2025年大學(xué)大二（化學(xué)工程）化工儀表及自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)綜合測(cè)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共40分）每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。(總共20題，每題2分，每題給出的選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。)1.在化工儀表中，用于檢測(cè)壓力的儀表是（）A.溫度計(jì)B.流量計(jì)C.壓力表D.液位計(jì)2.自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，能夠根據(jù)偏差自動(dòng)調(diào)整控制信號(hào)的是（）A.控制器B.傳感器C.執(zhí)行器D.被控對(duì)象3.以下哪種儀表屬于電動(dòng)儀表（）A.氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥B.電動(dòng)變送器C.液動(dòng)執(zhí)行器D.機(jī)械流量計(jì)4.化工生產(chǎn)中，對(duì)流量測(cè)量精度要求較高的場(chǎng)合通常選用（）A.轉(zhuǎn)子流量計(jì)B.電磁流量計(jì)C.孔板流量計(jì)D.渦輪流量計(jì)5.熱電偶溫度計(jì)利用的是（）原理來測(cè)量溫度。A.熱電效應(yīng)B.熱阻效應(yīng)C.熱膨脹效應(yīng)D.熱對(duì)流效應(yīng)6.自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本組成部分不包括（）A.反饋環(huán)節(jié)B.比較環(huán)節(jié)C.放大環(huán)節(jié)D.濾波環(huán)節(jié)7.對(duì)于液位測(cè)量，浮球液位計(jì)屬于（）A.直讀式液位計(jì)B.浮力式液位計(jì)C.靜壓式液位計(jì)D.電容式液位計(jì)8.氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的信號(hào)范圍一般是（）A.0-20mAB.4-20mAC.0.02-0.1MPaD.0.04-0.1MPa9.化工儀表的精度等級(jí)是根據(jù)（）來劃分的。A.最大絕對(duì)誤差B.相對(duì)誤差C.引用誤差D.標(biāo)準(zhǔn)誤差10.在控制系統(tǒng)中，比例控制作用的特點(diǎn)是（）A.有滯后B.有超前C.無余差D.有余差11.熱電阻溫度計(jì)的測(cè)溫元件是（）A.熱電偶B.熱敏電阻C.熱電阻絲D.半導(dǎo)體材料12.自動(dòng)化系統(tǒng)中，被控變量是指（）A.控制信號(hào)B.干擾信號(hào)C.被控制的工藝參數(shù)D.給定值13.超聲波流量計(jì)主要用于測(cè)量（）A.氣體流量B.液體流量C.固體流量D.氣液混合流量14.電動(dòng)執(zhí)行器的輸出方式不包括（）A.直行程B.角行程C.多轉(zhuǎn)式D.擺動(dòng)式15.對(duì)于流量測(cè)量，屬于容積式流量計(jì)的是（）A.橢圓齒輪流量計(jì)B.渦街流量計(jì)C.超聲波流量計(jì)D.電磁流量計(jì)16.自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，反饋信號(hào)是由（）檢測(cè)得到的。A.傳感器B.控制器C.執(zhí)行器D.被控對(duì)象17.熱電阻溫度計(jì)的測(cè)量范圍一般為（）A.-200℃-850℃B.-50℃-150℃C.0℃-100℃D.100℃-500℃18.氣動(dòng)執(zhí)行器的主要組成部分包括（）A.氣缸、活塞、彈簧B.電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器C.閥芯、閥座、閥體D.傳感器、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)19.在控制系統(tǒng)中，積分控制作用的優(yōu)點(diǎn)是（）A.反應(yīng)快B.能消除余差C.控制及時(shí)D.調(diào)節(jié)作用強(qiáng)20.化工儀表中，用于顯示溫度的儀表是（）A.壓力表B.溫度計(jì)C.流量計(jì)D.液位計(jì)第II卷（非選擇題共60分）21.簡(jiǎn)答題(總共4題，每題5分，簡(jiǎn)要回答下列問題。)-簡(jiǎn)述化工儀表的主要作用。-說明自動(dòng)化控制系統(tǒng)中開環(huán)控制和閉環(huán)控制的區(qū)別。-熱電阻溫度計(jì)的工作原理是什么？-簡(jiǎn)述氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的工作原理。22.填空題(總共10題，每題2分，在下列各題的橫線處填上正確答案。)-化工儀表按能源分類可分為______儀表、電動(dòng)儀表和液動(dòng)儀表。-自動(dòng)化控制系統(tǒng)的基本控制規(guī)律有比例控制、______控制和微分控制。-熱電偶溫度計(jì)由______和顯示儀表組成。-流量測(cè)量儀表按測(cè)量原理可分為容積式流量計(jì)、速度式流量計(jì)和______流量計(jì)。-電動(dòng)執(zhí)行器按輸出方式可分為直行程、角行程和______。-液位測(cè)量儀表按工作原理可分為直讀式液位計(jì)、浮力式液位計(jì)、靜壓式液位計(jì)和______液位計(jì)。-自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，控制器的作用是根據(jù)______信號(hào)和反饋信號(hào)進(jìn)行比較、運(yùn)算，然后輸出控制信號(hào)。-熱電阻溫度計(jì)的分度號(hào)有______、Cu50、Cu100等。-氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥由______、閥體、閥芯、閥座等部分組成。-化工生產(chǎn)中，常用的流量測(cè)量儀表有轉(zhuǎn)子流量計(jì)、電磁流量計(jì)、______流量計(jì)等。23.分析題(總共2題，每題10分，分析下列問題。)-某化工生產(chǎn)過程中，需要對(duì)反應(yīng)釜內(nèi)的溫度進(jìn)行精確控制。已知當(dāng)前反應(yīng)釜內(nèi)溫度為T1，設(shè)定溫度為T0，采用比例積分控制算法。請(qǐng)分析比例控制和積分控制分別在這個(gè)過程中的作用，并說明如何根據(jù)溫度偏差調(diào)整控制信號(hào)。-現(xiàn)有一臺(tái)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，在運(yùn)行過程中出現(xiàn)調(diào)節(jié)閥動(dòng)作遲緩的現(xiàn)象。請(qǐng)分析可能導(dǎo)致該問題的原因，并提出相應(yīng)的解決措施。24.材料題(總共1題，每題20分，閱讀以下材料，回答問題。)材料：在某化工生產(chǎn)裝置中，采用了自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控和控制。該系統(tǒng)包括溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等多種檢測(cè)儀表，以及控制器、執(zhí)行器等控制設(shè)備。在生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)流量測(cè)量值出現(xiàn)較大波動(dòng)，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)是流量傳感器的探頭被雜質(zhì)堵塞。-請(qǐng)分析流量傳感器探頭被堵塞對(duì)生產(chǎn)過程的影響。-針對(duì)流量傳感器探頭被堵塞的問題，提出至少三種解決措施。25.設(shè)計(jì)題(總共1題，每題10分，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的化工液位控制系統(tǒng)。要求畫出控制系統(tǒng)原理圖，并說明各組成部分的作用。)答案：1.C2.A3.B4.B5.A6.D7.B8.C9.C10.D11.C12.C13.B14.D15.A16.A17.A18.A19.B20.B21.化工儀表的主要作用是對(duì)化工生產(chǎn)過程中的各種參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)、顯示、控制等，確保生產(chǎn)過程的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。開環(huán)控制無反饋環(huán)節(jié)，控制精度低；閉環(huán)控制有反饋環(huán)節(jié)，能根據(jù)偏差自動(dòng)調(diào)整，控制精度高。熱電阻溫度計(jì)利用金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的特性來測(cè)量溫度。氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥通過接受控制器輸出的控制信號(hào)，改變閥門開度，從而調(diào)節(jié)流體流量。22.氣動(dòng)；積分；熱電偶；質(zhì)量；多轉(zhuǎn)式；電容式；給定；Pt100；執(zhí)行機(jī)構(gòu)；孔板23.比例控制能快速響應(yīng)溫度偏差，偏差越大控制作用越強(qiáng)，但有余差。積分控制能消除余差，通過對(duì)偏差的積分作用逐漸調(diào)整控制信號(hào)。根據(jù)溫度偏差，比例控制部分根據(jù)偏差大小成比例調(diào)整控制信號(hào)，積分控制部分對(duì)偏差進(jìn)行積分運(yùn)算，隨著時(shí)間積累不斷修正控制信號(hào)，使反應(yīng)釜溫度逐漸接近設(shè)定值?？赡茉蛴袣庠磯毫Σ蛔?、閥門內(nèi)部部件磨損、閥芯與閥座卡滯等。解決措施：檢查氣源壓力并確保正常；更換磨損部件；清理閥芯與閥座，確保動(dòng)作順暢。24.流量測(cè)量值波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致對(duì)生產(chǎn)過程中物料輸送量判斷不準(zhǔn)確，可能影響后續(xù)反應(yīng)的物料配比，進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。解決措施：定期清理流量傳感器探頭；安裝過濾器防止雜質(zhì)進(jìn)入；采用具有自清潔功能的流