自動化儀表操作與故障診斷試題合集引言本試題合集圍繞自動化儀表的操作規(guī)范、故障診斷邏輯、原理應(yīng)用等核心知識點設(shè)計，涵蓋選擇題、判斷題、簡答題及案例分析題，適用于儀表工技能考核、技術(shù)人員能力提升及院校相關(guān)專業(yè)教學(xué)實踐，助力讀者系統(tǒng)掌握儀表操作與故障處理的關(guān)鍵要點。一、單項選擇題（每題2分，共20分）以下每題均有一個正確答案，請根據(jù)儀表原理、操作規(guī)范等知識選擇最優(yōu)選項。1.某差壓變送器測量蒸汽流量，若導(dǎo)壓管內(nèi)冷凝水流失，儀表示值會（）。A.偏高B.偏低C.無變化D.波動答案：A解析：蒸汽流量測量依賴差壓與流量的平方關(guān)系，導(dǎo)壓管冷凝水流失后，正壓側(cè)（或負壓側(cè)，依安裝方式而定）的蒸汽直接作用于變送器膜片，使測量的差壓值偏離真實值。正常情況下，冷凝水隔離蒸汽、穩(wěn)定差壓傳遞，流失后差壓計算中“虛假壓力”疊加，導(dǎo)致流量示值偏高。2.熱電阻測溫時，采用三線制接法的主要目的是（）。A.提高測量精度B.延長導(dǎo)線使用壽命C.降低環(huán)境干擾D.方便接線答案：A解析：熱電阻的三線制接法將兩根導(dǎo)線的電阻引入測量橋路的相鄰橋臂，利用橋路平衡特性抵消導(dǎo)線電阻隨溫度的變化誤差。環(huán)境溫度波動會改變導(dǎo)線電阻，若用兩線制，導(dǎo)線電阻直接疊加在熱電阻測量值中；三線制通過橋路補償，有效提升測量精度。3.電磁流量計的測量原理基于（），因此對介質(zhì)的（）有要求。A.電磁感應(yīng)定律；電導(dǎo)率B.伯努利方程；密度C.熱傳導(dǎo)定律；溫度D.電容充放電；介電常數(shù)答案：A解析：電磁流量計依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律（導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生電動勢），測量管內(nèi)的導(dǎo)電介質(zhì)相當于導(dǎo)體。介質(zhì)電導(dǎo)率需≥5μS/cm（多數(shù)型號要求），若電導(dǎo)率過低，感應(yīng)電動勢微弱，無法被儀表檢測，因此對介質(zhì)電導(dǎo)率有明確要求。4.儀表校驗時，“零點”與“量程”的調(diào)整順序應(yīng)為（）。A.先調(diào)零點，再調(diào)量程B.先調(diào)量程，再調(diào)零點C.無固定順序D.同時調(diào)整答案：B解析：量程決定儀表的測量范圍跨度（如0-1MPa），零點是測量范圍的起點（如遷移后的0點）。若先調(diào)零點，再調(diào)量程，量程調(diào)整可能改變零點的相對位置；先調(diào)量程（確定測量范圍的“上限”），再調(diào)零點（校準“下限”），可確保測量范圍的準確性，因此順序為“先量程后零點”。5.當現(xiàn)場儀表（如壓力變送器）出現(xiàn)“超量程”報警時，首先應(yīng)檢查（）。A.儀表電源是否正常B.工藝介質(zhì)壓力是否異常C.儀表接線是否松動D.儀表量程設(shè)置是否正確答案：B解析：“超量程”報警可能因工藝介質(zhì)壓力異常升高（如泵啟動、閥門誤操作）或儀表量程設(shè)置過小。故障診斷遵循“先工藝后儀表”的原則，優(yōu)先確認工藝系統(tǒng)是否存在異常（如管道堵塞、設(shè)備故障導(dǎo)致壓力突變），再檢查儀表參數(shù)設(shè)置。二、判斷題（每題1分，共10分）請判斷下列表述是否正確，正確填“√”，錯誤填“×”。1.對正在運行的儀表進行校驗時，必須先切斷儀表的電源和信號源，再拆除接線。（）答案：×解析：部分智能儀表（如HART協(xié)議變送器）支持在線校驗，無需切斷電源；帶旁路的差壓變送器也可通過旁路閥隔離工藝介質(zhì)后在線校驗。操作前應(yīng)結(jié)合儀表類型和現(xiàn)場規(guī)程判斷，“必須切斷”的表述過于絕對。2.當儀表顯示值與實際工藝參數(shù)偏差較大時，應(yīng)首先檢查儀表的接線是否松動。（）答案：√解析：故障診斷遵循“先簡單后復(fù)雜”原則，接線松動是常見故障誘因（振動、氧化等導(dǎo)致），且排查成本低、速度快。確認接線正常后，再逐步檢查傳感器、變送器、工藝介質(zhì)等因素，因此優(yōu)先檢查接線合理。3.雷達液位計的測量精度不受介質(zhì)溫度、壓力的影響，因此無需考慮工藝條件變化。（）答案：×解析：雷達液位計的測量原理基于電磁波傳播，溫度、壓力變化會影響介質(zhì)的介電常數(shù)、蒸汽密度，進而改變雷達波的反射特性（如虛假回波強度）。雖影響較其他儀表小，但極端工況下仍需結(jié)合工藝條件修正測量模型或參數(shù)。4.智能變送器的“自診斷”功能可完全替代人工故障排查，因此日常維護無需現(xiàn)場巡檢。（）答案：×解析：自診斷功能可定位儀表內(nèi)部故障（如傳感器故障、通信異常），但無法檢測外部問題（如導(dǎo)壓管堵塞、安裝支架松動、工藝介質(zhì)結(jié)晶）。日常維護需結(jié)合現(xiàn)場巡檢（檢查儀表外觀、管線連接、工藝狀態(tài)等），二者缺一不可。三、簡答題（每題10分，共30分）請結(jié)合儀表原理、操作經(jīng)驗，簡要回答下列問題。1.簡述智能變送器（如HART協(xié)議）的故障診斷優(yōu)勢，以及日常維護中需重點關(guān)注的參數(shù)。參考答案：智能變送器的故障診斷優(yōu)勢體現(xiàn)在：①自診斷功能：通過手操器或上位機讀取故障代碼（如傳感器故障、通信中斷），快速定位問題；②在線校驗：無需拆卸儀表即可完成零點、量程校準，減少停機時間；③數(shù)據(jù)記錄：存儲壓力、溫度等過程變量趨勢，輔助分析工藝波動與儀表故障的關(guān)聯(lián)。日常維護重點參數(shù)：①傳感器狀態(tài)：通過“膜片完整性”參數(shù)判斷是否泄漏；②溫度補償：環(huán)境溫度變化時，確認溫度補償值與實際相符，避免精度偏差；③通信質(zhì)量：HART協(xié)議的信號強度、從設(shè)備響應(yīng)時間，確保數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定；④量程與遷移：確認量程、遷移量與工藝測量范圍匹配，避免示值偏差。2.某工廠的雷達液位計顯示“測量故障”，請列出可能的故障原因及對應(yīng)的排查步驟。參考答案：可能原因及排查步驟：（1）天線污染/結(jié)垢：檢查天線表面是否有介質(zhì)殘留、結(jié)垢，按規(guī)程清理（防爆區(qū)域需斷電或用防爆工具），清理后重啟觀察。（2）雷達波干擾：檢查附近是否有強電磁設(shè)備（如變頻器），或安裝位置是否在進料口正上方（飛濺導(dǎo)致虛假回波），調(diào)整安裝角度/位置避開干擾。（3）參數(shù)設(shè)置錯誤：檢查量程、盲區(qū)、介電常數(shù)設(shè)置是否與工藝相符，重新設(shè)置后重啟。（4）硬件故障：檢查電源是否穩(wěn)定，用替換法（如更換模塊）測試，判斷是否硬件損壞，必要時聯(lián)系廠家維修。3.簡述壓力變送器“零點漂移”的常見原因及處理方法。參考答案：常見原因及處理：（1）溫度影響：環(huán)境溫度劇烈變化，導(dǎo)致傳感器膜片或電路參數(shù)漂移。處理：檢查儀表安裝位置（遠離熱源/冷源），或啟用溫度補償功能（智能變送器）。（2）機械振動：長期振動使傳感器固定件松動，膜片受力不均。處理：加固儀表安裝支架，或更換抗振型變送器。（3）介質(zhì)腐蝕/結(jié)晶：導(dǎo)壓管內(nèi)介質(zhì)結(jié)晶、腐蝕傳感器膜片，導(dǎo)致零點偏移。處理：清理導(dǎo)壓管（如用高壓水沖洗、化學(xué)清洗），更換耐腐蝕膜片（如哈氏合金）。（4）電氣干擾：信號線受電磁干擾，導(dǎo)致零點波動。處理：檢查信號線敷設(shè)（遠離強電線路），采用屏蔽線并單端接地。四、案例分析題（每題20分，共40分）請結(jié)合工藝場景，分析故障原因并提出處理方案，要求邏輯清晰、措施可行。案例1：電磁流量計示值偏低且波動頻繁背景：某化工廠離心泵出口管道的電磁流量計，近期示值遠低于實際流量（工藝人員通過儲罐液位估算），且示值波動頻繁。故障分析與處理：1.電極污染/結(jié)垢：原因：介質(zhì)雜質(zhì)（如結(jié)垢、油污）覆蓋電極，導(dǎo)致信號檢測不良。處理：關(guān)閉前后閥門，放空介質(zhì)（注意工藝安全），拆卸電極，用軟布/專用清潔劑（如稀鹽酸，依介質(zhì)特性選擇）清理，安裝后重啟觀察。2.襯里損壞：原因：介質(zhì)腐蝕、磨損或安裝損傷導(dǎo)致襯里破損，磁場泄漏。處理：斷開電源，拆除管道（或用超聲波測厚儀檢測），更換同型號襯里/流量計，重新校準。3.信號干擾：原因：信號線與強電線路并行，受電磁干擾。處理：檢查敷設(shè)路徑，保持與強電線路≥30cm間距；重新敷設(shè)屏蔽線（單端接地），或加裝濾波模塊。4.介質(zhì)電導(dǎo)率變化：原因：介質(zhì)混入低電導(dǎo)率液體，導(dǎo)致測量精度下降。處理：取樣分析電導(dǎo)率，若低于儀表要求（如<5μS/cm），更換超聲波流量計，或添加電解質(zhì)（符合工藝安全要求）。案例2：熱電偶溫度示值跳變背景：某煉油廠常壓塔塔頂熱電偶，DCS顯示溫度從200℃跳至300℃（幾秒后恢復(fù)），工藝反映實際溫度無明顯波動。故障分析與處理：1.接線松動：原因：接線端子氧化、振動導(dǎo)致接觸不良，信號時斷時續(xù)。處理：關(guān)閉接線盒，檢查端子接線，重新緊固，打磨氧化部位并涂導(dǎo)電膏。2.補償導(dǎo)線故障：原因：補償導(dǎo)線老化、破損，內(nèi)部斷線/接觸不良。處理：斷開兩端接線，用萬用表測電阻（正?！軒讱W），更換同型號補償導(dǎo)線（確保極性正確）。3.冷端溫度波動：原因：DCS冷端補償模塊故障或環(huán)境溫度劇烈變化（如空調(diào)、熱源）。處理：檢查補償模塊示值與實際環(huán)境溫度是否相符，更換故障模塊；調(diào)整接線盒位置（遠離熱源/冷源），或增加保溫措施。4.熱電偶故障：原因：熱電極氧化