2025年高職（化工儀表技術(shù)）工業(yè)儀表自動(dòng)化試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2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.工業(yè)自動(dòng)化儀表按其功能可分為多種類(lèi)型，以下不屬于控制儀表的是（）A.調(diào)節(jié)器B.執(zhí)行器C.傳感器D.控制器2.熱電偶溫度計(jì)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)3.以下哪種流量計(jì)不屬于速度式流量計(jì)（）A.渦輪流量計(jì)B.電磁流量計(jì)C.渦街流量計(jì)D.轉(zhuǎn)子流量計(jì)4.自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，反饋控制的核心是（）A.給定值B.測(cè)量值C.偏差D.控制器輸出5.氣動(dòng)執(zhí)行器的信號(hào)壓力范圍一般是（）A.0.02-0.1MPaB.0.04-0.2MPaC.0.06-0.3MPaD.0.08-0.4MPa6.數(shù)字式顯示儀表的核心部件是（）A.傳感器B.放大器C.微處理器D.顯示器7.以下哪種控制規(guī)律能有效消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差（）A.P控制B.PI控制C.PD控制D.PID控制8.工業(yè)自動(dòng)化儀表的精度等級(jí)是根據(jù)（）劃分的。A.絕對(duì)誤差B.相對(duì)誤差C.引用誤差D.基本誤差9.超聲波液位計(jì)利用超聲波在介質(zhì)中的（）來(lái)測(cè)量液位。A.反射B.折射C.散射D.吸收10.電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的輸入信號(hào)一般為（）A.0-5VB.0-10VC.4-20mAD.1-5V11.集散控制系統(tǒng)的英文縮寫(xiě)是（）A.DCSB.PLCC.FCSD.SCADA12.熱電阻溫度計(jì)中，常用的熱電阻材料是（）A.銅B.鋁C.鉑D.鐵13.以下哪種儀表可用于測(cè)量氣體的流量、壓力和溫度（）A.差壓變送器B.壓力變送器C.溫度變送器D.多功能變送器14.自動(dòng)控制系統(tǒng)中，被控對(duì)象是指（）A.控制器B.執(zhí)行器C.生產(chǎn)過(guò)程D.測(cè)量裝置15.比例控制的特點(diǎn)是（）A.反應(yīng)快，控制及時(shí)B.能消除穩(wěn)態(tài)誤差C.具有超前控制作用D.控制精度高16.智能儀表的主要特點(diǎn)不包括（）A.智能化B.數(shù)字化C.模擬化D.網(wǎng)絡(luò)化17.電磁流量計(jì)適用于測(cè)量（）A.導(dǎo)電液體B.非導(dǎo)電液體C.氣體D.蒸汽18.氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣開(kāi)、氣關(guān)形式是由（）決定的。A.執(zhí)行機(jī)構(gòu)B.調(diào)節(jié)閥C.控制器D.工藝安全要求19.工業(yè)自動(dòng)化儀表的安裝位置應(yīng)考慮（）等因素。A.便于操作B.便于維護(hù)C.避免干擾D.以上都是20.以下哪種控制算法不屬于先進(jìn)控制算法（）A.模糊控制B.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制C.PID控制D.預(yù)測(cè)控制第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分。請(qǐng)將答案填寫(xiě)在相應(yīng)的橫線上。1.工業(yè)自動(dòng)化儀表按其能源形式可分為_(kāi)_____、電動(dòng)儀表和液動(dòng)儀表。2.溫度傳感器按其測(cè)量方式可分為接觸式和______。3.流量測(cè)量中，節(jié)流裝置的作用是將流體的流量信號(hào)轉(zhuǎn)換為_(kāi)_____信號(hào)。4.自動(dòng)控制系統(tǒng)按其結(jié)構(gòu)可分為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)和______。5.智能儀表的核心是______。（二）簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡(jiǎn)要回答問(wèn)題。1.簡(jiǎn)述熱電偶溫度計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。2.說(shuō)明氣動(dòng)執(zhí)行器的組成及工作原理。3.解釋自動(dòng)控制系統(tǒng)中的反饋環(huán)節(jié)及其作用。4.簡(jiǎn)述工業(yè)自動(dòng)化儀表選型的基本原則。（三）計(jì)算題（共10分）答題要求：本大題共1小題，10分。要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程和答案。已知某壓力變送器的量程為0-10MPa，輸出信號(hào)為4-20mA。當(dāng)壓力為5MPa時(shí)，求變送器的輸出電流。（四）案例分析題（共10分）答題要求：本大題共2小題，每小題5分。閱讀案例，回答問(wèn)題。某化工生產(chǎn)過(guò)程中，采用液位控制系統(tǒng)來(lái)控制反應(yīng)釜內(nèi)的液位。該系統(tǒng)采用超聲波液位計(jì)作為測(cè)量元件，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥作為執(zhí)行器，并通過(guò)PID控制器進(jìn)行控制。在一次生產(chǎn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)液位控制不穩(wěn)定，液位波動(dòng)較大。1.請(qǐng)分析可能導(dǎo)致液位控制不穩(wěn)定的原因。2.針對(duì)可能的原因，提出相應(yīng)的解決措施。（五）設(shè)計(jì)題（共10分）答題要求：本大題共1小題，10分。根據(jù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的溫度控制系統(tǒng)，要求采用熱電偶作為溫度傳感器，并通過(guò)PID控制器控制加熱設(shè)備，使溫度穩(wěn)定在設(shè)定值。請(qǐng)畫(huà)出系統(tǒng)原理圖，并簡(jiǎn)要說(shuō)明工作過(guò)程。答案：1.C2.A3.B4.C5.B6.C7.D8.C9.A10.C11.A12.C13.D14.C15.A16.C17.A18.D19.D20.C填空題答案：1.氣動(dòng)儀表2.非接觸式3.差壓4.閉環(huán)控制系統(tǒng)5.微處理器簡(jiǎn)答題答案：1.熱電偶溫度計(jì)優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好、測(cè)溫范圍廣、響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便等。2.氣動(dòng)執(zhí)行器由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)閥組成。工作原理：當(dāng)有信號(hào)壓力輸入時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生推力，推動(dòng)調(diào)節(jié)閥閥芯動(dòng)作，改變調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，從而調(diào)節(jié)流體流量。3.反饋環(huán)節(jié)是將系統(tǒng)輸出信號(hào)通過(guò)測(cè)量裝置返回輸入端與給定值比較。作用是檢測(cè)系統(tǒng)輸出與給定值的偏差，為控制器提供控制依據(jù)，使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制。4.選型基本原則：滿足工藝要求、可靠性高、精度合適、經(jīng)濟(jì)性好、便于安裝維護(hù)等。計(jì)算題答案：首先計(jì)算電流與壓力的關(guān)系，量程為10MPa對(duì)應(yīng)電流變化16mA，所以每MPa對(duì)應(yīng)電流變化1.6mA。5MPa時(shí)，輸出電流為4+5×1.6=12mA。案例分析題答案：1.可能原因：超聲波液位計(jì)安裝位置不當(dāng)、測(cè)量誤差大；電動(dòng)調(diào)節(jié)閥故障；PID控制器參數(shù)設(shè)置不合理；工藝過(guò)程存在干擾等。2.解決措施：檢查液位計(jì)安裝位置并調(diào)整；檢查調(diào)節(jié)閥并維修；重新整定PID控制器參數(shù)；排查工藝干擾并采取相應(yīng)措施。設(shè)計(jì)題答案：系統(tǒng)原理圖：熱電