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（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選項中，只有一項是符合題目要求的，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。1.化工自動化的核心是（）A.自動檢測B.自動控制C.自動操縱D.自動保護2.下列不屬于檢測儀表基本組成部分的是（）A.傳感器B.變換器C.顯示裝置D.調(diào)節(jié)裝置3.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)4.工業(yè)上常用的熱電阻材料有（）A.銅和鋁B.銅和鉑C.鋁和鉑D.鉑和銀5.電容式壓力傳感器的工作原理是（）A.壓力變化引起電容變化B.壓力變化引起電阻變化C.壓力變化引起電感變化D.壓力變化引起電壓變化6.超聲波液位計是利用超聲波在介質(zhì)中的（）來測量液位的。A.反射B.折射C.散射D.吸收7.流量測量中，節(jié)流裝置屬于（）A.容積式流量計B.速度式流量計C.質(zhì)量流量計D.差壓式流量計8.轉(zhuǎn)子流量計是基于（）原理工作的。A.節(jié)流B.恒壓降、變節(jié)流面積C.恒流速、變節(jié)流面積D.變壓降、變節(jié)流面積9.自動控制系統(tǒng)中，被控對象是指（）A.自動控制系統(tǒng)中接受控制的設(shè)備或過程B.自動控制系統(tǒng)中產(chǎn)生控制作用的設(shè)備C.自動控制系統(tǒng)中傳遞信息的設(shè)備D.自動控制系統(tǒng)中執(zhí)行控制任務(wù)的設(shè)備10.自動控制系統(tǒng)的基本性能指標(biāo)不包括（）A.穩(wěn)定性B.準(zhǔn)確性C.快速性D.可靠性11.比例控制的特點是（）A.有偏差才有控制作用，控制及時B.能消除余差C.控制作用的大小與偏差成反比D.控制作用的大小與偏差成正比12.積分控制的作用是（）A.消除余差B.加快控制過程C.提高穩(wěn)定性D.增大比例系數(shù)13.微分控制的作用是（）A.超前控制，抑制偏差的變化B.消除余差C.提高穩(wěn)定性D.增大比例系數(shù)14.對于PI控制系統(tǒng)，積分時間Ti越小，則（）A.積分作用越強，消除余差越快B.積分作用越強，消除余差越慢C.積分作用越弱，消除余差越快D.積分作用越弱，消除余差越慢15.氣動執(zhí)行器主要由（）兩部分組成。A.執(zhí)行機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)B.控制機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)C.執(zhí)行機構(gòu)和控制機構(gòu)D.調(diào)節(jié)機構(gòu)和反饋機構(gòu)16.電動執(zhí)行器的輸入信號一般為（）A.0-10mA或4-20mAB.0-5V或1-5VC.0-220V或0-380VD.0-1MPa或0-2MPa17.調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)Kv與（）有關(guān)。A.調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)、尺寸和流體性質(zhì)B.調(diào)節(jié)閥的開度C.流體的流量D.流體的壓力18.調(diào)節(jié)閥的理想流量特性不包括（）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19.串級控制系統(tǒng)中，主控制器的輸出作為（）的給定值。A.副控制器B.執(zhí)行器C.被控對象D.測量變送器20.均勻控制系統(tǒng)的目的是（）A.保證兩個變量都在允許范圍內(nèi)緩慢變化B.實現(xiàn)對兩個變量的精確控制C.使兩個變量快速達到設(shè)定值D.消除兩個變量之間的偏差第II卷（非選擇題，共60分）一、填空題（每題2分，共10分）1.化工儀表按其功能可分為檢測儀表和______儀表。2.熱電偶的熱電勢大小與______和______有關(guān)。3.自動控制系統(tǒng)按給定值的形式可分為定值控制系統(tǒng)、______控制系統(tǒng)和程序控制系統(tǒng)。4.比例積分微分控制規(guī)律的表達式為______。（用文字表述）5.調(diào)節(jié)閥的流量系數(shù)Kv越大，說明調(diào)節(jié)閥的______能力越強。二、判斷題（每題2分，請判斷對錯并說明理由，共10分）1.熱電阻溫度計的測量精度比熱電偶溫度計高。（）理由：2.積分控制能消除系統(tǒng)的余差，所以積分時間越長越好。（）理由：3.調(diào)節(jié)閥的氣開、氣關(guān)形式是根據(jù)工藝要求確定的，與安全無關(guān)。（）理由：4.串級控制系統(tǒng)中，副回路的存在提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。（）理由：5.均勻控制系統(tǒng)中，兩個變量的變化是相互獨立的。（）理由：三、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述化工自動化的意義。2.簡述比例、積分、微分控制規(guī)律各自的特點及適用場合。四、分析題（每題10分，共20分）材料：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。目前采用了簡單的單回路控制系統(tǒng)，但是在實際運行中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)進料流量發(fā)生變化時，反應(yīng)釜內(nèi)溫度波動較大，控制效果不理想。問題：請分析該控制系統(tǒng)存在的問題，并提出改進方案。五、設(shè)計題（10分）材料：某化工生產(chǎn)裝置需要對一個液位進行自動控制，要求液位保持在一定范圍內(nèi)。已知液位測量范圍為0-5m，控制精度要求較高。問題：請設(shè)計一個簡單的液位控制系統(tǒng)，畫出控制系統(tǒng)原理圖，并說明各組成部分的作用。答案：1.B2.D3.A4.B5.A6.A7.D8.B9.A10.D11.D12.A13.A14.A15.A16.A17.A18.C19.A20.A填空題答案：1.控制2.熱電偶材料、兩端溫度3.隨動4.輸出信號=比例系數(shù)×偏差+積分系數(shù)×偏差積分+微分系數(shù)×偏差微分5.流通判斷題答案：1.錯，熱電偶溫度計測量精度高，熱電阻溫度計精度也較高，但熱電偶在高溫測量等方面有優(yōu)勢，不能簡單說熱電阻測量精度比熱電偶高。2.錯，積分時間過長，積分作用過弱，消除余差能力下降，不是越長越好。3.錯，調(diào)節(jié)閥氣開、氣關(guān)形式與安全密切相關(guān)，需根據(jù)工藝安全要求確定。4.對，串級控制系統(tǒng)副回路能快速克服進入副回路的干擾，提高系統(tǒng)抗干擾能力。5.錯，均勻控制系統(tǒng)中兩個變量相互關(guān)聯(lián)，緩慢變化，不是相互獨立。簡答題答案：1.化工自動化的意義：提高生產(chǎn)效率，降低勞動強度；保證產(chǎn)品質(zhì)量；提高生產(chǎn)安全性；降低生產(chǎn)成本；便于生產(chǎn)管理等。2.比例控制特點：有偏差才有控制作用，控制及時，控制作用大小與偏差成正比，適用于對象滯后較小、負(fù)荷變化不大、控制要求不高的場合。積分控制特點：能消除余差，控制作用緩慢，適用于對象滯后較小、負(fù)荷變化不大、需要消除余差的場合。微分控制特點：超前控制，抑制偏差變化，適用于對象滯后較大、負(fù)荷變化大、控制要求高的場合。分析題答案：問題：單回路控制系統(tǒng)對進料流量變化引起的干擾克服能力不足，導(dǎo)致反應(yīng)釜內(nèi)溫度波動大。改進方案：采用串級控制系統(tǒng)，以溫度為主變量，進料流量為副變量。主控制器控制反應(yīng)釜溫度，副控制器根據(jù)進料流量變化及時