(2025年)儀表維修工技師理論試題附答案一、單項選擇題（每題2分，共40分）1.某熱電阻溫度變送器輸出信號為4-20mA，當(dāng)測量溫度為0℃時輸出12mA，最可能的故障原因是（）。A.熱電阻斷路B.熱電阻短路C.變送器零點漂移D.電源電壓不足答案：C2.用于腐蝕性氣體環(huán)境的壓力儀表，其隔離膜片材料應(yīng)優(yōu)先選用（）。A.316L不銹鋼B.哈氏合金C.鈦合金D.聚四氟乙烯答案：B3.電磁流量計測量介質(zhì)電導(dǎo)率低于5μS/cm時，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是（）。A.輸出信號波動B.顯示負(fù)值C.無流量信號D.量程上限報警答案：C4.DCS系統(tǒng)中，AI模塊的“冷端補(bǔ)償”功能主要用于（）。A.熱電偶信號處理B.熱電阻信號處理C.4-20mA信號處理D.頻率信號處理答案：A5.智能壓力變送器進(jìn)行量程遷移時，若實際測量范圍為-50kPa~+150kPa，原量程為0~200kPa，則遷移量為（）。A.-25%B.-50kPaC.+50kPaD.+25%答案：B6.本質(zhì)安全型儀表的防爆標(biāo)志為（）。A.ExdIIBT4B.ExiaIICT6C.ExeIBT3D.ExnAIICT5答案：B7.現(xiàn)場總線儀表（FF-H1）的通信速率為（）。A.31.25kbpsB.125kbpsC.500kbpsD.1Mbps答案：A8.浮筒式液位計測量界面時，若輕介質(zhì)密度為ρ1，重介質(zhì)密度為ρ2，浮筒長度為L，則量程應(yīng)設(shè)置為（）。A.L×(ρ2-ρ1)B.L×ρ2C.L×ρ1D.L×(ρ2+ρ1)答案：A9.某PID控制器在階躍擾動下出現(xiàn)“等幅振蕩”，此時應(yīng)優(yōu)先調(diào)整的參數(shù)是（）。A.比例度B.積分時間C.微分時間D.輸出限幅答案：A10.紅外測溫儀測量金屬表面溫度時，若未設(shè)置正確的發(fā)射率，會導(dǎo)致（）。A.高溫測量值偏低B.低溫測量值偏高C.測量值始終偏大D.測量值與實際值偏差固定答案：A11.渦輪流量計的輸出信號類型通常為（）。A.4-20mA電流B.0-5V電壓C.頻率脈沖D.數(shù)字通信信號答案：C12.校驗0.5級、量程0~10MPa的壓力儀表時，標(biāo)準(zhǔn)表的精度等級應(yīng)不低于（）。A.0.1級B.0.2級C.0.25級D.0.5級答案：B13.超聲波物位計在測量揮發(fā)性液體時，可能因（）導(dǎo)致測量誤差。A.聲波衰減B.回波時間延遲C.溫度分層D.液面波動答案：A14.西門子S7-1200PLC中，DI模塊的公共端（M）與24V+短接時，輸入信號為（）。A.低電平有效B.高電平有效C.雙向有效D.無效答案：B15.氧化鋯氧量計的參比氣通常使用（）。A.壓縮空氣B.純氮氣C.純氧氣D.氬氣答案：A16.儀表接地系統(tǒng)中，保護(hù)接地與屏蔽接地的接地電阻要求分別為（）。A.≤4Ω，≤1ΩB.≤1Ω，≤4ΩC.≤10Ω，≤4ΩD.≤4Ω，≤10Ω答案：A17.雙法蘭差壓液位計測量密閉容器液位時，若正負(fù)壓室毛細(xì)管填充液密度變化，會導(dǎo)致（）。A.零點漂移B.量程變化C.線性度變差D.無輸出答案：A18.智能閥門定位器的反饋信號通常取自（）。A.閥桿位移傳感器B.執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣源壓力C.控制器輸出信號D.閥門限位開關(guān)答案：A19.用于測量高粘度介質(zhì)的流量儀表，最不適宜的是（）。A.電磁流量計B.橢圓齒輪流量計C.科氏力質(zhì)量流量計D.靶式流量計答案：A20.儀表電源系統(tǒng)中，UPS的主要作用是（）。A.穩(wěn)定電壓B.隔離干擾C.提供后備供電D.提高功率因數(shù)答案：C二、判斷題（每題1分，共10分）1.熱電阻三線制接法可消除導(dǎo)線電阻對測量的影響。（）答案：√2.壓力變送器的量程比越大，測量精度越高。（）答案：×（量程比與精度無直接正相關(guān)，量程比過大會降低實際使用精度）3.超聲波流量計可以測量非導(dǎo)電液體的流量。（）答案：√4.DCS系統(tǒng)的I/O模塊冗余是指同一信號接入兩個不同模塊。（）答案：×（冗余指兩個模塊同時接收同一信號，互為備用）5.本質(zhì)安全電路的導(dǎo)線與非本質(zhì)安全電路的導(dǎo)線可共用同一根電纜。（）答案：×（需分開敷設(shè)或采取隔離措施）6.浮子式液位計的測量精度與液體密度無關(guān)。（）答案：×（浮子浮力與密度相關(guān)，密度變化會影響測量）7.智能儀表的通信地址（如Modbus的SlaveID）可通過手持終端修改。（）答案：√8.校驗溫度儀表時，恒溫槽的溫場均勻性應(yīng)優(yōu)于被校儀表的最大允許誤差。（）答案：√9.電磁流量計的襯里材料選擇與介質(zhì)溫度無關(guān)。（）答案：×（襯里需滿足介質(zhì)溫度要求，如聚四氟乙烯耐溫低于陶瓷）10.PID控制器中，積分作用可以消除余差，但會降低系統(tǒng)穩(wěn)定性。（）答案：√三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述壓力變送器無輸出信號的可能原因及排查步驟。答案：可能原因：①電源故障（無24V供電或電壓不足）；②信號線路斷路或短路；③變送器內(nèi)部電路損壞（如電源模塊、放大模塊故障）；④傳感器故障（膜片破裂、應(yīng)變片損壞）；⑤配置錯誤（量程設(shè)置超出實際范圍）。排查步驟：①用萬用表檢測電源端電壓是否正常（24V±10%）；②檢查信號線路（4-20mA）是否導(dǎo)通，對地電阻是否正常（負(fù)載電阻≤250Ω）；③短接變送器輸出端，觀察是否有電流（如短接后有電流，可能為負(fù)載電阻過大）；④更換同型號變送器測試，確認(rèn)是否為本體故障；⑤通過手操器檢查配置參數(shù)（量程、單位、輸出類型）是否正確。2.說明DCS系統(tǒng)與PLC系統(tǒng)的主要區(qū)別。答案：①應(yīng)用場景：DCS側(cè)重連續(xù)過程控制（如化工、電力），PLC側(cè)重離散邏輯控制（如機(jī)械、流水線）；②冗余性：DCS支持更全面的冗余（電源、控制器、通信），PLC冗余通常需選配；③擴(kuò)展性：DCS支持大規(guī)模I/O點數(shù)（數(shù)千點），PLC一般為數(shù)百至數(shù)千點；④人機(jī)界面：DCS自帶強(qiáng)大的操作站和畫面組態(tài)功能，PLC需外接HMI或上位機(jī)；⑤通信協(xié)議：DCS常用專用總線（如ProfibusPA），PLC常用Modbus、Ethernet/IP等通用協(xié)議；⑥控制算法：DCS內(nèi)置復(fù)雜過程控制算法（如串級、前饋），PLC以邏輯控制和簡單PID為主。3.簡述智能儀表的校準(zhǔn)流程及注意事項。答案：校準(zhǔn)流程：①準(zhǔn)備：確認(rèn)校準(zhǔn)環(huán)境（溫度20±5℃，濕度≤85%），選擇標(biāo)準(zhǔn)器（精度至少為被校儀表的1/3），斷開被測介質(zhì)連接；②連接：將標(biāo)準(zhǔn)器與儀表信號端并聯(lián)（電流信號）或串聯(lián)（電壓信號），接通電源；③零點校準(zhǔn)：輸入下限值（如0℃、0kPa），調(diào)整零點使輸出為4mA（或?qū)?yīng)值）；④量程校準(zhǔn)：輸入上限值，調(diào)整量程使輸出為20mA；⑤中間點驗證：選擇25%、50%、75%量程點，記錄標(biāo)準(zhǔn)值與儀表輸出偏差；⑥誤差計算：各點誤差應(yīng)≤儀表精度等級；⑦記錄：填寫校準(zhǔn)報告，標(biāo)注校準(zhǔn)日期、人員、結(jié)果。注意事項：①校準(zhǔn)前需預(yù)熱儀表30分鐘；②避免強(qiáng)電磁干擾；③液體介質(zhì)儀表校準(zhǔn)后需排凈殘留液體；④智能儀表可通過手操器自動校準(zhǔn)，需確認(rèn)校準(zhǔn)模式（在線/離線）；⑤防爆區(qū)域校準(zhǔn)需使用防爆工具，切斷電源后操作。4.分析渦街流量計測量蒸汽流量時輸出波動大的可能原因。答案：①介質(zhì)參數(shù)變化：蒸汽帶液（水滴沖擊漩渦發(fā)生體）、壓力/溫度波動導(dǎo)致密度變化；②管道振動：漩渦頻率受機(jī)械振動干擾（如管道支架松動、泵閥脈動）；③安裝問題：上下游直管段不足（前≥15D，后≥5D）、管道內(nèi)有彎頭/閥門等阻流件；④漩渦發(fā)生體結(jié)垢：表面粗糙度增加，漩渦分離頻率不穩(wěn)定；⑤信號處理問題：放大器靈敏度設(shè)置過高（噪聲誤判為流量信號）、濾波時間常數(shù)過?。虎揠姎飧蓴_：信號電纜未屏蔽或與動力電纜平行敷設(shè)，引入電磁噪聲。5.說明儀表防雷電保護(hù)的主要措施。答案：①外部防護(hù)：安裝避雷針/避雷帶，確保儀表設(shè)備在保護(hù)范圍內(nèi)；②等電位連接：將儀表接地、設(shè)備外殼、金屬管道、建筑物鋼筋連接成等電位體，減少電位差；③電源防護(hù)：在儀表電源入口安裝浪涌保護(hù)器（SPD），抑制雷電感應(yīng)過電壓（如三級防護(hù)：總配電箱、分配電箱、儀表電源端）；④信號防護(hù)：對模擬量、開關(guān)量信號線路安裝信號SPD（如4-20mA、熱電偶信號），限制瞬態(tài)過電壓；⑤接地系統(tǒng)：獨立接地電阻≤4Ω（與防雷接地共用時≤1Ω），接地體采用銅排或鍍鋅扁鋼，接地線路徑短直；⑥電纜敷設(shè)：信號電纜穿金屬管埋地，避免與架空線路平行，金屬管兩端接地；⑦設(shè)備選型：在多雷區(qū)選用帶防雷功能的智能儀表（如內(nèi)置浪涌抑制電路）。四、計算題（每題8分，共24分）1.某孔板流量計測量過熱蒸汽，設(shè)計條件為：壓力P1=1.6MPa（絕壓），溫度T1=300℃，密度ρ1=5.8kg/m3，流量范圍0~100t/h，輸出4-20mA。實際運(yùn)行中，壓力P2=1.8MPa，溫度T2=320℃，求此時輸出電流為8mA對應(yīng)的實際流量（已知蒸汽可視為理想氣體，R=461J/(kg·K)）。解：根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，密度ρ=P/(R·T)（T為絕對溫度）。設(shè)計密度ρ1=P1/(R·T1)，實際密度ρ2=P2/(R·T2)T1=300+273=573K，T2=320+273=593Kρ2=(1.8×10^6)/(461×593)≈6.63kg/m3孔板流量計流量公式：Q∝√(ΔP/ρ)，設(shè)計流量Q1=100t/h對應(yīng)ΔP1，實際流量Q2對應(yīng)ΔP2。輸出電流8mA對應(yīng)設(shè)計流量的25%（(8-4)/(20-4)=25%），即Q1'=25t/h，此時ΔP1'=(Q1'/Q1)^2×ΔP1=0.0625ΔP1實際流量Q2=Q1'×√(ρ1/ρ2)=25×√(5.8/6.63)≈25×0.935≈23.38t/h答案：約23.38t/h2.某PID控制器采用臨界比例度法整定，當(dāng)比例度δk=30%時，系統(tǒng)出現(xiàn)等幅振蕩，周期Tk=2min。求PI控制時的比例度δ和積分時間Ti。解：臨界比例度法PI控制參數(shù)計算公式：δ=2δk=2×30%=60%Ti=0.85Tk=0.85×2=1.7min答案：比例度60%，積分時間1.7min3.校驗一臺0~100℃、0.5級的鉑電阻溫度變送器（輸出4-20mA），使用標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻（0℃時100Ω，α=0.00385Ω/Ω·℃）作為標(biāo)準(zhǔn)器。在校驗點50℃時，標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻的電阻值應(yīng)為多少？若此時變送器輸出12mA，計算該點的示值誤差（允許誤差為±0.5℃）。解：標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻50℃時的電阻值R=R0(1+αt)=100×(1+0.00385×50)=100×1.1925=119.25Ω變送器輸出12mA對應(yīng)(12-4)/(20-4)=50%量程，即顯示溫度50℃。標(biāo)準(zhǔn)溫度為50℃，示值誤差=顯示溫度-標(biāo)準(zhǔn)溫度=50-50=0℃（或需考慮電阻-溫度轉(zhuǎn)換誤差，若變送器將119.25Ω轉(zhuǎn)換為50℃，則無誤差）。答案：標(biāo)準(zhǔn)電阻119.25Ω，示值誤差0℃（符合要求）五、綜合分析題（每題8分，共16分）1.某化工廠反應(yīng)釜溫度控制系統(tǒng)（PID控制，電動調(diào)節(jié)閥）出現(xiàn)溫度波動大（±5℃），遠(yuǎn)超工藝要求的±1℃。作為儀表技師，應(yīng)如何排查故障？答案：排查步驟：①檢查溫度檢測環(huán)節(jié)：用標(biāo)準(zhǔn)溫度計測量反應(yīng)釜實際溫度，確認(rèn)熱電阻/熱電偶是否正常（如斷路、短路、接線松動）；檢查溫度變送器輸出是否穩(wěn)定（用萬用表監(jiān)測4-20mA信號，觀察是否波動）；②檢查控制環(huán)節(jié)：查看DCS/PID控制器參數(shù)（比例度、積分時間、微分時間）設(shè)置是否合理（如積分時間過短會導(dǎo)致超調(diào)）；檢查控制器輸出信號是否穩(wěn)定（觀察AO模塊輸出電流是否波動）；③檢查執(zhí)行環(huán)節(jié)：測試電動調(diào)節(jié)閥動作是否靈活（手動給定信號，觀察閥位是否平滑變化）；檢查閥門定位器是否故障（如反饋信號丟失、氣源壓力不足）；測量閥門前后壓差是否穩(wěn)定（壓差波動會導(dǎo)致流量變化）；④檢查干擾因素：確認(rèn)反應(yīng)釜是否有進(jìn)料量、攪拌速度、蒸汽壓力等外部干擾（聯(lián)系工藝人員確認(rèn)工況）；檢查儀表電纜是否受動力電纜干擾（改用屏蔽電纜或增加隔離器）；⑤系統(tǒng)聯(lián)調(diào)：將控制器切手動，手動調(diào)節(jié)閥門開度，觀察溫度變化是否滯后（判斷滯后時間是否過長，需調(diào)整微分時間）；切自動后重新整定PID參數(shù)（如增大比例度、延長積分時間）；⑥其他可能：溫度傳感器安裝位置是否合理（如插入深度不足，未接觸介質(zhì)）；反應(yīng)釜保溫層是否損壞（熱量散失導(dǎo)致溫度波動）。