，要求控制精度為±1℃?，F(xiàn)有以下兩種溫度控制方案：方案一：采用熱電偶作為溫度傳感器，配用溫度變送器將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為4-20mA電流信號(hào)，再通過(guò)PID控制器進(jìn)行控制，最后驅(qū)動(dòng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)加熱蒸汽的流量。方案二：采用熱電阻作為溫度傳感器，配用溫度變送器將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為4-20mA電流信號(hào)，再通過(guò)位式控制器進(jìn)行控制，最后驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)加熱蒸汽的流量。請(qǐng)分析比較這兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并說(shuō)明哪種方案更適合該生產(chǎn)過(guò)程。五、設(shè)計(jì)題（1題，20分）設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的液位控制系統(tǒng)，要求：1.畫出控制系統(tǒng)的原理圖，包括液位傳感器、控制器、執(zhí)行器等主要部件。2.說(shuō)明各部件的選型依據(jù)。3.簡(jiǎn)述控制系統(tǒng)的工作過(guò)程。答案：一、1.D2.C3.A4.D5.C6.A7.B8.D9.B10.C二、1.工藝參數(shù)2.精度、靈敏度、線性度、遲滯、重復(fù)性3.熱電偶材料、兩端溫度4.導(dǎo)線電阻5.直線、等百分比、拋物線、快開6.最大偏差、衰減比、余差、過(guò)渡時(shí)間7.放大倍數(shù)、弱8.消除余差、穩(wěn)態(tài)誤差9.反映偏差變化的速度、動(dòng)態(tài)性能10.孔板、噴嘴、文丘里管三、1.化工儀表及自動(dòng)化能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并采取措施，保證生產(chǎn)安全；可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化控制，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率；有助于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化操作，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，減少人為因素對(duì)生產(chǎn)的影響。2.兩種不同材料的導(dǎo)體（或半導(dǎo)體）A、B組成一個(gè)閉合回路，當(dāng)兩個(gè)接點(diǎn)溫度不同時(shí)，回路中就會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì)，這種現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，熱電偶就是利用這一原理工作的。3.氣開形式是當(dāng)信號(hào)壓力增大時(shí)，調(diào)節(jié)閥開度增大；氣關(guān)形式是當(dāng)信號(hào)壓力增大時(shí)，調(diào)節(jié)閥開度減小。選擇依據(jù)是從生產(chǎn)安全角度考慮，當(dāng)氣源中斷時(shí)，應(yīng)使調(diào)節(jié)閥處于安全狀態(tài)，不致引起事故。4.控制系統(tǒng)由被控對(duì)象、檢測(cè)元件與變送器、控制器、執(zhí)行器組成。檢測(cè)元件與變送器將被控對(duì)象的被控變量檢測(cè)出來(lái)并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)；控制器接收檢測(cè)信號(hào)，與設(shè)定值比較后發(fā)出控制信號(hào)；執(zhí)行器根據(jù)控制信號(hào)對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行操作，改變被控變量。四、方案一優(yōu)點(diǎn)：PID控制器控制精度高，能實(shí)現(xiàn)連續(xù)精確控制；電動(dòng)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作迅速、調(diào)節(jié)范圍廣。缺點(diǎn)：系統(tǒng)復(fù)雜，成本較高。方案二優(yōu)點(diǎn)：位式控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低。缺點(diǎn)：控制精度相對(duì)較低，存在振蕩現(xiàn)象。該生產(chǎn)過(guò)程要求控制精度高，方案一能更好滿足要求，所以方案一更適合。五、原理圖：液位傳感器檢測(cè)液位信號(hào)傳至控制器，控制器根據(jù)設(shè)定液位與實(shí)際液位比較后發(fā)出控制信號(hào)