2020儀表工技師一次通關專用試題集 附官方完整版答案

2020儀表工技師一次通關專用試題集附官方完整版答案

一、單項選擇題，(總共10題，每題2分)。1.在儀表測量中，系統(tǒng)誤差的主要特點是？A.隨機出現(xiàn)B.可預測和重復C.由環(huán)境引起D.不可消除2.壓力變送器輸出的標準信號通常是？A.0-10VDCB.4-20mADCC.220VACD.0-5VDC3.熱電偶溫度傳感器的工作原理基于？A.電阻變化B.熱膨脹C.塞貝克效應D.電容變化4.下列流量計中，適用于高粘度流體測量的是？A.渦輪流量計B.電磁流量計C.科里奧利流量計D.差壓流量計5.液位測量中使用浮子式儀表時，主要誤差源是？A.流體密度變化B.溫度波動C.壓力波動D.安裝傾斜6.PID控制器中，微分作用主要用于？A.消除穩(wěn)態(tài)誤差B.加快響應速度C.減小超調(diào)D.穩(wěn)定系統(tǒng)7.儀表校準中，引用誤差的計算公式基于？A.最大允許誤差B.實際值與標準值差C.滿量程百分比D.平均誤差8.防爆儀表的標準如Exd表示？A.增安型B.隔爆型C.本征安全型D.正壓型9.DCS系統(tǒng)的主要功能不包括？A.數(shù)據(jù)采集B.順序控制C.儀表維護D.財務管理10.儀表故障診斷的第一步通常是？A.更換部件B.檢查電源C.分析信號D.查閱手冊二、填空題，(總共10題，每題2分)。1.常見的溫度測量儀表包括______、熱電阻和紅外測溫儀。2.差壓流量計的核心部件是節(jié)流裝置，如______或文丘里管。3.儀表精度等級0.5表示最大允許誤差為滿量程的______%。4.4-20mA信號中，4mA通常對應______狀態(tài)。5.液位測量中，雷達液位計利用______波原理。6.PID控制器參數(shù)中，P代表______作用。7.安全儀表系統(tǒng)（SIS）用于實現(xiàn)______功能。8.儀表安裝時，接地的主要目的是防止______干擾。9.變送器的零點調(diào)整是指輸入為______時的輸出校準。10.工業(yè)自動化中，PLC的全稱是______。三、判斷題，(總共10題，每題2分)。1.所有流量計都適用于氣體和液體測量。（）2.熱電偶不需要外部電源即可工作。（）3.儀表校準后必須進行密封標記以防止篡改。（）4.PID控制器的積分時間常數(shù)越大，消除誤差越快。（）5.防爆認證Exia適用于所有危險區(qū)域。（）6.DCS系統(tǒng)比PLC更適合處理復雜邏輯控制。（）7.壓力表安裝時，儀表應垂直放置以減小誤差。（）8.超聲波液位計不能用于真空環(huán)境測量。（）9.變送器的量程遷移通過調(diào)整零點完成。（）10.儀表維護記錄應包括校準日期和結果。（）四、簡答題，(總共4題，每題5分)。1.解釋儀表校準的定義、目的及基本步驟。2.描述壓力變送器的工作原理和兩種常見類型。3.說明流量測量中電磁流量計的適用條件及優(yōu)缺點。4.討論溫度傳感器中RTD和熱電偶的主要區(qū)別及應用場景。五、討論題，(總共4題，每題5分)。1.分析工業(yè)現(xiàn)場選擇4-20mA信號標準的原因及其優(yōu)勢。2.探討儀表安裝位置不當可能引發(fā)的故障及預防方法。3.比較開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)在過程控制中的性能差異。4.論述智能變送器在現(xiàn)代工業(yè)自動化中的技術進步和實際效益?！敬鸢负徒馕觥恳?、單項選擇題1.B.可預測和重復解析：系統(tǒng)誤差由固定因素引起，如儀表偏差或環(huán)境條件，具有重復性，可通過校準減少。2.B.4-20mADC解析：4-20mA是工業(yè)標準信號，抗干擾強，4mA表示零位或故障，20mA為滿量程。3.C.塞貝克效應解析：熱電偶基于兩種不同金屬接點溫差產(chǎn)生的熱電勢（塞貝克效應），無源傳感器。4.C.科里奧利流量計解析：科里奧利流量計利用流體振動原理，適用于高粘度、腐蝕性流體，精度高。5.A.流體密度變化解析：浮子式液位計依賴浮力，密度變化影響浮力大小，導致測量誤差。6.C.減小超調(diào)解析：微分作用預測誤差變化趨勢，抑制系統(tǒng)振蕩和超調(diào)，改善動態(tài)性能。7.C.滿量程百分比解析：引用誤差=（最大絕對誤差/滿量程）×100%，用于標準化精度評估。8.B.隔爆型解析：Exd表示隔爆型，外殼能承受內(nèi)部爆炸而不引燃外部環(huán)境，用于危險區(qū)。9.D.財務管理解析：DCS（分布式控制系統(tǒng)）聚焦過程控制、數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，不處理財務。10.B.檢查電源解析：電源故障是常見問題，優(yōu)先檢查供電是否正常以排除基礎原因。二、填空題1.熱電偶解析：熱電偶基于溫差電勢，適用于高溫測量，常用K型或J型。2.孔板解析：孔板是差壓流量計的節(jié)流元件，產(chǎn)生壓差與流量平方成正比。3.0.5解析：精度等級0.5表示誤差不超過量程的±0.5%，用于高精度儀表。4.零位或故障解析：4-20mA信號中4mA表示最小過程值或斷線報警，確保故障檢測。5.電磁或微波解析：雷達液位計發(fā)射微波，反射波時間測距，適用于非接觸液位測量。6.比例解析：PID中P（比例）作用輸出與誤差成正比，快速響應但可能殘留誤差。7.安全停車解析：SIS（安全儀表系統(tǒng)）在危險時自動停機，保護設備和人員安全。8.電噪聲解析：接地減少電磁干擾和靜電積累，確保信號穩(wěn)定，防雷擊風險。9.零輸入解析：零點調(diào)整當輸入為最小值（如0壓力）時，設置輸出為4mA或0%。10.可編程邏輯控制器解析：PLC是工業(yè)控制器，用于邏輯、順序和定時控制，靈活可靠。三、判斷題1.×解析：流量計類型不同，如渦輪計適液體，但氣體會損壞，需選型匹配。2.√解析：熱電偶自生電勢，無需外部電源，但需冷端補償放大器。3.√解析：校準后密封防止未經(jīng)授權調(diào)整，確保數(shù)據(jù)真實性和追溯性。4.×解析：積分時間常數(shù)大，作用緩慢，消除穩(wěn)態(tài)誤差慢；小則快速但易振蕩。5.×解析：Exia僅適用于Zone0高危區(qū)（本征安全），其他區(qū)需更高防護。6.√解析：DCS處理大型分布式過程，PLC善邏輯控制，復雜時DCS更優(yōu)。7.√解析：壓力表垂直安裝避免重力影響指針或膜片，確保測量準確。8.×解析：超聲波液位計可用于真空，但需特殊設計，因聲波傳播依賴介質(zhì)。9.×解析：量程遷移調(diào)整滿量程輸出（如20mA），零點調(diào)整零輸入輸出。10.√解析：維護記錄包括校準日期、結果、人員等，用于質(zhì)量管理和合規(guī)。四、簡答題1.儀表校準是確保測量準確性的過程，目的為驗證儀表性能、減少誤差和符合標準。步驟包括：準備標準器（如精密源），連接待校儀表，施加已知輸入值（如壓力或溫度），記錄輸出信號，計算誤差（實際值減標準值），調(diào)整儀表零點和量程至誤差在允許范圍內(nèi)，最后進行密封和文檔記錄。校準周期根據(jù)使用強度和環(huán)境設定，通常每年一次，確保工業(yè)過程可靠和安全。2.壓力變送器將壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號（如4-20mA），工作原理基于傳感器（如應變片或電容）受壓變形產(chǎn)生電變化。常見類型包括電容式（膜片位移改變電容）和壓阻式（硅片電阻變化）。電容式精度高、穩(wěn)定性好；壓阻式響應快、成本低，適用于工業(yè)壓力監(jiān)測和控制應用。3.電磁流量計適用于導電液體（如水或酸液），基于法拉第定律，流體流經(jīng)磁場產(chǎn)生感應電壓與流量成正比。優(yōu)點包括無運動部件、耐腐蝕、量程寬；缺點包括需流體導電性、不適用于非導電介質(zhì)（如油），且安裝要求直管段以保證精度。應用場景如水處理或化工過程流量監(jiān)控。4.RTD（電阻溫度檢測器）基于電阻隨溫度變化，材料常用鉑（PT100），精度高、線性好，但響應慢、成本高，適用于實驗室或穩(wěn)定過程。熱電偶基于熱電效應，類型多樣（如K型），范圍寬、響應快，但需冷端補償，精度較低，適用于高溫或快速變化場合，如熔爐監(jiān)控。五、討論題1.4-20mA信號標準被廣泛采用，主要因其抗干擾強（電流信號衰減?。?、故障檢測便捷（4mA表示零或斷線）、長距離傳輸可靠，且與舊系統(tǒng)兼容。在工業(yè)現(xiàn)場，電磁干擾常見，4-20mA通過電流環(huán)減少噪聲影響；同時，雙線制簡化接線，降低安裝成本。優(yōu)勢包括提高系統(tǒng)可靠性、減少維護需求，是過程控制的理想選擇。2.儀表安裝位置不當可能導致讀數(shù)偏差、設備損壞或安全事故。例如，溫度傳感器安裝在熱源附近產(chǎn)生誤差，或壓力表震動導致機械故障。故障包括測量不準、部件磨損或信號中斷。預防方法包括：嚴格遵循安裝規(guī)范（如遠離振動源）、進行位置校準、使用減震支架，并定期巡檢。通過合理選址和防護措施，可避免80%的現(xiàn)場問題。3.開環(huán)控制系統(tǒng)無反饋，結構簡單、成本低，但誤差累積大，無法適應擾動（如溫度變化），適合穩(wěn)定過程（如定時器）。閉環(huán)控制系統(tǒng)利用反饋（如PID），實時調(diào)整輸出，減少誤差、提高精度，但設計復雜、可能振蕩。性能上，閉環(huán)在擾動下穩(wěn)