2025年高職（應(yīng)用化工技術(shù)）化工儀表試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）每題只有一個正確答案，請將正確答案填涂在答題卡相應(yīng)位置。（總共20題，每題2分，每題只有一個選項符合題意）1.化工儀表中，能夠?qū)⒈粶y壓力轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出的儀表是A.壓力傳感器B.壓力變送器C.壓力表D.壓力控制器答案：B2.以下哪種儀表不屬于溫度測量儀表A.熱電偶B.熱電阻C.液位計D.溫度計答案：C3.在化工生產(chǎn)中，用于測量流量的儀表是A.流量計B.液位計C.壓力計D.溫度計答案：A4.化工儀表的精度等級是指儀表的A.測量范圍B.最大誤差C.基本誤差D.引用誤差答案：D5.能夠?qū)⒎请娏哭D(zhuǎn)換為電量的元件是A.傳感器B.變送器C.控制器D.執(zhí)行器答案：A6.以下哪種傳感器屬于電阻式傳感器A.熱電偶B.熱電阻C.壓電傳感器D.霍爾傳感器答案：B7.化工儀表中，用于控制液位的儀表是A.液位控制器B.液位計C.流量控制器D.壓力控制器答案：A8.儀表的響應(yīng)時間是指A.儀表從輸入信號開始變化到輸出信號達到規(guī)定值的時間B.儀表從輸入信號開始變化到輸出信號達到穩(wěn)定值的時間C.儀表從輸入信號開始變化到輸出信號達到最大值的時間D.儀表從輸入信號開始變化到輸出信號達到最小值的時間答案：B9.以下哪種儀表屬于顯示儀表A.傳感器B.變送器C.記錄儀D.執(zhí)行器答案：C10.化工儀表的零點遷移是指A.改變儀表的測量下限B.改變儀表的測量上限C.改變儀表的量程D.改變儀表的精度答案：A11.用于測量氣體壓力的儀表是A.真空表B.壓力表C.差壓表D.液位計答案：B12.以下哪種儀表不屬于控制儀表A.控制器B.調(diào)節(jié)器C.記錄儀D.執(zhí)行器答案：C13.化工儀表中，能夠?qū)⒘髁啃盘栟D(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出的儀表是A.流量傳感器B.流量變送器C.流量計D.流量控制器答案：B14.儀表的線性度是指儀表的A.輸出信號與輸入信號之間的線性關(guān)系程度B.測量范圍與精度之間的關(guān)系程度C.響應(yīng)時間與精度之間的關(guān)系程度D.零點與量程之間的關(guān)系程度答案：A15.以下哪種傳感器屬于電容式傳感器A.熱電偶B.熱電阻C.壓電傳感器D.電容式壓力傳感器答案：D16.化工儀表中，用于測量溫度的熱電偶，其熱電勢大小與以下哪個因素?zé)o關(guān)A.熱電偶材料B.兩端溫度C.熱電偶長度D.熱電偶直徑答案：C、D（嚴(yán)格來說長度和直徑在一定程度上影響，但與熱電勢產(chǎn)生原理直接關(guān)系不大，這里答案選CD更合適）17.能夠?qū)⑿盘栠M行放大的儀表是A.傳感器B.放大器C.控制器D.執(zhí)行器答案：B18.化工儀表的量程是指A.儀表能夠測量的最大值與最小值之差B.儀表能夠測量的最大值C.儀表能夠測量的最小值D.儀表的精度范圍答案：A19.以下哪種儀表屬于變送單元A.傳感器B.變送器C.控制器D.執(zhí)行器答案：B20.化工儀表中，用于測量壓力的彈性元件不包括以下哪種A.彈簧管B.波紋管C.膜片D.熱電偶絲答案：D第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（共10分）（總共5題，每題2分）1.化工儀表按功能可分為______、______、______和______四類。答案：檢測儀表、顯示儀表、控制儀表、執(zhí)行器2.熱電偶的工作原理是基于______效應(yīng)。答案：熱電3.熱電阻溫度計是利用______隨溫度變化而變化的特性來測量溫度的。答案：電阻值4.流量測量的方法有______、______、______等。答案：容積法、速度法、質(zhì)量法5.化工儀表的基本性能指標(biāo)包括______、______、______、______等。答案：精度、變差、靈敏度、響應(yīng)時間（二）簡答題（共20分）（總共4題，每題5分）1.簡述壓力變送器的工作原理。答案：壓力變送器一般由測量部分、放大器和轉(zhuǎn)換部分組成。測量部分將被測壓力轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的力，作用于彈性元件上，使彈性元件產(chǎn)生位移，通過位移帶動傳感器產(chǎn)生電信號變化。放大器將傳感器輸出的微弱信號進行放大，轉(zhuǎn)換部分將放大后的信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號輸出。2.熱電阻有哪些常見的故障及原因？答案：常見故障有：顯示值異常。原因可能是熱電阻斷路，導(dǎo)致無電流通過；熱電阻短路，使電阻值為零；連接線路接觸不良，影響信號傳輸；環(huán)境溫度變化影響測量精度；熱電阻老化，性能下降等。3.簡述流量測量的意義。答案：流量測量在化工生產(chǎn)中具有重要意義。它可以幫助控制生產(chǎn)過程中的物料輸送量，確保各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的物料平衡；監(jiān)測生產(chǎn)裝置的運行效率，判斷設(shè)備是否正常工作；對化學(xué)反應(yīng)的物料配比進行精確控制，保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性；還能用于成本核算和生產(chǎn)過程的優(yōu)化調(diào)度等。4.如何進行化工儀表的零點和量程校準(zhǔn)？答案：零點校準(zhǔn)：在儀表輸入信號為零的情況下，調(diào)整儀表輸出使其達到規(guī)定的零點值。量程校準(zhǔn)：在儀表輸入滿量程信號時，調(diào)整儀表輸出使其達到規(guī)定的滿量程值。校準(zhǔn)過程中需使用標(biāo)準(zhǔn)信號源，按照儀表說明書的要求進行操作，確保校準(zhǔn)精度。校準(zhǔn)后要檢查儀表的線性度、精度等指標(biāo)是否符合要求。（三）分析題（共15分）有一化工生產(chǎn)過程，需要測量管道內(nèi)的液體壓力、溫度和流量，并進行控制。請分析并回答以下問題：1.選擇合適的儀表來測量壓力、溫度和流量，并說明理由。（5分）答案：測量壓力可選用壓力變送器，它能將壓力轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號，便于傳輸和控制，精度較高且適應(yīng)化工環(huán)境。測量溫度可選用熱電偶或熱電阻溫度計，熱電偶適用于高溫測量，熱電阻精度高，能滿足不同溫度范圍需求。測量流量可選用流量計，如電磁流量計、渦街流量計等，能準(zhǔn)確測量液體流量，滿足化工生產(chǎn)流量監(jiān)測要求。2.如何實現(xiàn)對壓力、溫度和流量的控制？（5分）答案：對于壓力控制，可通過壓力控制器接收壓力變送器的信號，與設(shè)定值比較后輸出控制信號，調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥來控制壓力。溫度控制方面，溫度控制器根據(jù)熱電偶或熱電阻溫度計的信號，與設(shè)定溫度比較，控制加熱或冷卻設(shè)備，實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)。流量控制則由流量控制器依據(jù)流量計信號和設(shè)定流量值，控制流量調(diào)節(jié)閥，保持流量穩(wěn)定。3.在測量和控制過程中，可能會遇到哪些干擾因素？如何解決？（5分）答案：干擾因素包括環(huán)境溫度變化影響儀表精度、管道振動影響測量穩(wěn)定性、電磁干擾影響信號傳輸?shù)取＝鉀Q方法有：對儀表進行溫度補償，采用隔熱、保溫措施減少環(huán)境溫度影響；安裝減震裝置減少管道振動；采用屏蔽電纜、合理布線等方式減少電磁干擾，提高測量和控制的可靠性。（四）綜合題（共15分）某化工企業(yè)生產(chǎn)一種化工產(chǎn)品，其生產(chǎn)過程中涉及到反應(yīng)釜內(nèi)的溫度控制和物料流量控制。已知反應(yīng)釜內(nèi)溫度范圍為0-200℃，物料流量范圍為0-100m3/h。請根據(jù)以下材料回答問題：材料：現(xiàn)有溫度傳感器（熱電偶分度號為K）、溫度變送器、溫度控制器、調(diào)節(jié)閥、流量傳感器（渦街流量計）、流量變送器、流量控制器等儀表設(shè)備。1.請設(shè)計一個溫度控制系統(tǒng)，說明各儀表的作用及連接方式。（7分）答案：溫度傳感器（熱電偶分度號為K）用于測量反應(yīng)釜內(nèi)的溫度，將溫度信號轉(zhuǎn)換為熱電勢。溫度變送器將熱電勢轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號，便于傳輸和后續(xù)處理。溫度控制器接收溫度變送器的信號，與設(shè)定溫度比較后輸出控制信號。調(diào)節(jié)閥根據(jù)溫度控制器的信號調(diào)節(jié)進入反應(yīng)釜的加熱或冷卻介質(zhì)流量，從而控制反應(yīng)釜內(nèi)溫度。連接方式為：熱電偶的兩端分別連接到溫度變送器的輸入端，溫度變送器的輸出端連接到溫度控制器的輸入端，溫度控制器的輸出端連接到調(diào)節(jié)閥的控制端。2.請設(shè)計一個流量控制系統(tǒng)，說明各儀表的作用及連接方式。（8分）答案：流量傳感器（渦街流量計）測量物料的流量，將流量信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號。流量變送器將流量傳感器的信號轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電流信號。流量控制器接收流量變送器的信號，與設(shè)定流量比較后輸出控制信號。調(diào)節(jié)閥根據(jù)流量控制器的信號調(diào)節(jié)物料的流量。連接方式為：渦街流量計的輸出端連接到流量變送器輸入端，流量變送器輸出端連接到流量控制器輸入端，流量控制器輸出端連接到調(diào)節(jié)閥控制端。（五）案例分析題（共10分）某化工生產(chǎn)裝置在運行過程中，出現(xiàn)了流量測量值異常波動的情況。請根據(jù)以下材料分析原因并提出解決措施：材料：該裝置采用渦街流量計測量流量，近期對管道進行了改造，管道材質(zhì)未變，但管徑略有縮小。流量測量信號通過電纜傳輸?shù)娇刂剖业娘@示儀表。1.分析流量測量值異常波動可能的原因。（5分）答案：管徑縮小可能導(dǎo)致流體流速發(fā)生變化，影響渦街流量計的測量準(zhǔn)確性，使流量測量值出現(xiàn)異常波動。電纜傳輸過程中可能受到電磁干擾等影響，導(dǎo)致信號不穩(wěn)定，進而引起流量測量值波動。另外，管道改造可能引起管道內(nèi)流體