2月熱工儀表高級(jí)工題庫(kù)含答案一、選擇題（每題2分，共40分）1.下列熱電偶中，屬于貴金屬熱電偶的是（）。A.K型（鎳鉻-鎳硅）B.S型（鉑銠10-鉑）C.E型（鎳鉻-銅鎳）D.J型（鐵-銅鎳）答案：B2.熱電阻三線制接法的主要目的是（）。A.提高測(cè)量精度B.簡(jiǎn)化接線C.降低成本D.增加抗干擾能力答案：A（通過(guò)電橋平衡消除導(dǎo)線電阻影響）3.差壓式流量計(jì)測(cè)量蒸汽流量時(shí)，必須進(jìn)行（）。A.溫度補(bǔ)償B.壓力補(bǔ)償C.溫度和壓力補(bǔ)償D.密度補(bǔ)償答案：C（蒸汽密度受溫度、壓力影響大，需雙補(bǔ)償）4.智能壓力變送器的輸出信號(hào)通常為（）。A.0-10mADCB.4-20mADC+HARTC.1-5VDCD.頻率信號(hào)答案：B（數(shù)字通信疊加模擬信號(hào)）5.工業(yè)用氧化鋯氧量計(jì)測(cè)量的是（）。A.煙氣中的絕對(duì)含氧量B.煙氣與參比氣的氧濃差電勢(shì)C.煙氣溫度D.煙氣壓力答案：B（基于氧濃差電池原理）6.電磁流量計(jì)的測(cè)量原理是（）。A.伯努利方程B.法拉第電磁感應(yīng)定律C.胡克定律D.熱傳導(dǎo)定律答案：B（導(dǎo)電液體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)）7.校驗(yàn)0.5級(jí)壓力變送器時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)表的精度應(yīng)至少為（）。A.0.1級(jí)B.0.2級(jí)C.0.5級(jí)D.1.0級(jí)答案：B（標(biāo)準(zhǔn)表精度需高于被校表3倍以上）8.DCS系統(tǒng)中，AI卡件的輸入信號(hào)類(lèi)型不包括（）。A.熱電阻信號(hào)B.熱電偶信號(hào)C.開(kāi)關(guān)量信號(hào)D.4-20mA信號(hào)答案：C（AI為模擬量輸入，開(kāi)關(guān)量為DI）9.渦街流量計(jì)的輸出頻率與（）成正比。A.流體流速B.流體密度C.流體壓力D.流體溫度答案：A（卡門(mén)渦街頻率與流速成線性關(guān)系）10.雙法蘭液位計(jì)測(cè)量密閉容器液位時(shí)，需進(jìn)行（）。A.零點(diǎn)遷移B.量程遷移C.溫度補(bǔ)償D.壓力補(bǔ)償答案：A（抵消法蘭膜盒間的靜壓差）11.熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用是（）。A.延長(zhǎng)熱電極至控制室B.補(bǔ)償熱電偶冷端溫度變化C.提高信號(hào)傳輸精度D.增強(qiáng)抗干擾能力答案：A（本質(zhì)是將冷端延伸至溫度穩(wěn)定處，補(bǔ)償需配合溫度補(bǔ)償器）12.熱工保護(hù)系統(tǒng)的“三取二”邏輯是指（）。A.三個(gè)信號(hào)中任意兩個(gè)動(dòng)作即觸發(fā)保護(hù)B.三個(gè)信號(hào)均動(dòng)作才觸發(fā)保護(hù)C.兩個(gè)信號(hào)動(dòng)作后需第三個(gè)信號(hào)確認(rèn)D.任意一個(gè)信號(hào)動(dòng)作即觸發(fā)保護(hù)答案：A（提高可靠性，減少誤動(dòng)）13.智能閥門(mén)定位器的反饋信號(hào)通常來(lái)自（）。A.閥位傳感器B.壓力傳感器C.溫度傳感器D.流量傳感器答案：A（檢測(cè)閥桿位移）14.測(cè)量高溫高壓蒸汽的壓力時(shí)，取壓點(diǎn)與儀表間應(yīng)加裝（）。A.冷凝器B.隔離罐C.集氣器D.沉降器答案：A（使蒸汽冷凝為液體，避免高溫?fù)p壞儀表）15.下列儀表中，屬于接觸式測(cè)溫的是（）。A.紅外溫度計(jì)B.輻射溫度計(jì)C.熱電偶D.光電高溫計(jì)答案：C（需與被測(cè)介質(zhì)接觸）16.工業(yè)電視攝像頭防護(hù)等級(jí)IP65中的“6”表示（）。A.防塵等級(jí)（完全防止粉塵進(jìn)入）B.防水等級(jí)（防噴水）C.防爆等級(jí)D.耐溫等級(jí)答案：A（IP代碼第一位為防塵，6級(jí)最高）17.熱工儀表系統(tǒng)接地電阻應(yīng)小于（）。A.1ΩB.4ΩC.10ΩD.20Ω答案：B（一般要求≤4Ω，特殊系統(tǒng)≤1Ω）18.用標(biāo)準(zhǔn)電阻箱校驗(yàn)熱電阻信號(hào)時(shí)，需模擬的電阻值應(yīng)根據(jù)（）確定。A.被測(cè)介質(zhì)溫度B.熱電阻分度表C.儀表量程D.環(huán)境溫度答案：B（如Pt100在100℃時(shí)電阻為138.5Ω）19.氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力與（）成正比。A.輸入氣壓信號(hào)B.閥前后壓差C.閥位開(kāi)度D.流體流量答案：A（氣壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)膜片產(chǎn)生推力）20.下列總線協(xié)議中，屬于現(xiàn)場(chǎng)總線的是（）。A.RS485B.HARTC.PROFIBUS-DPD.CAN答案：C（HART為過(guò)渡協(xié)議，PROFIBUS-DP是典型現(xiàn)場(chǎng)總線）二、判斷題（每題1分，共15分）1.熱電偶的熱電勢(shì)大小僅與熱端和冷端溫度有關(guān)，與熱電極長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。（）答案：√（熱電勢(shì)由材料和兩端溫度差決定）2.電磁流量計(jì)可以測(cè)量氣體流量。（）答案：×（需被測(cè)介質(zhì)導(dǎo)電，氣體不導(dǎo)電）3.壓力變送器的量程遷移是指改變其測(cè)量范圍的起點(diǎn)和終點(diǎn)。（）答案：√（如負(fù)遷移可測(cè)量負(fù)壓或密閉容器液位）4.熱電阻的電阻值隨溫度升高而減小的是負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱電阻。（）答案：√（如半導(dǎo)體熱電阻，金屬熱電阻多為正溫度系數(shù)）5.DCS系統(tǒng)的I/O卡件必須冗余配置。（）答案：×（關(guān)鍵卡件需冗余，非關(guān)鍵可單配）6.渦街流量計(jì)對(duì)直管段要求不高，可以安裝在彎頭附近。（）答案：×（需前10D后5D直管段，避免流場(chǎng)干擾）7.雙金屬溫度計(jì)的測(cè)量精度高于熱電偶。（）答案：×（雙金屬溫度計(jì)精度一般±1%，熱電偶可達(dá)±0.5%）8.智能儀表的自診斷功能可以檢測(cè)傳感器故障和通信故障。（）答案：√（如HART儀表可上報(bào)“傳感器故障”等診斷信息）9.測(cè)量腐蝕性介質(zhì)壓力時(shí)，必須使用隔離液。（）答案：×（也可選用防腐膜片的壓力變送器）10.熱工保護(hù)系統(tǒng)的動(dòng)作信號(hào)應(yīng)優(yōu)先于控制信號(hào)。（）答案：√（保護(hù)優(yōu)先級(jí)高于控制，確保設(shè)備安全）11.氧化鋯氧量計(jì)需要恒溫控制，因?yàn)槠漭敵鲭妱?shì)與溫度相關(guān)。（）答案：√（需維持700℃左右，避免溫度波動(dòng)影響測(cè)量）12.超聲波液位計(jì)可以測(cè)量真空容器內(nèi)的液位。（）答案：×（超聲波需介質(zhì)傳播，真空無(wú)介質(zhì)）13.校驗(yàn)壓力變送器時(shí)，只需校驗(yàn)量程點(diǎn)即可。（）答案：×（需校驗(yàn)零點(diǎn)、量程及中間點(diǎn)，確保線性度）14.儀表電纜與動(dòng)力電纜可以平行敷設(shè)。（）答案：×（需分開(kāi)敷設(shè)，避免電磁干擾）15.調(diào)節(jié)閥的流量特性是指閥桿位移與流量的關(guān)系。（）答案：√（如線性、等百分比、快開(kāi)特性）三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共30分）1.簡(jiǎn)述熱電阻三線制接法消除導(dǎo)線電阻誤差的原理。答案：三線制將兩根導(dǎo)線分別接入電橋的相鄰橋臂，第三根導(dǎo)線接入電源端。當(dāng)導(dǎo)線電阻變化時(shí)，相鄰橋臂的電阻變化相互抵消，電橋輸出僅反映熱電阻的變化，從而消除導(dǎo)線電阻對(duì)測(cè)量的影響。2.智能閥門(mén)定位器相比傳統(tǒng)氣動(dòng)定位器有哪些優(yōu)勢(shì)？答案：①精度高（數(shù)字式控制）；②可在線修改流量特性；③具有自診斷功能（如閥桿卡澀、膜片泄漏）；④支持通信（HART/FOUNDATIONFieldbus）；⑤調(diào)節(jié)速度快，穩(wěn)定性好。3.差壓式流量計(jì)測(cè)量蒸汽流量時(shí)，為何需要溫壓補(bǔ)償？寫(xiě)出補(bǔ)償公式。答案：蒸汽密度ρ隨溫度T、壓力P變化顯著，而差壓式流量計(jì)的流量公式Q=K√(ΔP/ρ)，若ρ變化會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差。補(bǔ)償公式為：Q補(bǔ)償=Q測(cè)量×√(ρ設(shè)計(jì)/ρ實(shí)際)，其中ρ實(shí)際=P實(shí)際/(Z×R×T實(shí)際)（Z為壓縮因子，R為氣體常數(shù)）。4.簡(jiǎn)述DCS系統(tǒng)AI卡件的校驗(yàn)步驟。答案：①斷開(kāi)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，短接卡件輸入端子；②用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源輸入0%、25%、50%、75%、100%量程的信號(hào)（如4mA、9mA、14mA、19mA、24mA）；③記錄DCS顯示值與輸入值的偏差；④計(jì)算基本誤差、回差，應(yīng)滿(mǎn)足精度要求；⑤校驗(yàn)完畢恢復(fù)接線，測(cè)試抗干擾能力（如敲擊卡件無(wú)跳變）。5.如何判斷熱電偶是否斷路？答案：①用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)量熱電偶兩端，若電阻趨近于無(wú)窮大，可能斷路；②觀察DCS顯示值，若顯示“超量程”或固定最大值（如S型熱電偶斷路可能顯示1600℃以上）；③短接熱電偶冷端，若顯示值下降（如原為800℃，短接后接近冷端溫度），則原熱電偶正常；若無(wú)變化，可能斷路。6.簡(jiǎn)述電磁流量計(jì)的安裝注意事項(xiàng)。答案：①確保被測(cè)介質(zhì)充滿(mǎn)管道（垂直安裝時(shí)流體自下而上）；②前后直管段要求前5D后3D（D為管徑）；③接地良好（單獨(dú)接地，與工藝管道絕緣）；④避免強(qiáng)磁場(chǎng)干擾（遠(yuǎn)離電機(jī)、變壓器）；⑤測(cè)量腐蝕性介質(zhì)時(shí)，選擇匹配的襯里材料（如聚四氟乙烯）。四、計(jì)算題（每題6分，共18分）1.某Pt100熱電阻在0℃時(shí)電阻為100Ω，其溫度系數(shù)α=0.00385Ω/(Ω·℃)。若測(cè)量時(shí)顯示電阻為119.25Ω，求被測(cè)介質(zhì)溫度（假設(shè)為線性關(guān)系）。答案：根據(jù)公式R=R0(1+αt)，t=(R/R0-1)/α=(119.25/100-1)/0.00385=(0.1925)/0.00385≈50℃。2.用孔板測(cè)量空氣流量，設(shè)計(jì)工況為P1=100kPa（絕壓）、T1=20℃（293K），實(shí)際工況P2=120kPa、T2=30℃（303K），差壓ΔP設(shè)計(jì)=4kPa，實(shí)際ΔP=3.6kPa。求實(shí)際流量與設(shè)計(jì)流量的比值（空氣可視為理想氣體）。答案：流量公式Q=K√(ΔP×P/(T))（P為絕壓，T為絕對(duì)溫度）。設(shè)計(jì)流量Q1=K√(4×100/293)，實(shí)際流量Q2=K√(3.6×120/303)，比值Q2/Q1=√[(3.6×120×293)/(4×100×303)]=√[(3.6×120×293)/(4×100×303)]≈√[(126576)/(121200)]≈√1.044≈1.022，即實(shí)際流量為設(shè)計(jì)流量的102.2%。3.某壓力變送器量程為0-1.6MPa，輸出4-20mA?，F(xiàn)需測(cè)量-0.1-1.5MPa的壓力（負(fù)遷移），求遷移后的量程和零點(diǎn)輸出電流。答案：原量程=1.6-0=1.6MPa，遷移量=-0.1MPa（負(fù)遷移），遷移后量程=1.5-(-0.1)=1.6MPa（量程不變）。零點(diǎn)對(duì)應(yīng)壓力-0.1MPa，輸出電流=4+((-0.1-0)/1.6)×(20-4)=4-0.1/1.6×16=4-1=3mA（需檢查是否超出儀表允許遷移范圍，通常遷移量不超過(guò)量程的100%）。五、綜合分析題（每題7分，共17分）1.某電廠DCS顯示主蒸汽溫度偏低（實(shí)際溫度正常），試分析可能的故障原因及排查步驟。答案：可能原因：①熱電偶斷路或短路（如熱電極老化斷裂，或絕緣損壞短路）；②補(bǔ)償導(dǎo)線接反或型號(hào)不符（如K型補(bǔ)償導(dǎo)線誤用J型）；③冷端溫度補(bǔ)償器故障（如溫度傳感器損壞，補(bǔ)償值錯(cuò)誤）；④DCSAI卡件故障（如通道損壞、接線松動(dòng)）；⑤導(dǎo)線電阻過(guò)大（三線制接線中導(dǎo)線接觸不良，導(dǎo)致測(cè)量電阻偏大，顯示溫度偏低）。排查步驟：①用萬(wàn)用表測(cè)量熱電偶輸出電勢(shì)，與實(shí)際溫度對(duì)應(yīng)的分度表值對(duì)比（如實(shí)際540℃，S型熱電偶電勢(shì)應(yīng)為5.824mV）；②檢查補(bǔ)償導(dǎo)線極性及型號(hào)（正負(fù)極是否接反，是否與熱電偶匹配）；③測(cè)量冷端溫度（如就地溫度25℃，補(bǔ)償器應(yīng)補(bǔ)償25℃對(duì)應(yīng)的電勢(shì)）；④斷開(kāi)熱電偶，用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源輸入正確電勢(shì)，觀察DCS顯示是否正常（判斷卡件是否故障）；⑤測(cè)量導(dǎo)線電阻（三線制中每根導(dǎo)線電阻應(yīng)≤1Ω，否則需更換導(dǎo)線）。2.某智能壓力變送器輸出信號(hào)波動(dòng)大（DCS顯示值跳變），可能的原因有哪些？如何處理？答案：可能原因：①取壓點(diǎn)堵塞（如介質(zhì)臟污導(dǎo)致取壓管不暢，壓力波動(dòng)）；②膜盒或傳感器損壞（內(nèi)部元件松動(dòng)，輸出信號(hào)不穩(wěn)）；③電源電壓波動(dòng)（如24VDC電源紋波過(guò)大，干擾信號(hào)）；④電磁干擾（附近有電機(jī)、變頻器，信號(hào)電纜未屏蔽）；⑤量程設(shè)置不當(dāng)（實(shí)際壓力接近量程下限，信噪比低）；⑥通信干擾（HART信號(hào)與模擬信號(hào)疊加，通信速率過(guò)高導(dǎo)致沖突）。處理方法：①檢查取壓管（吹洗或疏通，確認(rèn)無(wú)堵塞）；②用手持終端（HART手操器）讀取變送器診斷信息（如“傳感器故障”）；③測(cè)量電源電壓（應(yīng)穩(wěn)定在24V±0.5V）；④檢查信號(hào)電纜屏蔽層接地（單端接地，避免地環(huán)路干擾）；⑤調(diào)整量程（使測(cè)量值處于量程的30%-80%）；⑥降低HART通信速率（如從1200bps降至600bps）或增加信號(hào)濾波時(shí)間常數(shù)。3.某鍋爐汽包液位采用雙室平衡容器測(cè)量，DCS顯示液位比實(shí)際偏高，試分析可能的故障原因。答案：可能原因：①平衡容器冷凝水缺失（如伴熱溫度過(guò)高，冷凝水蒸發(fā)，正壓側(cè)壓力降低）；②正壓側(cè)取壓管泄漏（導(dǎo)致正壓側(cè)壓力減小，差壓ΔP=正壓-負(fù)壓增大，液位顯示偏高）；③負(fù)壓側(cè)取壓管堵塞（負(fù)壓側(cè)壓力無(wú)法