2025年化工自動化控制儀表證理論考試練習(xí)題及答案一、單項選擇題（每題1分，共20題）1.某壓力儀表量程為010MPa，精度等級為1.0級，其最大絕對誤差為（）A.0.05MPaB.0.1MPaC.0.15MPaD.0.2MPa答案：B解析：最大絕對誤差=量程×精度等級%=10MPa×1.0%=0.1MPa2.工業(yè)現(xiàn)場最常用的模擬量信號傳輸標準是（）A.05VB.010mAC.420mAD.15V答案：C解析：420mA信號具有抗干擾能力強、可同時供電（兩線制）的特點，是工業(yè)過程控制的標準信號。3.熱電偶測溫時，若補償導(dǎo)線極性接反，會導(dǎo)致測量結(jié)果（）A.偏高B.偏低C.不變D.波動答案：B解析：補償導(dǎo)線極性接反會抵消部分熱電勢，導(dǎo)致顯示溫度低于實際值。4.差壓式流量計測量液體流量時，取壓點應(yīng)位于管道（）A.上半部B.下半部且與水平中心線成45°以內(nèi)C.正下方D.任意位置答案：B解析：液體測量時，取壓點應(yīng)避免氣體積聚，位于管道下半部且與水平中心線成45°以內(nèi)。5.浮筒式液位計的測量原理基于（）A.阿基米德浮力原理B.靜壓平衡原理C.電容變化原理D.超聲波反射原理答案：A解析：浮筒浸入液體的深度變化引起浮力變化，通過力轉(zhuǎn)換測量液位。6.DCS系統(tǒng)中，AI模塊的功能是（）A.模擬量輸入B.模擬量輸出C.數(shù)字量輸入D.數(shù)字量輸出答案：A解析：AI（AnalogInput）為模擬量輸入模塊，負責(zé)采集溫度、壓力等連續(xù)信號。7.某溫度變送器輸入范圍為0100℃，輸出420mA，當(dāng)輸入50℃時，輸出電流為（）A.8mAB.12mAC.16mAD.20mA答案：B解析：線性轉(zhuǎn)換公式：I=4+(204)×(500)/(1000)=12mA8.調(diào)節(jié)閥的流量特性中，最常用的理想特性是（）A.快開特性B.線性特性C.等百分比特性D.拋物線特性答案：C解析：等百分比特性在小開度時調(diào)節(jié)靈敏，大開度時穩(wěn)定，適用于大多數(shù)工業(yè)過程。9.下列不屬于本質(zhì)安全型儀表防爆標志的是（）A.ExiaⅡCT4B.ExdⅡBT3C.ExibⅡAT5D.ExiaⅠ答案：B解析：Exd為隔爆型標志，本質(zhì)安全型標志為Exia或Exib。10.熱電阻三線制接法的主要目的是（）A.提高測量精度B.簡化接線C.降低成本D.增加抗干擾能力答案：A解析：三線制通過平衡導(dǎo)線電阻，消除引線電阻對測量的影響，提高精度。11.某儀表顯示值為50，真實值為51，其絕對誤差為（）A.1B.1C.0.98D.0.98答案：A解析：絕對誤差=顯示值真實值=5051=112.調(diào)節(jié)閥的可調(diào)比R是指（）A.最大流量與最小流量之比B.最大開度與最小開度之比C.最大壓差與最小壓差之比D.最大輸出與最小輸出之比答案：A解析：可調(diào)比R=Qmax/Qmin，一般標準R=30或50。13.超聲波液位計不適用于（）介質(zhì)測量A.液體B.氣體C.固體顆粒D.高粘度液體答案：B解析：超聲波在氣體中衰減大，且需介質(zhì)密度穩(wěn)定，氣體測量精度低。14.儀表接地系統(tǒng)中，保護接地的接地電阻應(yīng)小于（）A.1ΩB.4ΩC.10ΩD.20Ω答案：B解析：保護接地要求接地電阻≤4Ω，本安系統(tǒng)接地電阻≤1Ω。15.電磁流量計的測量原理基于（）A.法拉第電磁感應(yīng)定律B.科里奧利力原理C.渦流效應(yīng)D.壓阻效應(yīng)答案：A解析：導(dǎo)電液體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電勢，電勢與流速成正比。16.某PID控制器參數(shù)設(shè)置為P=50%，I=60s，D=10s，其中“I”代表（）A.比例度B.積分時間C.微分時間D.采樣周期答案：B解析：I為積分時間，單位為秒（s），積分作用消除穩(wěn)態(tài)誤差。17.溫度計的時間常數(shù)τ是指（）A.輸出達到穩(wěn)態(tài)值63.2%所需時間B.輸出達到穩(wěn)態(tài)值90%所需時間C.輸出達到穩(wěn)態(tài)值50%所需時間D.輸出達到穩(wěn)態(tài)值100%所需時間答案：A解析：一階系統(tǒng)時間常數(shù)定義為輸出響應(yīng)達到穩(wěn)態(tài)值63.2%的時間。18.下列屬于數(shù)字量輸出模塊的是（）A.AOB.DIC.DOD.AI答案：C解析：DO（DigitalOutput）為數(shù)字量輸出模塊，用于控制電磁閥、繼電器等開關(guān)設(shè)備。19.雙金屬溫度計的測量原理是（）A.兩種金屬熱膨脹系數(shù)不同B.熱電效應(yīng)C.熱阻效應(yīng)D.輻射測溫答案：A解析：雙金屬片由膨脹系數(shù)不同的金屬疊焊而成，溫度變化時產(chǎn)生彎曲變形。20.儀表校驗時，基本誤差的計算應(yīng)?。ǎ〢.正行程最大誤差B.反行程最大誤差C.正、反行程最大誤差的絕對值D.正、反行程誤差的平均值答案：C解析：基本誤差為正、反行程中最大絕對誤差與量程的百分比。二、多項選擇題（每題2分，共10題）1.下列屬于溫度檢測儀表的有（）A.熱電阻B.熱電偶C.雙金屬溫度計D.浮筒液位計答案：ABC解析：浮筒液位計用于液位測量，其余為溫度儀表。2.調(diào)節(jié)閥的氣開/氣關(guān)方式選擇應(yīng)考慮（）A.工藝安全B.氣源可靠性C.介質(zhì)性質(zhì)D.控制精度答案：ABC解析：氣開/氣關(guān)選擇需確保斷氣時閥門處于安全位置（如易燃介質(zhì)選氣開）。3.電磁流量計安裝時需滿足（）A.管道內(nèi)充滿液體B.傳感器接地良好C.避免強磁場干擾D.水平安裝時電極在管道下方答案：ABC解析：水平安裝時電極應(yīng)在管道水平中心線上，避免氣泡或沉淀影響。4.DCS系統(tǒng)的主要特點包括（）A.分散控制B.集中管理C.高可靠性D.全數(shù)字化答案：ABC解析：DCS（分布式控制系統(tǒng)）采用分散控制、集中操作的結(jié)構(gòu)，早期系統(tǒng)含模擬信號。5.下列會導(dǎo)致壓力變送器測量誤差的因素有（）A.導(dǎo)壓管堵塞B.環(huán)境溫度變化C.電源電壓波動D.介質(zhì)密度變化答案：ABCD解析：導(dǎo)壓管堵塞影響壓力傳遞，溫度變化影響傳感器特性，電源波動影響信號輸出，密度變化對差壓式儀表有影響。6.本質(zhì)安全型儀表的防爆措施包括（）A.限制能量B.采用隔離柵C.增加外殼強度D.使用安全火花電路答案：ABD解析：本質(zhì)安全通過限制電路能量（≤點燃能量）實現(xiàn)防爆，需配合安全柵使用。7.熱電偶補償導(dǎo)線的作用是（）A.延長熱電偶冷端B.補償冷端溫度變化C.提高測量精度D.減少信號衰減答案：AC解析：補償導(dǎo)線將熱電偶冷端延伸至溫度穩(wěn)定的控制室，本身不補償溫度，需配合冷端補償器。8.超聲波流量計的優(yōu)點有（）A.非接觸測量B.適用于大管徑C.不受介質(zhì)導(dǎo)電性影響D.精度不受流速分布影響答案：ABC解析：超聲波流量計精度受流速分布影響，需保證前后直管段長度。9.儀表控制系統(tǒng)接地的目的包括（）A.防止電磁干擾B.保障人員安全C.穩(wěn)定系統(tǒng)電位D.提高測量精度答案：ABCD解析：接地是抗干擾、保障安全、穩(wěn)定系統(tǒng)的重要措施。10.下列屬于執(zhí)行器的有（）A.調(diào)節(jié)閥B.電磁閥C.變頻器D.壓力變送器答案：ABC解析：執(zhí)行器是接收控制信號并執(zhí)行動作的設(shè)備，變送器屬于檢測儀表。三、填空題（每空1分，共15題）1.工業(yè)自動化儀表按功能可分為檢測儀表、（控制儀表）、執(zhí)行器和輔助儀表。2.標準工業(yè)電信號420mA對應(yīng)的負載電阻范圍通常為（0500Ω）。3.熱電阻常用材料有（鉑）和（銅），其中（鉑）的精度更高。4.氣動調(diào)節(jié)閥的輸出信號通常為（20100kPa）的氣壓信號。5.儀表的靈敏度是指（輸出變化量與輸入變化量之比）。6.集散控制系統(tǒng)（DCS）的核心是（過程控制單元）。7.壓力檢測中，絕對壓力=表壓+（大氣壓）。8.浮子式液位計的浮子密度應(yīng)（小于）被測液體密度。9.智能儀表通常具備（自診斷）、（通信）和（數(shù)據(jù)存儲）功能。10.熱電偶的熱電勢由（接觸電勢）和（溫差電勢）組成。11.調(diào)節(jié)閥的流通能力Cv定義為（在規(guī)定條件下，閥門全開時的流量）。12.儀表的允許誤差是指（基本誤差的最大允許值）。13.數(shù)字式儀表的分辨率是指（能顯示的最小被測值變化量）。14.防爆標志ExdⅡBT4中，“d”表示（隔爆型），“ⅡB”表示（氣體組別）。15.標準節(jié)流裝置包括（孔板）、（噴嘴）和（文丘里管）。四、簡答題（每題5分，共5題）1.簡述PID控制器中比例（P）、積分（I）、微分（D）作用的特點及對系統(tǒng)的影響。答案：比例（P）：輸出與偏差成正比，作用快但不能消除穩(wěn)態(tài)誤差；比例度P越小，控制作用越強，可能導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩。積分（I）：輸出與偏差積分成正比，消除穩(wěn)態(tài)誤差；積分時間I越小，積分作用越強，可能降低系統(tǒng)穩(wěn)定性。微分（D）：輸出與偏差變化率成正比，預(yù)測偏差變化趨勢，抑制超調(diào)；微分時間D過大易引入噪聲干擾。2.說明電磁流量計的安裝注意事項。答案：①傳感器必須滿管安裝，避免氣泡或空管；②傳感器接地，接地環(huán)與管道法蘭絕緣（非導(dǎo)電管道）；③前后直管段要求：前≥5D，后≥2D（D為管徑）；④避免強磁場設(shè)備（如電機、變壓器）干擾；⑤垂直安裝時，液體應(yīng)自下而上流動。3.對比熱電偶與熱電阻的測溫特點。答案：熱電偶：測量范圍廣（200℃~1800℃）；輸出熱電勢信號，需冷端補償；適用于高溫測量；線性差，需查表或線性化處理。熱電阻：測量范圍較窄（200℃~850℃）；輸出電阻信號，需恒流源激勵；精度高（鉑電阻精度可達0.1℃）；線性較好，適用于中低溫測量。4.簡述壓力變送器的校驗步驟。答案：①連接標準壓力源、被校變送器、標準壓力表；②通電預(yù)熱15分鐘，檢查零點（0輸入時輸出應(yīng)為4mA）；③按量程的0%、25%、50%、75%、100%輸入壓力，記錄正行程輸出；④反向輸入壓力（100%→0%），記錄反行程輸出；⑤計算各點基本誤差（（實測值理論值）/量程×100%）；⑥檢查回差（同一輸入點正反行程輸出差）；⑦校驗合格后鉛封，填寫記錄。5.分析調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)振蕩的可能原因及處理方法。答案：可能原因：①調(diào)節(jié)閥口徑過大，流量特性與工藝不匹配；②執(zhí)行機構(gòu)剛度不足，氣源壓力波動；③信號線路干擾，控制信號波動；④介質(zhì)流動不穩(wěn)定（如閃蒸、空化）；⑤定位器故障（反饋桿松動、噴嘴堵塞）。處理方法：①更換合適口徑的調(diào)節(jié)閥；②檢查氣源壓力，增加穩(wěn)壓裝置；③屏蔽信號線路，消除干擾；④改善工藝條件（如降低壓差、更換耐空化閥內(nèi)件）；⑤檢修定位器，調(diào)整反饋機構(gòu)。五、計算題（每題8分，共2題）1.某表壓變送器量程為01.6MPa，精度等級1.5級，現(xiàn)場實際使用時，被測壓力經(jīng)常在1.2MPa左右。（1）計算該變送器的最大絕對誤差；（2）判斷該變送器是否適合長期測量1.2MPa的壓力（一般要求工作壓力在量程的1/3~2/3范圍內(nèi)）。答案：（1）最大絕對誤差=量程×精度等級%=1.6MPa×1.5%=0.024MPa；（2）量程的2/3=1.6×(2/3)≈1.07MPa，1.2MPa超過2/3量程（1.07MPa），長期使用會導(dǎo)致誤差增大（實際誤差=0.024MPa，相對誤差=0.024/1.2×100%=2%＞1.5%），因此不適合。2.某熱電偶配補償導(dǎo)線后，冷端溫度為30℃，顯示儀表（已內(nèi)置冷端補償）顯示溫度為530℃，已知該熱電偶在30℃時的熱電勢為1.203mV，530℃時的熱電勢為21.849mV，求實際被測溫度。答案：顯示儀表內(nèi)置補償后，顯示溫度對應(yīng)熱電勢為E(t,0)=E(t,30)+E(30,0)；已知顯示溫度530℃對應(yīng)E(530,0)=21.849mV，實際熱電勢E(t,30)=E(530,0)E(30,0)=21.8491.203=20.646mV；查熱電偶分度表，E(t,0)=20.646mV對應(yīng)的溫度約為500℃（假設(shè)K型熱電偶，500℃時E=20.644mV，接近20.646mV），因此實際被測溫度約為500℃。六、綜合分析題（15分）某化工反應(yīng)釜溫度控制系統(tǒng)采用熱電偶+溫度變送器+PID控制器+電動調(diào)節(jié)閥