2025年儀表工知識(shí)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.某壓力儀表量程為0-1.6MPa，精度等級(jí)1.0級(jí)，其最大允許絕對(duì)誤差為（）。A.0.016MPaB.0.032MPaC.0.16MPaD.0.32MPa2.以下哪種傳感器屬于能量控制型傳感器（）。A.熱電偶B.熱電阻C.壓電式加速度計(jì)D.光電二極管3.防爆標(biāo)志“ExdIIBT3Gb”中，“IIB”表示（）。A.防爆類型為隔爆型B.氣體組別適用于IIB類爆炸性氣體C.溫度組別為T3D.設(shè)備保護(hù)級(jí)別為Gb4.測(cè)量鍋爐爐膛溫度（約1300℃），最適宜的溫度儀表是（）。A.鉑熱電阻B.銅熱電阻C.K型熱電偶D.S型熱電偶5.氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的“氣開式”是指（）。A.輸入信號(hào)增大時(shí)，閥門開度增大B.輸入信號(hào)增大時(shí)，閥門開度減小C.無信號(hào)時(shí)閥門全開D.無信號(hào)時(shí)閥門全關(guān)6.電磁流量計(jì)測(cè)量介質(zhì)的電導(dǎo)率應(yīng)（）。A.≥5μS/cmB.≤5μS/cmC.≥5mS/cmD.≤5mS/cm7.智能壓力變送器的輸出信號(hào)通常為（）。A.0-5VDCB.4-20mADC+HARTC.1-5VDCD.0-10mADC8.安裝孔板流量計(jì)時(shí)，孔板的銳邊應(yīng)（）。A.朝向流體流動(dòng)方向B.背向流體流動(dòng)方向C.與管道軸線平行D.與管道軸線垂直9.DCS系統(tǒng)中，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集與控制輸出的核心單元是（）。A.操作站B.工程師站C.控制站D.通訊網(wǎng)絡(luò)10.儀表校驗(yàn)周期應(yīng)根據(jù)（）確定。A.儀表價(jià)格B.廠家建議C.使用環(huán)境與精度要求D.維修次數(shù)二、判斷題（每題1分，共10分。正確填“√”，錯(cuò)誤填“×”）1.熱電阻采用三線制接線主要是為了提高測(cè)量靈敏度。（）2.溫度變送器的輸出信號(hào)通常為4-20mADC，與熱電阻的電阻信號(hào)成線性關(guān)系。（）3.氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的氣開氣關(guān)形式可通過更換執(zhí)行機(jī)構(gòu)彈簧或反作用膜頭實(shí)現(xiàn)。（）4.電磁流量計(jì)必須滿管測(cè)量，否則會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差增大。（）5.壓力變送器的取壓點(diǎn)應(yīng)選在管道流速穩(wěn)定的直管段，避免彎頭或閥門附近。（）6.儀表接地應(yīng)與電氣接地共用，以減少接地電阻。（）7.渦街流量計(jì)適用于測(cè)量高粘度液體（如重油）的流量。（）8.安全柵的作用是限制進(jìn)入危險(xiǎn)場(chǎng)所的能量，確保防爆安全。（）9.壓力表的校驗(yàn)周期一般不超過1年，特殊場(chǎng)合需縮短周期。（）10.熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線的作用是延長(zhǎng)熱電偶的冷端，使其遠(yuǎn)離高溫區(qū)。（）三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述DCS系統(tǒng)的基本組成及各部分功能。2.電磁流量計(jì)安裝時(shí)需注意哪些關(guān)鍵要求？3.壓力變送器選型時(shí)應(yīng)考慮哪些主要參數(shù)？4.溫度儀表常見故障現(xiàn)象（如顯示異常）的排查步驟有哪些？5.氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥日常維護(hù)的主要內(nèi)容包括哪些？四、計(jì)算題（每題8分，共24分）1.一臺(tái)量程為0-100kPa的壓力變送器，精度等級(jí)0.5級(jí)，實(shí)際測(cè)量值為50kPa時(shí)，顯示值為50.3kPa。計(jì)算該點(diǎn)的絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差及是否符合精度要求。2.某差壓變送器用于測(cè)量開口容器內(nèi)的液位，容器最高液位為5m，介質(zhì)密度為800kg/m3，變送器安裝位置低于最低液位1m。計(jì)算該變送器的量程及遷移量（g取9.8m/s2）。3.某電磁流量計(jì)的管道內(nèi)徑為100mm，測(cè)量得到的平均流速為1.5m/s，介質(zhì)密度為1000kg/m3，計(jì)算體積流量（m3/h）和質(zhì)量流量（t/h）。五、綜合分析題（每題8分，共16分）1.某裝置的壓力變送器（量程0-1.0MPa，4-20mA輸出）現(xiàn)場(chǎng)顯示值為0.6MPa，但DCS系統(tǒng)顯示0.3MPa。請(qǐng)分析可能的故障原因及排查步驟。2.某溫度控制系統(tǒng)（采用熱電偶+溫度變送器+調(diào)節(jié)閥）運(yùn)行中出現(xiàn)溫度波動(dòng)大（±5℃），而工藝要求控制精度±1℃。請(qǐng)列舉可能的故障原因及解決措施。答案一、單項(xiàng)選擇題1.A（最大絕對(duì)誤差=量程×精度等級(jí)=1.6MPa×1.0%=0.016MPa）2.B（熱電阻需外部電源激勵(lì)，屬于能量控制型；熱電偶為能量轉(zhuǎn)換型）3.B（IIB為氣體組別，對(duì)應(yīng)氫氣以外的大多數(shù)爆炸性氣體）4.D（S型熱電偶（鉑銠10-鉑）最高測(cè)量溫度可達(dá)1600℃，適用于高溫爐膛）5.A（氣開式：信號(hào)增大→閥門開度增大；無信號(hào)時(shí)全關(guān)）6.A（電磁流量計(jì)要求介質(zhì)電導(dǎo)率≥5μS/cm，純水等低電導(dǎo)率介質(zhì)不適用）7.B（智能變送器通常采用4-20mADC+HART協(xié)議，支持?jǐn)?shù)字通信）8.A（孔板銳邊應(yīng)朝向流體流動(dòng)方向，確保正確形成差壓）9.C（控制站負(fù)責(zé)I/O信號(hào)處理、邏輯運(yùn)算和控制輸出，是DCS核心）10.C（校驗(yàn)周期需結(jié)合使用環(huán)境（如腐蝕性、振動(dòng)）和精度要求確定）二、判斷題1.×（三線制是為了消除引線電阻對(duì)測(cè)量的影響，而非提高靈敏度）2.√（溫度變送器將熱電阻的電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換為線性4-20mA輸出）3.√（通過更換執(zhí)行機(jī)構(gòu)彈簧安裝方向或反作用膜頭，可切換氣開/氣關(guān)）4.√（電磁流量計(jì)基于法拉第電磁感應(yīng)，非滿管會(huì)導(dǎo)致電極與介質(zhì)接觸不良）5.√（彎頭或閥門附近流速不穩(wěn)定，易產(chǎn)生渦流，影響取壓準(zhǔn)確性）6.×（儀表接地應(yīng)獨(dú)立于電氣接地，避免電氣干擾引入儀表系統(tǒng)）7.×（渦街流量計(jì)適用于低粘度、清潔介質(zhì)，高粘度液體易導(dǎo)致漩渦信號(hào)衰減）8.√（安全柵通過限流限壓，限制進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)的能量，防止火花引爆）9.√（一般場(chǎng)合壓力表校驗(yàn)周期1年，腐蝕性、振動(dòng)大的場(chǎng)合需縮短至3-6個(gè)月）10.√（補(bǔ)償導(dǎo)線將熱電偶冷端延伸至溫度穩(wěn)定的控制室，減少環(huán)境溫度影響）三、簡(jiǎn)答題1.DCS系統(tǒng)基本組成及功能：-控制站：核心單元，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)I/O信號(hào)采集（如4-20mA、熱電阻）、邏輯運(yùn)算（如PID控制）和控制輸出（如調(diào)節(jié)閥信號(hào)）。-操作站：提供人機(jī)界面（HMI），用于工藝參數(shù)監(jiān)控、報(bào)警查看、控制參數(shù)調(diào)整（如修改PID設(shè)定值）。-工程師站：用于系統(tǒng)組態(tài)（如定義I/O點(diǎn)、編寫控制邏輯）、軟件下載和系統(tǒng)維護(hù)。-通訊網(wǎng)絡(luò)：采用冗余工業(yè)以太網(wǎng)（如Profibus、ModbusTCP），實(shí)現(xiàn)控制站、操作站、工程師站之間的數(shù)據(jù)傳輸。2.電磁流量計(jì)安裝關(guān)鍵要求：-前后直管段：上游≥5D，下游≥3D（D為管道內(nèi)徑），避免彎頭、閥門等干擾流場(chǎng)。-接地：傳感器需單獨(dú)接地（接地電阻≤10Ω），避免管道雜散電流影響測(cè)量；若管道為絕緣材質(zhì)，需在傳感器兩端加裝接地環(huán)。-安裝方向：優(yōu)先水平安裝（電極軸線水平，避免氣泡附著）；垂直安裝時(shí)流體需自下而上，確保滿管。-避免強(qiáng)磁場(chǎng)：遠(yuǎn)離電機(jī)、變壓器等強(qiáng)電磁設(shè)備，防止電磁干擾。3.壓力變送器選型主要參數(shù)：-量程：根據(jù)被測(cè)壓力范圍選擇（如測(cè)量0.5-1.2MPa，量程應(yīng)選0-1.6MPa，覆蓋1.5倍最大工作壓力）。-介質(zhì)特性：腐蝕性介質(zhì)需選316L不銹鋼或哈氏合金膜片；高粘度介質(zhì)選平膜片結(jié)構(gòu)，避免取壓孔堵塞。-精度：根據(jù)工藝要求選擇（如控制精度±0.1%選0.1級(jí)，一般監(jiān)測(cè)選0.5級(jí)）。-防爆等級(jí)：危險(xiǎn)區(qū)域選Exd（隔爆）或Exia（本安）型。-輸出信號(hào)：常規(guī)選4-20mADC，需遠(yuǎn)傳或通訊選HART/Profibus-PA協(xié)議。4.溫度儀表顯示異常排查步驟：-檢查接線：用萬用表測(cè)量傳感器接線端電阻（熱電阻）或電勢(shì)（熱電偶），確認(rèn)是否斷路、短路。-驗(yàn)證傳感器：將傳感器拆下，放入已知溫度的恒溫槽（如冰水槽0℃），測(cè)量其輸出是否符合分度表。-檢查線路：用萬用表測(cè)量傳輸線路的絕緣電阻（≥20MΩ），排查干擾（如動(dòng)力線并行導(dǎo)致電磁干擾）。-校驗(yàn)儀表：用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源（如過程校驗(yàn)儀）輸入標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（如熱電阻100Ω對(duì)應(yīng)0℃），檢查變送器/顯示表輸出是否正常。-環(huán)境排查：確認(rèn)安裝位置是否靠近熱源（如電機(jī)）或振動(dòng)源，導(dǎo)致傳感器受損或信號(hào)波動(dòng)。5.氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥日常維護(hù)內(nèi)容：-密封性檢查：用肥皂水檢測(cè)膜頭、閥體連接部位是否漏氣；關(guān)閉上下游閥門，檢查閥座泄漏量（符合ANSIB16.104標(biāo)準(zhǔn)）。-膜頭維護(hù)：定期清理膜片表面灰塵，檢查膜片是否老化、破損（導(dǎo)致動(dòng)作遲緩或卡滯）。-定位器校準(zhǔn)：用標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源輸入4-20mA信號(hào)，檢查閥門開度與信號(hào)的線性度（誤差≤1%），調(diào)整反饋桿位置。-反饋機(jī)構(gòu)檢查：潤(rùn)滑閥桿與填料函（使用高溫潤(rùn)滑脂），防止閥桿卡澀；檢查反饋連桿是否松動(dòng)，導(dǎo)致反饋信號(hào)偏差。-附件維護(hù)：檢查空氣過濾減壓閥（確保輸出壓力穩(wěn)定0.14MPa）、電磁閥（動(dòng)作是否靈敏）等附件狀態(tài)。四、計(jì)算題1.絕對(duì)誤差=顯示值-實(shí)際值=50.3kPa-50kPa=+0.3kPa相對(duì)誤差=（絕對(duì)誤差/量程）×100%=（0.3kPa/100kPa）×100%=0.3%精度要求為0.5級(jí)（允許誤差±0.5%），0.3%≤0.5%，符合要求。2.量程=最高液位×介質(zhì)密度×g=5m×800kg/m3×9.8m/s2=39200Pa=39.2kPa遷移量=安裝位置低于最低液位的高度×介質(zhì)密度×g=1m×800kg/m3×9.8m/s2=7840Pa=7.84kPa（正遷移）因此，變送器量程為0-39.2kPa，遷移后測(cè)量范圍為7.84kPa-47.04kPa（0-5m液位對(duì)應(yīng)7.84-47.04kPa）。3.體積流量Qv=π×(D/2)2×v×3600=3.14×(0.1m/2)2×1.5m/s×3600=42.39m3/h質(zhì)量流量Qm=Qv×密度=42.39m3/h×1000kg/m3=42390kg/h=42.39t/h五、綜合分析題1.故障原因及排查步驟：可能原因：-信號(hào)傳輸線路故障（如電纜絕緣破損、接線端子松動(dòng)，導(dǎo)致信號(hào)衰減）；-DCS輸入卡件故障（如通道損壞、組態(tài)錯(cuò)誤，導(dǎo)致信號(hào)采集異常）；-壓力變送器輸出異常（如內(nèi)部電路故障、零點(diǎn)漂移）；-屏蔽接地不良（電磁干擾導(dǎo)致信號(hào)失真）。排查步驟：①現(xiàn)場(chǎng)用萬用表測(cè)量變送器輸出電流：若實(shí)際輸出為（0.6MPa/1.0MPa）×16mA+4mA=13.6mA，而DCS顯示0.3MPa對(duì)應(yīng)電流為（0.3/1.0）×16+4=8.8mA，說明線路或卡件問題。②檢查傳輸線路：用萬用表測(cè)量線路電阻（正?！?50Ω），若電阻過大（如接線端子氧化），會(huì)導(dǎo)致信號(hào)衰減；測(cè)量線路對(duì)地絕緣（≥20MΩ），若絕緣不良，會(huì)引入干擾。③檢查DCS卡件：用信號(hào)發(fā)生器向卡件輸入13.6mA，若DCS顯示仍為0.3MPa，說明卡件故障或組態(tài)量程設(shè)置錯(cuò)誤（如誤設(shè)為0-0.5MPa）。④校驗(yàn)變送器：用壓力校驗(yàn)儀輸入0.6MPa，檢查輸出是否為13.6mA（允許誤差±0.05mA），若偏差大，需重新校準(zhǔn)變送器零點(diǎn)和量程。2.溫度波動(dòng)大的可能原因及解決措施：可能原因：-熱電偶或熱電阻故障（如接線松動(dòng)、傳感器老化，導(dǎo)致信號(hào)跳變）；-溫度變送器抗干擾能力差（附近有動(dòng)力線，電磁干擾導(dǎo)致輸出波動(dòng)）；-PID參數(shù)設(shè)置不當(dāng)（比例帶過小、積分時(shí)間過短，導(dǎo)致系統(tǒng)超調(diào)）；-調(diào)節(jié)閥動(dòng)作遲緩（填料過緊、定位器故障，無法及時(shí)響應(yīng)控制信號(hào)）；-工藝介質(zhì)流量波動(dòng)（如泵出口壓力不穩(wěn)，導(dǎo)致熱交換量變化）。解決措施：-排查傳感器：用萬用表測(cè)量熱電偶電勢(shì)（如K型熱電偶在100℃時(shí)約4.095mV），若波動(dòng)大，更換傳感器；檢查接線端子是否氧化，重新緊固。-優(yōu)化線