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

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（總共10題，每題3分，每題只有一個選項符合題意）1.化工儀表中，能夠?qū)⒈粶y壓力轉(zhuǎn)換為電量輸出的是（）A.彈簧管壓力計B.電容式壓力傳感器C.液柱式壓力計D.活塞式壓力計2.在自動化控制系統(tǒng)中，被控變量的設(shè)定值隨時間任意變化的控制系統(tǒng)是（）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.開環(huán)控制系統(tǒng)3.以下哪種流量計的工作原理是基于流體振動現(xiàn)象（）A.電磁流量計B.渦街流量計C.超聲波流量計D.質(zhì)量流量計4.熱電偶溫度計的工作原理是基于（）A.熱電效應(yīng)B.熱阻效應(yīng)C.熱磁效應(yīng)D.熱壓效應(yīng)5.自動控制系統(tǒng)中，控制器的輸出信號與輸入偏差信號之間的關(guān)系稱為（）A.控制規(guī)律B.反饋規(guī)律C.測量規(guī)律D.調(diào)節(jié)規(guī)律6.氣動執(zhí)行器的主要組成部分不包括（）A.執(zhí)行機構(gòu)B.控制機構(gòu)C.調(diào)節(jié)機構(gòu)D.閥門定位器7.化工生產(chǎn)過程中，用于測量流量的儀表是（）A.液位計B.溫度計C.流量計D.壓力計8.能夠?qū)崿F(xiàn)信號遠距離傳輸?shù)膬x表是（）A.智能儀表B.電動儀表C.氣動儀表D.液動儀表9.在控制系統(tǒng)中，干擾作用是（）A.使被控變量偏離給定值的因素B.使控制器輸出信號變化的因素C.使執(zhí)行器動作的因素D.使測量元件工作的因素10.以下哪種控制規(guī)律能有效消除余差（）A.P控制B.PI控制C.PD控制D.PID控制第II卷1.填空題（總共5題，每題4分）（1）化工儀表按功能可分為檢測儀表、______儀表、顯示儀表、調(diào)節(jié)儀表和執(zhí)行器等。（2）熱電偶的熱電勢大小與______和______有關(guān)。（3）自動控制系統(tǒng)的基本組成包括被控對象、測量元件與變送器、______、執(zhí)行器。（4）流量測量的方法主要有容積法、速度法、______法。（5）氣動執(zhí)行器的氣源壓力一般為______MPa。2.簡答題（總共3題，每題10分）（1）簡述化工儀表及自動化在化工生產(chǎn)中的重要性。（2）說明PID控制中P、I、D控制規(guī)律的作用。（3）簡述電磁流量計的工作原理及特點。3.計算題（總共2題，每題10分）（1）某熱電偶在冷端溫度為20℃時，測得熱電勢為20mV，求熱端溫度。已知該熱電偶的分度表在冷端溫度為0℃時，熱電勢為20mV時對應(yīng)的熱端溫度為500℃，且每升高1℃熱電勢增加0.04mV。（2）某控制系統(tǒng)采用PI控制，比例度為50%，積分時間為2min，當(dāng)輸入偏差為5時，求控制器的輸出變化量。4.案例分析題（總共1題，20分）在某化工生產(chǎn)過程中，需要對反應(yīng)釜內(nèi)的溫度進行精確控制。采用了溫度控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由熱電偶溫度計作為測量元件，溫度控制器，電動調(diào)節(jié)閥作為執(zhí)行器組成。在運行過程中，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)釜內(nèi)溫度波動較大，超出了工藝要求范圍。請分析可能導(dǎo)致溫度波動大的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。5.設(shè)計題（總共1題，20分）設(shè)計一個簡單的液位控制系統(tǒng)來保持水箱液位恒定。要求說明系統(tǒng)的組成部分、工作原理，并畫出控制系統(tǒng)的方框圖。答案：第I卷1.B2.B3.B4.A5.A6.D7.C8.B9.A10.D第II卷1.（1）控制（2）熱電偶材料、兩端溫度差（3）控制器（4）質(zhì)量（5）0.14-0.162.（1）化工儀表及自動化能實時監(jiān)測生產(chǎn)過程參數(shù)，保證生產(chǎn)安全穩(wěn)定運行；提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率；實現(xiàn)生產(chǎn)過程的優(yōu)化控制，降低成本等。（2）P控制能快速響應(yīng)偏差，使系統(tǒng)有較強的克服干擾能力；I控制能消除余差；D控制能改善系統(tǒng)的動態(tài)性能，加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度。（3）電磁流量計基于電磁感應(yīng)原理工作，當(dāng)導(dǎo)電液體在磁場中流動時會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其大小與流速成正比。特點有測量精度高、量程范圍大、反應(yīng)迅速、不受流體密度等影響等。3.（1）熱端溫度升高的度數(shù)為(20-20)/0.04=0℃，所以熱端溫度為500℃。（2）比例作用輸出變化量為5×2=10，積分作用輸出變化量為5×(1/2)×2=5，控制器輸出變化量為10+5=15。4.可能原因：熱電偶損壞或性能下降；溫度控制器參數(shù)設(shè)置不合理；電動調(diào)節(jié)閥故障或開度控制不準(zhǔn)確；外界干擾影響。解決措施檢查熱電偶并更換；重新調(diào)整控制器參數(shù)；檢修電動調(diào)節(jié)閥；排查外界干擾源并采取屏蔽等措施。5.系統(tǒng)組成：水箱、液位傳感器、液位控制器、氣動調(diào)節(jié)閥。工作原理：液位傳感器