2025年高職化工儀表及自動(dòng)化（儀表調(diào)試）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.化工儀表及自動(dòng)化中，以下哪種儀表用于測量壓力？A.溫度計(jì)B.流量計(jì)C.壓力表D.液位計(jì)答案：C2.自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，開環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是？A.有反饋環(huán)節(jié)B.無反饋環(huán)節(jié)C.精度高D.能自動(dòng)糾正偏差答案：B3.儀表調(diào)試時(shí)，對(duì)儀表零點(diǎn)的調(diào)整主要是為了？A.使儀表顯示值準(zhǔn)確B.提高儀表靈敏度C.改善儀表線性度D.延長儀表使用壽命答案：A4.以下哪種傳感器常用于溫度測量？A.應(yīng)變片B.熱電偶C.霍爾元件D.光電傳感器答案：B5.在PID控制中，I代表的是？A.比例B.積分C.微分D.增益答案：B6.儀表的精度等級(jí)是根據(jù)什么來劃分的？A.測量范圍B.最大絕對(duì)誤差C.相對(duì)誤差D.引用誤差答案：D7.化工生產(chǎn)中，用于調(diào)節(jié)流量的調(diào)節(jié)閥通常采用哪種流量特性？A.直線流量特性B.等百分比流量特性C.拋物線流量特性D.快開流量特性答案：B8.自動(dòng)化儀表的信號(hào)傳輸中，4-20mA電流信號(hào)屬于？A.模擬信號(hào)B.數(shù)字信號(hào)C.開關(guān)信號(hào)D.脈沖信號(hào)答案：A9.儀表調(diào)試前，需要對(duì)儀表進(jìn)行外觀檢查，以下哪項(xiàng)不屬于外觀檢查內(nèi)容？A.儀表外殼是否有損壞B.儀表銘牌信息是否完整C.儀表內(nèi)部電路是否短路D.儀表安裝孔是否符合要求答案：C10.在控制系統(tǒng)中，被控對(duì)象是指？A.執(zhí)行器B.控制器C.工藝生產(chǎn)設(shè)備D.傳感器答案：C第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題空2分。請?jiān)诿啃☆}的橫線上填上正確答案。1.化工儀表按其功能可分為檢測儀表、顯示儀表、______儀表和執(zhí)行器等。答案：控制2.熱電偶產(chǎn)生熱電勢的兩個(gè)條件是______和兩接點(diǎn)溫度不同。答案：兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體3.自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，被控變量是指______。答案：工藝生產(chǎn)過程中要求保持恒定的變量4.儀表的響應(yīng)時(shí)間是指儀表對(duì)______的響應(yīng)時(shí)間。答案：輸入信號(hào)5.調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)Kv值越大，說明調(diào)節(jié)閥的______能力越強(qiáng)。答案：流通三、簡答題（共2小題，每題10分，共20分）1.簡述化工儀表及自動(dòng)化在化工生產(chǎn)中的重要性。2.說明PID控制中比例、積分、微分控制作用的特點(diǎn)及相互關(guān)系。四、綜合分析題（共20分）材料：在某化工生產(chǎn)過程中，采用了溫度控制系統(tǒng)來控制反應(yīng)釜內(nèi)的溫度。該系統(tǒng)采用熱電偶作為溫度傳感器，將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后傳輸給控制器?？刂破鞲鶕?jù)設(shè)定溫度與實(shí)際溫度的偏差，通過PID控制算法調(diào)節(jié)加熱裝置的功率，以保持反應(yīng)釜內(nèi)溫度恒定。答題要求：請分析該溫度控制系統(tǒng)的工作原理，并說明在調(diào)試過程中可能遇到哪些問題及解決方法。（每個(gè)問題及解決方法分析字?jǐn)?shù)150-200字）五、設(shè)計(jì)題（共20分）材料：某化工生產(chǎn)流程中，需要對(duì)某一液體的流量進(jìn)行精確控制。已知該液體的流量范圍為0-100m3/h，要求流量控制精度達(dá)到±0.５m3/h。現(xiàn)提供一臺(tái)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、一個(gè)流量傳感器、一個(gè)控制器以及相關(guān)的信號(hào)傳輸線路等設(shè)備。答題要求：請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)流量控制系統(tǒng)，說明各設(shè)備在系統(tǒng)中的作用，并畫出系統(tǒng)框圖。（系統(tǒng)框圖描述字?jǐn)?shù)150-200字）答案：二、1.控制2.兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體3.工藝生產(chǎn)過程中要求保持恒定的變量4.輸入信號(hào)5.流通三、1.化工儀表及自動(dòng)化在化工生產(chǎn)中至關(guān)重要。它能實(shí)時(shí)監(jiān)測生產(chǎn)過程中的各種參數(shù)，如溫度、壓力、流量等，為操作人員提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，以便及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)?？蓪?shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化控制，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，降低人工成本和勞動(dòng)強(qiáng)度，還能保障生產(chǎn)安全，防止事故發(fā)生，確保化工生產(chǎn)穩(wěn)定、高效、安全運(yùn)行。2.比例控制作用能快速響應(yīng)偏差，偏差越大控制作用越強(qiáng)，但存在余差。積分控制作用能消除余差，它對(duì)偏差進(jìn)行積分運(yùn)算，隨時(shí)間積累控制作用增強(qiáng)。微分控制作用能根據(jù)偏差變化率提前動(dòng)作，抑制偏差變化，使系統(tǒng)響應(yīng)更快、更穩(wěn)定。三者相互配合，比例提供基本控制，積分消除余差，微分改善動(dòng)態(tài)性能，共同實(shí)現(xiàn)良好的控制效果。四、工作原理：熱電偶將溫度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳至控制器，控制器通過PID算法，根據(jù)設(shè)定溫度與實(shí)際溫度偏差調(diào)節(jié)加熱裝置功率。調(diào)試可能問題及解決方法：溫度波動(dòng)大，可能是熱電偶安裝位置不當(dāng)或PID參數(shù)不合理，需調(diào)整熱電偶位置并優(yōu)化PID參數(shù)；信號(hào)傳輸干擾，檢查屏蔽線連接及接地情況，排除干擾；加熱裝置故障，檢查加熱絲等部件并維修更換。五、流量傳感器實(shí)時(shí)測量液體流量并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳至控制器?？刂破鲗y量信號(hào)與設(shè)定值比