仪表热工专业试题及答案
一.填空题
1.仪表常用直流信号的点有（干扰少）、（对负载要求简单）、（远距离传送信息）。
2.仪表主要由（传感器）、（变换器）、（显示装置）、（传输通道）四部分，其中（传感器）是仪表的关键环节。
3.误差的来源有（仪器装置误差）、（环境误差）、（方法误差）、（人员误差）四个方面。
4.误差的分类有（系统误差）、（随机误差）、（粗大误差）。
5.从干扰作用于仪表的形式上来分,可分为（横向干扰）、（纵向干扰）。
6.标准容积流量是指温度在是指温度在（20?C），压力在（1.01×10?Pa）的容积数；我们zui常用的标准截流装置为（孔板），取压方式为（角接取压）、（法兰取压）。
7.仪表调校的主要内容（调零点）、（调量程）、（调线性）。
8.测量过程有三要素：一是（测量单位）、二是（测量方法）、三是（测量工）。
9.按参数种类不同，热工仪表可为（温度）、（压力）、（流量）、（料位）、（成分分析）及（机械量）等仪表。
10.根据分类的依据不同，测量方法有（直接测量与间接测量）、（接触测量与非接触测量）、（静态测量与动态测量）。
11.屏蔽分为（磁场屏蔽）和（电场屏蔽）两种。
12.在管道中安装孔板时,如果将方向装反指示会（变小）。
13.单位时间内流过管道截面的流体数量，称为（流量）；流量分为（瞬时流量）和（累积流量）又可分为（体积流量）和（质量流量）。
14..三相电动势或电流的幅值出现的次序为相序，相序为A-B-C，通常称为（正序或顺序）；相序为C-B-A，通常称为（负序或逆序）；
15.执行器按能源不同，可分为（气动）、（电动）、和（液动）三种；执行器应（顺着）介质的流动方向安装，检查的方法是看阀体上的（箭头）是否与介质的流向一致。
16.物位检测包括（料位）检测和（液位）检测。
17.控制方式一般分为（手动）和（自动）两大类，如果纠正系统的偏差是由人直接操作，这种回路称为（手动控制系统）；如果系统有反馈通道组成的闭环回路并能自动纠正偏差，这种系统称为（自动控制系统）。
18.电路一般由（电源）、（负载）、（导线）、（开关）。若电路中的某两点间电阻为零，则这两点叫做（短路）。若电路中的某两点间电阻为无穷大，则这两点就叫做（开路）。各种电气设备运行在额定状态下，叫做（满载）；超过额定值工作时，则叫做（过载）。
19.仪表的校验一般都采用被校表与标准表的示值直接比较的方法，称为（直接比较法），标准表的测量上限不应超过被校表上限的（25%）；量程调整应包括（下限调整）和（上限调整）两个方面。
20.取压口一般是（垂直）于容器或管道内壁面的圆形开孔；导压信号管路长度不超过（60）m，为防止温介质冷却时进入压力表，导压管长度也不宜小于（3）m。
21.节流式流量计由（节流装置）、（压差信号管道）、（差压计）组成。节流装置是仪表的（检测元件），其作用是将流体流量信号转变为相应的（压差信号），（压差信号管道）是信号的传输部件，（差压计）是仪表的显示部分。
22.我们常用的温度一次元件的安装方式有（螺纹连接）、（法兰固定）。
二.问答题
1.什么叫仪表的灵敏度、回差、分辨率？
仪表的灵敏度是指其输出信号的变化值与对应的输入信号的变化值的比值。被测量分别按增加和减少两个方向缓慢变化，使仪表指示同一示值的两个输入量之差称为该仪表在该点的回差。分辨率反映仪表对输入量微小变化的反应能力。
2.热电阻由几部分组成?引线为什么采用三线制?
由热电阻体、绝缘套管、保护套管及接线盒组成。采用三线制的目的是减少引线电阻变化引起的附加误差。
3.补偿导线与热电偶配套使用时，应注意那些问题？
（1）补偿导线必须与热电偶配套，不同型号的热电偶应选用不同的补偿导线。
（2）补偿导线与热电偶连接时应正极接正极，负极接负极。
（3）补偿导线与热电偶连接的两个接点必须同温。
4.我们常用的补偿导线有几种类型,当补偿导线类型分不清时,如何进行判别?
铜--镍铜、铜--康铜、镍铬--考铜；当补偿导线类型分不清时，用颜色可以进行判别。
5.用热电偶测温度时,发现热电势输出不稳定,是什么原因引起的?
1）热电偶接线柱与热电极接触不良
2）热电偶测量线路绝缘破损，引起继续短路或接地
3）热电偶安装不牢或外部震动
4）热电极将断未断
5）外界干扰（交流漏电、电磁场感应等）
6.如果被测介质为气体的管路怀疑管路有泄漏,我们zui常用的试漏方法是什么?
用肥皂水试漏
7.热电偶测温为什么要进行冷端补偿？
热电偶热电势的大小与其两端的温度有关，其温度-热电势关系曲线是在冷端温度为0?C时分度的，在实际应用中，由于热电偶冷端暴露在空间受到周围环境温度的影响，所以冷端温度不可能保持在0?C不变，也不可能固定在某个温度不变，而热电势既决定于热端温度，也决定于冷端温度，所以如果冷端温度自由变化，必然会引起测量误差，为了消除这种误差，必然进行冷端补偿。
8.一支测温电阻体，分度号已看不清，你如何用简单方法鉴别出电阻体的分度号？
用万用表R×1档或R×10档测量电阻体阻值，测出电阻为Rt，再估计一下周围环境温度为t?C，zui后查对电阻-温度对照表，即可很快鉴别出电阻体的分度号。
9.双金属温度计的工作原理？
它有两片膨胀系数不同的金属牢固地粘合在一起，其一端固定，另一端通过传动机构和指针相连。当指针温度变化时，由于膨胀系数不同，双金属片产生角位移，带动指针指示相应温度，这便是双金属温度计的工作原理。
10.电磁流量计的测量原理？
电磁流量计是根据法拉第电磁感应原理制成的一种流量计，当被测导电液体流过管道时，切割磁力线，于是在和磁场及流动方向垂直的方向上产生感应电势，其值和被测流体的流速成比例。因此测量感应电势就可以测出被测导电液体的流量。
11.试述电磁流量计的投运步骤？
1）打开阀门，使流体充满系统。
2）排除泄露点
3）排除系统内残留气体。
4）接通变送器和转换器电源，通电预热p。
5）关闭阀门，使变送器内充满静态液体。
6）重新调整转换器零点。
7）重新打开阀门，达到流量，检查输出是否正确和稳定。
12.电磁流量计在工作时，发现信号越来越小或突然下降，原因可能有哪些？
当测量导管中没有介质时，电极间实际是绝缘的，造成上述情况的主要原因是电极间的绝缘变坏或被短路，发现上述情况应从几个方面考虑：
1）测量导管内壁可能沉积污垢，应予以清洗和擦拭电极；
2）测量导管衬里可能被破坏，应予以更换；
3）信号插座可能被腐蚀，应予以清理或更换。
13.什么叫误差，相对误差？
误差是指示值与实际值的代数差，即
误差=测量值—真值
相对误差是误差与实际值之比的百分数
相对误差=×
14.什么是两线制？
是指现场变送器与控制室仪表仅用两根导线，这两根导线既是电源线，又是信号线。
15.什么是安全火花？什么是安全火花型防爆仪表？
安全火花是指该火花的能量不足以引燃周围可燃性物质。安全火花型防爆仪表是指在正常状态和事故状态下产生的火花均为安全火花仪表。
16.差压式物位计的工作原理？
是利用静压差原理的液位计，是根据液柱的静压力与液位度成比例的关系工作的。
17.什么叫压力、大气压力、表压及真空度？它们的相互关系是怎样的？
压力是指被测介质作用在容器p单位面积上的全部压力；地面空气柱所产生的平均压力为大气压力；压力与大气压力之差称为表压力；如果被测流体的压力低于大气压，则压力表所测得的压力为负压，其值称为真空度。
18. 下图为管道截面。请在图在图上标出液体、气体和蒸气的引压口位置。并说明其原因？
答：测量气体时，为了使气体内的少量凝结液能顺利地流回管道，而不流入测量管路和仪表内部，取压口在管道的上半部分，如图1处。
测量液体时，为了让液体内析出的少量气体能顺利地返回管道，而不进入测量管路和仪表内部，取压口在与管道水平中心线以下成0～45。内，如图上的2处。
对于蒸气介质，应保持测量管路内有稳定的冷凝液，同时也防止管道底部的固体介质进入测量管路和仪表内，取压口在管道水平中心以上或0～45。夹角内，如图上的3处。
19.用热电阻测量温度时,显示仪表出现以下故障现象（1）显示仪表指示值比实际值低或示值不稳（2）显示仪表指示无穷大（3）显示仪表指示负值，试根据不同故障现象分析原因。
（1）保护管内有金属屑、灰尘、接线柱间积灰；热电阻短路
（2）热电阻或引出线断路；接线柱螺丝松动、接触不
（3）显示仪表与热电阻接线有错，或热电阻短路。
20.气动单元组合仪表有什么点？
气动仪表的点是：工作，防火防爆，便于维修，价格较低，抗外界干扰（如磁场、温度、潮霉等）能力强。缺点是传递速度慢，传送距离短，气源装置复杂，与工业控制机的不方便等
21.什么是调节阀的流通能力,确定流通能力的目的是什么？
流通能力C表示调节阀的容量，其定义为：调节阀全开，阀前后压差为0.1MPa、流体重度为1g/cm3，每小时通过阀门的流体流量m3或kg。流通能力C表示了调节阀的结构参数，根据调节阀C值，查出公称直径和阀门直径。
22.什么叫超声波？
频率超过20000HZ的声波称之为超声波。
23.超声波的工作原理？
超声波是利用压电晶体的压电效应和逆压电效应的原理来实现电能--超声能相互转换的。有一些晶体，当在它的两个面上施加交变电压时，晶片将按其厚度方向做伸长和压缩的交替变化，即产生了震动，其振动频率的低与所加交变电压的频率相同，这样就能在晶片周围的媒质上产生相同频率的声波，如果所加的交变电压的频率是超声频率，晶体所发射的声波就是超声波。这种效应为逆压电效应。反之，当振动的外力作用在压电晶片的两个面上而使其发生变形，就会有相应频率的电荷输出，这种效应应称为压电效应。
24.超声波物位检测，主要有哪两种方式？
一种是声波阻断式，利用声波在气体、液体和固体介质中的吸收衰减不同，来检测在超声波探头前是否有液体或固体物料存在；一种是可以连续测量物位变化的超声波物位计，它是利用超声波在介质的分界面上会产生反射的特性来检测物位的。
25.什么是压力开关？它的工作原理？
答：压力开关是一种简单的压力控制装置。当被测压力达到额定值时，压力开关可发出警报或控制信号。
压力开关的工作原理是：当被测压力超过额定值时，弹性元件的的自由端产生位移直接或经过比较后推动开关元件，改变开关元件的通断状态，达到控制被测压力的目的。
开关形式有常开式和常闭式。
调节方式有两位式和三位式。
26.利用差压变送器测量水蒸汽流量，在排污后为什么要等一段时间后才能启动差压变送器？
答：对于测量蒸汽的差压变送器，排污时会将导压管内冷凝液放掉，投运前应等导压管内充满冷凝液，并使正负压导管中的冷凝面有相等的度和保持恒定。这样，当差压急剧变化时，才不会产生测量误差。
27.怎样判断现场运行中差压变送器的工作是否正常？
答由于差压变送器的故障多是零点漂移和导压管堵塞，所以在现场很少对刻度逐点校验，而是检查它的零点和变化趋势，体方法如下：
1）零点检查：关闭正、负压截止阀。打开平衡阀，此时电动差压变送器电流应为4mA。
2）变化趋势检查：零点以后，各阀门恢复原来的开表状态，打开负压室的排污阀。这时变送器的输出应zui大即电动差压变送器为20mA以上。若只打开正压室排污阀，则输出为zui小，即电动差压变送器为4mA。
打开排污阀时，被测介质排出很少或没有。说明导压管有堵塞现象，要设法疏通。
28.皮带秤速度传感器的作用？
速度传感器把滚轮的转速（正比于皮带传送速度）转换成频率信号f。
29.重力传感器使用应注意哪些事项?
注意零漂和温漂。
30.应变式重力传感器测量原理？
将应变电阻片贴在专门的传感部件--弹性元件上，弹性元件为力敏元件，把被测重量的大小转换成应变量的变化，然后再把应变量的变化转换成电阻量的变化。
31.什么是旋翼式蒸汽流量计？
用于测量干饱和蒸汽或过热度不大的过热蒸汽流量，它不需要外加能源就可在现场直接读数，还可对温度、压力的波动进行校正。
32.用于测量流量的导压管线、阀门组回路中，当正压阀阀门或导压管泄漏时，仪表指示什么状态？当负压阀阀门或导压管泄漏时，仪表指示什么状态？当平衡阀门泄漏时，仪表指示什么状态？正压侧导压管全部堵死，负压侧畅通时，仪表指示什么状态？
当正压阀阀门或导压管泄漏时，仪表指示偏低；当负压阀阀门或导压管泄漏时，仪表指示偏；当平衡阀门泄漏时，仪表指示偏低；正压侧导压管全部堵死，负压侧畅通时，仪表指示跑零下。
33.怎样操作仪表三阀组？
打开的顺序为：打开正压阀、关闭平衡阀、打开负压阀。
停运的顺序为：关闭负压阀、打开平衡阀、关闭正压阀。
34.标准节流装置有几种，各是什么？
有三种，分别是孔板、喷嘴、文丘利管。
35.测温元件在管道、设备上安装时，固定方式有几种？
一般有两种：1）螺纹连接头固定2）法兰固定
36.温度测量有几种方式？
温度测量分为接触式和非接触式两类。
37.我们现场常用的抗干扰措施有那几种？
浮空、屏蔽、接地、滤波。
38.我们现场常用的保温、伴热措施有哪些？
保温箱保温、蒸汽伴热、电伴热。
39.热电偶与仪表使用时，热电势比实际值大（显示仪表指示偏）是什么原因造成的？
热电偶与显示仪表不配套；补偿导线与热电偶不配套；有直流干扰信号进入。
40.用热电偶测温度时,发现热电势比实际值小（显示仪表指示偏低）,是什么原因引起的?
1）热电极短路。
2）热电偶的接线处积灰，造成短路。
3）补偿导线间短路
4）热电偶热电极变质。
5）补偿导线与热电偶不配套。
41.接触式测温仪表有那种？
接触式仪表主要有膨胀式温度计、压力式温度计、热电偶、热电阻及半导体二极管温度计。42.普通热电偶由几部分组成？
热电偶由热电极、绝缘套管、保护套管和接线盒等几部分组成。
43.什么是流量？什么是体积流量？质量流量？
工业上的流量，通常是指单位时间内流过管道截面积的流体数量，也称瞬时流量；流体数量若以质量表示时，则流量称为质量流量；流体数量若以体积表示时，则流量称为体积流量；
44.电子皮带秤主要由几部分组成？
电子皮带秤由秤重显示控制器、称重传感器、荷重承受装置及速度传感器组成。
45.取压口开口原则？
（1）孔径不可大，但在压力波动频繁、幅度较大、和对动态响应要求时，孔径应适当加大；（2）取压口的轴线应尽可能垂直于流线，偏斜不超过5。--10。；
（3）取压口的表面应无毛刺和凹凸不平，应无明显倒角或别样的扩口。
46.孔板流量计的测量原理？
当被测流体（气体或液体）充满管道并流经节流装置时，流束将在节流处形成局部收缩，从而使流体的动能和势能相互转换，使流速增加，静压力降低，于是在节流件前后产生压差，假设管道内的流体是连续且不可压缩的，通过测量节流装置前后的压差为△P,便可求出流经管道的体积流量和质量流量。
47.为了确保测量的准确性，测温元件的安装应按照那些要求进行？
1）测温元件在管道中安装，应保证测温元件与流体充分接触，测温元件应迎着被测介质流向，至少要与被介质形成顺流；
2）测温元件的工作端应处于管道中流速zui大处；
3）要有足够的插入深度；
4）接线盒盖应向上。
48.某设备内的温度为200。C，拟用热电阻测量，应选用那一种电阻温度计？
选用铂电阻温度计。
三、判断题（正确的请在括号内打“√”，错误的打“×”）
1.压力式温度计是利用物质的压力随温度变化的性质来测温度的。（√）
2.将两支同型号热电偶的正负极对接起来，可实现两点温度差的测量（√）
3.测量值小数点后面位数越多，测量越准确（×）
4.补偿导线两端头与热电偶和二次表的正负极相接处的温度应保持一致，否则将引起测量误差。（√）
5.铠装热电偶适用于强烈冲击振动的恶劣环境。（√）
6.角接取压法上下游取压管位于孔板的前后端面处（√）
7.某温度变送器的测量范围是—200--600。C，说明其上限为600?C，下限为-200?C量程范围为800?C（√）
8.两处接地比一处接地（×）
9.若选择弹性压力计，应使被测压力值在1/3--2/1范围内（×）
10.控制阀分为气开和气关两种，气关阀有气便开，无气关闭（×）
11.电力系统中的发电机或变压器的中性点直接接地，称为工作接地。（√）
12.热电势输出不稳定有可能是外界干扰引起的（√）。
四、画图题
1.用差压法测量有压容器如何测量（用图表示）？
2.用差压法测量敞口容器如何测量（用图表示）？
3.画出自动调节系统框图？
五、填充题
1.补偿导线绝缘层颜色p
2.常用热电阻的测温范围
3.常用热电偶的测温范围
4.下列图形符号的意义
5.被测变量和仪表功能的字母代号
六.计算题
1.工业温度测量仪表的基本误差是2%,仪表的测量范围是1500--2500?C，求仪表示值为2000?C时对应的实际温度可能是多少？
X=202000－20=1980?C
2.采用K型热电偶测温,已知被测温度与冷端温度分别为500。C和50。C，试求热电势的数值？
V（500,50。C）=V（500,0。C）－V（50,0。C）
=20.644－2.023=18.621mV
3.仪表的测量范围0--40pKpPa，对应的流量范围0-25t/h，介质密度设ρ介=0.7t/m3,隔离液的密度ρ隔=1.2t/m3,孔板取压点在差压变送器的上方,并与正负压室的距离为2000mm,由于某些因素，造成负压隔离液全漏完。问（1）当管道中无流量时，仪表指示多少？（2）当满量程时，仪表指示多少?
（1）△P=（ρ隔－ρ液）gh=（1.2－0.7）×2000×10=10KPa
M=Mmaxp
（2）△P实=40－10=30KPa
M=Mmaxp
4.EJA型差压变送器测量范围0--2500Pa，求输出电流为12mA时压差为多少？
△P=p×2500=1250Pa
5.某仪表的测量范围为—200--600。C，仪表的度为0.5级，在600。C该仪表指示为604，问该仪表是否超差？
（600—（—200））×0.5=4。C
该仪表不超差。
6.某测量仪表的测量范围是+200~+500。C,度等级为为5.0，求当其示值为200。C和500。C时,被测点的真实温度（真值）大约为多少？
△max=±5.0%（500-200）=±15
示值为200。C时真值在185和215。C之间
示值为500。C时真值在485和515。C之间
7.用S型热电偶测温,已知冷端温度为40。C，而实测的热电势为9.352mV,试求被测温度值?
由分度表查出：E（40，0）=0.235mV
E（t，0）=9.352+0.235=9.587mV
由分度表查出t=1000。C
8.已知标准大气压为9.869MPa，液柱到A点度为p100m，液体密度为1.0×103kg/m3,重力加速度为10N/kg,是求A点所受的压力为多少？
PA=9.869+ρgh=9.869+1.0×103×10×100=10.869MPa
9.1.求下面电路的总阻值，和各个电阻上的电流值p，其中R1=2Ω，R2=R3=2Ω，R4=4Ω，V=4V
R1pR2p
VpR4pR3
R=R1+R4//（R2+R3）=2+4//4=4Ω
I=p=p=1Ap
I1=I=1A
（R2+R3）=R4
I2=I3=0.
I4=0.
10.求下面电路的总阻值，和各个电阻上的电流值p，其中R1=1Ω，R2=R3=2Ω，V=2VpR1
VpR2pR3
R=R1+R2//R3=1+1=2Ω
I=p=p=1Ap
I1=I=1A
R2=R3
I2=I3=0.
仪表试题
一、填空题
1、按误差数值表示的方法，误差可分为（ ）（ ）（ ）误差。
2、弹性式压力计是根据弹性零件的（ ）与所受压力成比例的原理来工作的。当作用于弹性元件上的被测压力越大时，则弹性元件的（ ）越大。
3、电容式压力器可分为（ ）、（ ）、（ ）三种形式。
4、压力表的型号表示中，*个字母Y表示（ ），Z表示（ ），YZ表示（ ），其后数字表示外壳直径，故型号YZ－100指的是（ ）。
5、流量有（ ）和（ ）两种表示方法，其间关系为（ ）。
6、当充满管道的液体通过节流装置时流速将在（ ）处发生（ ），从而使（ ）增加，而（ ）降低。
7、管道凸出物和弯道的局部阻力对液体流动稳定性影响很大，所以，在流量计节流孔板前后必须留有适当长度（ ）。
8、热电偶产生热电势的条件是（ ）、（ ）。
9、对热阻与桥路的连接要先采用（ ）接法，这样可以在很大程度上减小连接导线（ ）变化带来的工作误差。
10、液体的密度与（ ）和（ ）有关系，其中气体的密度随（ ）的升而减小，随（ ）的增大而增大，液体的密度则主要随（ ）的升而减小，而与（ ）的变化关系不大。
11、一般简单的调节系统有（ ）单元、（ ）单元、（ ）单元、（ ）单元、（ ）单元。
12、某关压变送器测量范围是0－1.2KPa-7KPa，如果用0－1.2KPa量程，则应用迁移后zui大测量上限是（ ），这时零点迁移量是（ ）。
13、在分辨铂铑热电偶的正负极时，是根据偶丝的软硬程度来判断的，较硬的偶丝为（ ）极。
14、温度越，铂、镍、铜等测温材料的电阻越（ ），在热电阻温度计中，R0表示（ ）时的电阻值，R100球（ ）时的电阻值。
15、ISC－S皮带称的称重传感器供桥电压是（ ）。
16、ISC－S皮带称的称重传感器绝缘电阻是（ ）。
17、ISC－S皮带称的测速传感器响应频率是（ ）。
18、ISC－S皮带称的称重传感器输出电压是（ ）。
19、ISC－S皮带称常见的标定方法有那几种（ ）（ ）（ ）。
20、风机或电机轴位移探头的检测是基于（ ）。
二、选择题
1、工业现场压力表的示值表示被测参数的（ ）。
A、动压 B、全压 C静压 D绝压
2、如果把1151变送器的电源极性接反，则仪表（ ）
A烧坏 B没有输出 C输出跑zui大 D输出跑zui小
3、在管道上安装孔板时，如果将方向装反将会造成（ ）。
A差压计倒指示 B差压计指示变小 C差压计指示变大 D对差压计指示无影响
4、用分度号为K的热电偶和与其匹配的补偿导线测量温度，但在接线中把补偿导线的极性接反了，则仪表指示为（ ）。
A偏大 B偏小 C不变 D可能大也可能小
5、用电子电位差计测热电偶温度，如果热端温度升20℃，室温冷端下降20℃则仪表的指示（ ）
A升20℃ B下降20℃ C不变
6、现有一台度等级为0.5级的测量仪表，量程为0－10000℃，在正常情况下进行校验，zui大误差为60℃，求该仪表的zui大引用误差为（ ）。
A、0.6% B、0.6 C、±0.5%
7、现有两台压力变送器*台为1级0－600KPa，第二台为1级250－500KPa，测量变化范围320－360KPa的的压力，那台测量准确度。（ ）
A、*台准确度 B、第二台准确度 C、两者结果一样
8、用于测量流通量的导压管线，阀门组回路中，当正压侧阀门或导压管泄露时，仪表示值将（ ）。
A、降低 B、升 C、不变
9、同上题中若负压侧阀门或导压管泄露时，仪表示值将（ ）。
A、降低 B、升 C、不变
10、1151压力变送器的测量原0－100KPa，现零点迁移，则仪表的测量范围为（ ）。
A、0－100KPa B、50－100KPa
C、－50－＋50KPa D、100－200KPa
11、不同测量范围的1151差压变送器是由于膜片的（ ）
A、厚度不同 B、材料不同 C、直径不同
12、在热电偶温度计中，R100表示为（ ）
A、1000℃时的电阻值 B、阻值R＝100欧 C、热电阻的长度为100
13、100℃时，下列那种分度号的热电偶那种毫伏值zui大（ ）。
A、K B、S C、E
14、测量压力在40KPa以上时，宜选用压力为（ ）
A、弹簧压力表 B、膜盒压力表 C、任意选用
15、在孔板和文丘利管两种节流装置中，若差压相同，则两者的压力损失（ ）。
A、孔板大 B、文丘利管大 C、一样。
16、若被测介质的实际温度为500℃，仪表的示值为495℃，则仪表的相对误差为（ ）。
A、±1% B、1% C、±1
17、当用仪表对被测参数进行测量时，仪表若不能及时地反映被测参数而造成的误差，称为（ ）。
A、随机误差 B、系统误差 C、动态误差
18、现场用闪光报警器输入信号是（ ）。
A、电压信号 B、电接点信号 C、电流信号
19、在热力实验中，常用来测量微小正压、负压的差压的压力计。（ ）
A、U型管压力计 B、单管式压力计 C、斜管式压力计 D、弹性式压力计
20、扩散硅压力变送器测量线路中，电阻Rf是电路的负反馈电阻，其作用（ ）
A、进一步减小非线性误差 B、获得变送器的线性输出
C、调整仪表的满刻度输出 D、利于环境的温度补偿
21、标准节流件的直径比β越小，则（ ）
A、流量测量越准确 B、流体的压力损失越小
C、要求小平直管段越长 D、流体的压力损失越大
22、将被测差压转换成电信号的设备是（ ）
A、平衡电容 B、脉冲管路 C、差压变送器 D、显示器
23、当频涡流传感器靠近铁磁物体时（ ）
A、线圈的震荡频率增加 B、线圈的电阻减小 C、线圈的电感增大
24、测压仪表的标尺上限不宜取的太小主要考虑到弹性元件有（ ）
A、钢度 B、滞后效应 C、灵敏度 D、温度特性 E、任意取压
25、标准节流装置的取压方式主要有（ ）
A、损失取压 B、法兰取压 C、理论取压 D、角接取压 E、任意取压
三、判断题
1、测量值小数点后的位数多，测量越。（ ）
2、1.5级仪表的度等级可写为±1.5级。（ ）
3、热电偶的测温原理是基于热电效应，它的热电势大小，不人以取决于热电偶材料的材质和两端的温度，而且与热电偶的直径和长短也有关系。（ ）。
4、力平衡式压力变送器与电容式压力变送器一样，都是利用弹性元件受压后产生的位移变换成电量的。（ ）
5、实现积分作用的反馈运算电路是组RC微分电路，而实现微分作用的反馈运算电路是组RC积分电路。（ ）
6、仪表灵敏度数值越大，则仪表越灵敏。（ ）
7、角接取压和法兰取压只是取压方式不同，但标准孔板的本体结构是一样的。（ ）
8、PLC系统和DCS系统都是控制系统的一种类型。（ ）
9、S7系列的PLC系统控制程序编程工软件包都是一样的。（ ）
10、DCS系统更适合于模拟量检测控制较多、回路调节性能要求的场合。（ ）
四、问答题
1、调节阀的结构一般由哪两部分组成？简述一下调节阀的工作原理。
2、根据阀体部件结构的不同，主要有哪几种形式的调节阀？
3、什么是调节阀的执行机构？根据力传递形式的不同，调节阀执行机构主要有哪几种？
4、根据调节阀动作能源方式不同，调节阀分为哪几类？
5、试述阀门定位器的定义、分类及用途。
6、简述电动调节阀的组成和工作原理。
7、什么是自力式调节阀？
8、PLC、DCS的中文全称和英文全称分别是什么？
9、一体化PLC和模块化PLC各有什么特点？
10、SIEMENS S7－300/400之PLC采用的编程语言主要有哪些？
11、PLC由哪几个部分组成？
12、现有一个16点24VDC的开关量输入模块，如何用它来输入无源接点信号和220VAC开关量输入信号？
13、现有一个16点24VDC的开关量输出模块，如何用它来输入无源接点信号和220VAC开关量输出信号？
14、描述一个典型的计算机控制系统的组成。
15、你所知道的PLC系统/DCS系统应用控制程序编程工软件有哪些？
16、你所知道的上位监控系统应用控制程序编程工软件有哪些？
17、控制系统的各类模块中，PS、CPU、CP、AI、AO、DI、DO、IM分别指的是哪些类型的模块？
18、通常仪表提供给控制系统的标准信号主要有哪几种？
19、计算机系统主要由哪两部分组成？硬件结构主要有哪几大部分？
20、计算机软件主要有哪几大类别？试说明定义并举出例子。
21、简述变送器的作用。
22、简述智能式变送器的硬件构成。
23、简述变送器量程调整、零点调整和零点和迁移的目的。
24、什么是变送器的二线制和四线制信号传输方式？
25、按照检测元件分类，差压变送器主要有哪几类？
26、简述膜盒式差压变送器的组成和工作原理。
27、简述电容式差压变送器的工作原理。
28、简述扩散硅式差压变送器的工作原理。
29、温度变送器接受直流毫伏信号、热电偶信号和热电阻信号时应该有哪些不同?
30、采用热电偶测量温度时，为什么要进行冷端温度补偿？一般有哪些冷端温度补偿方法？
31、采用热电阻测量温度时，为什么要进行引线电阻补偿？一般有哪些引线电阻补偿方法？
32、智能温度变送器有哪些特点？
33、积算器是如何进行流量累计积算的？
34、安全栅有哪些作用？
35、说明检测端安全栅和操作端安全栅的构成基本原理。
36、说明操作器的作用、构成及基本工作原理。
37、简述ISC－S皮带秤的工作原理。
38、简述LWS－B料位仪，刻度系数的设定和模拟量输出量程设定？
39、电磁流量计将传感器安装在管线上，必须满足那两个条件？
40、工业电视监视系统监视器显示“NO VIDEO”，说明及处理方法？
41、现场如何正确安装热电偶？
42、应变式压力变送器是如何把压力信号变换成电信号的？
43、有一台温度变送器，量程为400－600℃，输出为4－20mA，当温度从500℃变化到550℃时，变送器从多少变为多少？
44、什么是误差、相对误差、引用误差？
45、什么是允许误差、基本误差？
＊设计题：有一个抢答显示系统，包括一个主席台和三个抢答台，主席台上有一个无自锁的复位按钮，抢答台上各有一个无自锁的抢答按钮和一个指示灯，其控制要求是：1）参赛者在回答问题之前要抢先按下桌面上的抢答按钮，桌面上的指示灯点亮；此时，其他参赛者再按抢答按钮，则系统不做反应；2）只有主持人按下复位按钮后指示灯后才熄灭，进入下一轮抢答。请分别用STEP7梯形图和STL编写控制程序。
试题答案
一、填空题
1、、相对、引用。
2、形变、变形
3、改变极板间距、改变极板面积、改变极板间介电常数
4、压力表、真空表、压力真空表、外壳直径、表壳直径为100的压力真空表
5、体积流量、质量流量，质量流量＝体积流量×液体介质密度
6、缩口、局部收缩、流速、静压力
7、直管段
8、两热电极材料相异、两接点温度相异
9、三线制、电阻值
10、温度、压力、温度、压力、温度、压力
11、测量、变送、显示指示、调节、执行
12、7KPa、5.8KPa
13、正 14、大、0℃、100℃ 15、DC10V 16、≥5000Ω
17、100HZ 18、3V左右 19、挂码、滚动、实物 20、电涡流原理进行
二、选择题
1、C 2、B 3、B 4、D 5、A 6、A 7、B 8、A 9、B 10、D 11、A
12、A 13、B 14、A 15、A 16、B 17、C 18、B 19、C 20、C 21、D
22、C 23、C 24、BE 25、BD
三、判断题
1、× 2、× 3、× 4、× 5、√ 6、√ 7、√ 8、√ 9、× 10、√
四、问答题
1、答：调节阀一般由阀体部件与执行机构两大部分组成。阀体部分是调节阀的调节部分，它直接与介质接触，由执行机构推动其发生位移而改变节流面积，达到调节的目的。
2、答：根据使用对象的不同，有不同的阀体部件结构（包括阀体、上阀盖组件、下阀盖组件、阀内件等），主要形式有直通（单/双座）阀、套筒阀、隔膜阀、蝶阀、球阀等。
3、答：执行机构是调节阀的推动装置，它根据信号大小产生相应的推动力作为阀体动作的动4、答：根据调节阀动作能源方式的不同，调节阀分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀等几类。
5、答：阀门定位器是调节阀的主要附件，与气动调节阀大大配套使用，它接受调节器的输出信号，然后以它的输出信号去控制气动调节阀，当调节阀动作后，阀杆的位移又通过机械装置反馈到阀门定位器，阀位状况通过电信号传给上位系统。
阀门定位器按其结构形式和工作原理可以分成气动阀门定位器、电－气阀门定位器和智能式阀门定位器。
阀门定位器能够增大调节阀的输出功率，减少调节信号的传递滞后，加快阀杆的移动速度，能够提阀门的线性度，克服阀杆的磨擦力并消除不平衡力的影响，从而保证调节阀的正确定位。
6、答：电动调节阀一般由伺服放大器和执行机构组成。伺服放大器的作用是将来自控制器的输入信号，通过磁路去控制触发器和可控硅开关，来控制驱动执行机构的伺服电机的动力电源。
当伺服放大器输入为零时，放大器输出也为零，伺服电机不转动，输出轴稳定在原来位置，其位置发送器的反馈信号也为零。当伺服放大器有输入ISR时，它与其极性相反的位置反馈信号If在前置磁放大器中进行比较，由于差值的存在，就有磁势产生。此磁势产生的电流触发可控硅，驱动伺服电机使执行器向磁势减小的方向转动。当位置反馈信号If又等于输入信号ISR时，磁势又为零。输出轴稳定在输入信号相对应的转角位置上。输出轴转角θ与输入信号ISR的关系为θ＝KISR。在伺服电动机尾端通常还装有电磁制动器，当电机接通电源后，制动盘与电机轴脱离，电机可以转动。当电机断电后，制动盘把电机轴抱死，可以使带负载7、答：自力式调节阀也称为直接作用调节阀，它不需要外部能源，直接利用被调拿云握雾的能量来推动调节机构，实现自动控制。自力式调节阀可以实现温度、压力、压差、流量等参数的调节。
8、答：PLC中文全称：可编程序逻辑控制器，英文全称：ProgrammablepLogicalpController。DCS中文全称：分散控制系统，英文全称：DistributedpControlpSystem。
9、答：一体化PLC通常为小型PLC，其I/O点数规模小，I/O、PS、CPU等都集中在一起，适合于单机自动化任务或简单的控制对象。模块化PLC通常为中、大规模PLC，其I/O点数在几百点、几千点甚至上万点，所有I/O以及PS、CPU、CP等等功能单元均做成独立的模块形式，根据需要以总线形式连接组合在一起，构成一个完整的系统，以实现复杂的自动控制任务。
10、答：梯形图（LAD），语句表（STL），逻辑功能图（FD）
11、答：PLC的基本组成部分有：电源模块、CPU模块、I/O模块、编程器、编程软件工包等，根据不同类型的系统，一般还会有安装机架（底板）、通讯模板、智能模板、接口模板等。
12、答：这块模板要输入入220AC开关量信号，须经过中间继电器转换（中间继电器线圈供电为220VAC），即220VAC开关量输入信号检测元件与中间继电器线圈构成回路，中间继电器接点以及它的无源干接点可以直接拉入模板输入点，构成24VDC信号输入回路。
13、答：这块模板要输出无源接点信号和220VAC开关量信号，须经过中间继电器在转换（中间继电器线圈供电为24VDC），即模板24VDC开关量信号输出点与中间继电器线圈构成回路，中间继电器接点或作为干接点信号提供或与其它220VAC电气元件构成220VAC信号输出回路。
14、答：一个典型的计算机控制系统通常由上位监控系统和下位PLC/DCS控制系统组成，上位监控系统主要由工业PC及其相关的软件组成，是一套完整的计算机系统，下位PLC/DCS控制系统是一套以PLC/DCS控制器为核心构成的，通常包含PLC的基本组成模板、I/O模板及其接口通道设备元件等。上位监控系统与下位PLC/DCS控制系统之间通过通讯实现数据交换，完成对对象的过程监控。
15、答：不同的PLC系统、DCS系统有其的应用控制程序编程工软件，如SIEMENS S7－300/400系列PLC编程软件包是STEP7，日本山武HarmonaspR100系列DCS编程软件包是RTC，等等。
16、目前用的比较多的监控系统应用程序编程工软件，外的有WINCC、FIX、INTOUCH等。内的有组态王等。
17、答：PS－电源模块，CPU－中央处理器模块，CP－通讯处理器模块，AI－模拟量输入模块，AO－模拟量输出模块，DI－数字量输入模块，DO－数字量输出模块，IM－接口模块。
18、答：通常仪表提供给控制系统的标准主要有：热电偶信号（±50mV）、热电阻信号（Pt100）、4－20mA信号、1－5号等。
19、答：计算机系统主要由硬件、软件两大部分组成，硬件结构从概念上来说主要由中央处理器（运算器、控制器）、存贮器、输入设备、输出设备等几大部分组成。
20、答：计算机软件从使用功能方面划分，大概可以分为系统软件、工软件及应用软件三大类，系统软件如DOS、WINDOWS等，工软件如WORD、STEP7、WINCC等，应用软件如各类用户数据库管理软件、工业供应线控制程序、监控系统应用程序等等。
21、答：变送器在自动检测和控制系统中的作用，是对各种参数，如温度、压力、流量、液位、成份等物理量进行检测，以供显示、记录或控制之用，获取、的过程参数值是进行控制的基础。按被测参数分类，变送器主要有差压变送器、压力变送器、温度变送器、液位变送器和流量变送器等。
22、答：智能式变送器主要包括传感器组件、A/D转换器、微处理器、存储器和通信电路等部分；采用HART协议通信方式的智能式变送器还包括D/A转换器。传感器组件通常由传感器和信号调理电路组成，信号调理电路用于对传感器的输出信号进行处理，并转换成A/D转换器所能接受的信号。
23、答：调整的目的，是使变送器输出信号的上限值与测量范围的上限值相对应，相当于改变变送器的输出输出特性的斜率。零点调整和零点迁移的目的，都是使变送器的输出下限值与测量范围的下限值相对应。零点调整使变送器的测量起始点为零，而零点迁移是把测量的起始点由零迁移到某一数值（正值或负值）。进行零点迁移，再辅以调整，可以提仪表的测量度。零点调整的调整量通常比较小，而零点迁移的调整量比较大，可以提仪表的测量度。零点调整的调整量通常比较小，而零点迁移的调整量比较大，可达量程的一倍或数倍。
24、答：二线制传输方式中，供电电源、负载电阻、变送器是串联的，即二根导线同时传送变送器所需的电源和输出电流信号，目前大多数变送器均为二线制变送器；四线制方式中，供电电源、负载电阻是分别与变送器相连的，即供电电源和变送器输出信号分别用二根导线传输。
25、答：主要有：膜盒式差压变送器、电容式差压变送器、扩散硅式差压变送器、电感式差压变送器、振弦式差压变送器等。
26、答：膜盒式差压变送由测量部分、杠杆系统、放大器和反馈机构组成。它是基于力矩平衡原理工作的。
27、答：电容式差压变送器的检测元件采用电容式压力传感器，组成分测量和放大两大部分。输入差压作用于测量部分电容式压力传感器的中心感压膜片，从而使感压膜片（即可动电极）与两固定电极所组成的减去电容之电容量发生变化，此电容变化量由电容/电流转换电路转换成电流信号Id，Id和调零与零迁电路产生的调零信号IZ的代数和同反馈电路产生的反馈信号If进行比较，其差值送入放大器，经放大得到整机的输出信号IO。
28、答：扩散硅式差压变送器的检测元件采用扩散硅压阻传感器，组成分测量和放大转换两大部分。输入差压ΔP作用于测量部分的扩散硅压阻佶器，压阻效应使硅材料上的扩散电阻（应变电阻）阻值发生变化，从而使这些电阻组成的电桥产生不平衡电压US。US由前置放大器放大为UO1。UO1和调零与零迁电路产生的调零信号UZ的代数和送入电压/电流转换器转换为整机的输出信号IO。
29、答：直流毫伏变送器用于把直流毫伏信号转换成4－20mA电流信号。由检测元件送来的直流毫伏信号和调零与零迁电路产生的调零信号的代数和同反馈电路产生的反馈信号进行比较，其差值送入电压放大器进行电压放大，再经功率放大器各隔离输出电路转换得到整机的4－20mADC输出信号。
热电偶温度变送器与各种热电偶配合使用，可以将温度信号变换为比例的4－20mADC电流信号和1－5VDC电压信号。它在直流毫伏变送器线路的基础上做了如下修改：在输入回路增加了由铜补偿电阻构成的热电偶冷端补偿电路。同时在电路安排上把调零电位器等移到了反馈回路的支路上；在反馈回路中增加了由运算放大器等构成的线性化电路。
热电阻温度变送器与各种热电阻配合使用，可以将温度信号变换为比例的4－20mADC电流信号和1－5VDC电压信号。它在直流毫伏变送器线路的基础上，输入回路增加了线性化电路、热电阻导线电阻补偿电路，同时零点调整电路有所改变。
30、答：热电偶产生的热电势Et，与热电偶的冷端温度有关。一般情况下，热电偶的冷端温度并不固定，而是随室温变化，这样就使Et也随室温变化，从而带来测量误差。因此，要求对热电偶的冷端温度进行补偿，以减小热电偶冷端温度变化所引起的信号测量误差。
在热电偶温度变送器中，设计冷端温度补偿电路，根据热电偶型号的不同，一般按0℃时冷端补偿电势25mV和当温度变化Δt＝50℃时ΔEt＝冷端补偿电势变化量两个条件计算。
31、答：在热电阻做测温元件时，若不考虑导线电阻的补偿，则热电阻导线电阻的压降会造成测量误差，导线电阻补偿电路可以消除热电阻连接导线的影响。
为消除导线电阻的影响，热电阻采用三线制接法。
32、答：智能式温度变送有如下一些特点：通用性强；使用方便灵活；有各种补偿功能；有控制功能；有通信功能；有自诊断功能。
33、答：流量的累计积算是把反映、瞬时流量大小的输入信号转换成与该输入信号成正比的脉冲频率信号，然后再对该脉冲频率信号进行计数，用该计数值表示所流过的流体总量。
34、答：安全栅是构成安全火花防爆系统的关键仪表，其作用是：一方面保证信号的正常传输；另一方面控制流入危险场的能量在爆炸性气体或爆炸性混合物的点火能量以下，以确保系统的安全火花性能。
35、答：检测端安全栅用于为两线制变送器进行隔离式供电，并将变送器送来的4－20mADC转换成隔离的并与之成正比的4－20mADC或1－5VDC的信号，而且在故障状态下，可限制其电流和电压值，使进入危险场所的能量限制在安全额定值以下。它是由直流/交流转换器、整波滤波器、调制器、解调放大器、隔离变压器及限能器等组成。信号的传送与转换过程是：变送器传来的4－20mADC信号由调制器利用直流/交流转换器提供的供电方波调制成矩形波交流信号，该信号经信号隔离变压器进行信号隔离后送至解调放大器，由解调放大器将矩形波信号转换为4－20mADC和1－5VDC信号，供安全区域内的仪表使用。限能器的作用是限制流入危险区域的电压或大电流，将流入危险区域的能量限制在安全额定值以内。
操作端安全栅是由直流/交流转换器、调制器、隔离变压器、解调放大器、整流滤波器和限能器组成。它是将控制仪表送来的4－20mA信号由调制器利用直流/交流转换器提供的供电转换为交流方波信号，该信号由信号隔离变压器隔离后送至解调放大器，由解调放大器将此方波信号重新还原为4－20mADC信号，经限能器送至现场。限能器的作用仍是限流和限压，防止电压或大电流进入现场。
36、答：操作器的作用是以手动设定方式在输出端输出4－20mADC信号，以此进行手动遥控操作或为控制提供外部给定信号。操作器由自动输出指示部分、手动输出指示部分、U/I转换部分、基准电压及切换开关等组成。
当自动/手动切换开关置到手动操作位置时，通过调节手动设定电压可改变输出信号。手动设备电压在1－5VDC范围内变化时，当U/I转换器将其线性地转换为4－20mADC的输出信号，供负载使用。当自动/手动切换开关置到自动操作位置时，来自控制器的4－20mADC经250Ω电阻转换为1－5VDC信号，再由U/I转换器将其线性地转换为4－20mADC的输出信号，供负37、答：ICS－S系列皮带秤体（含秤重秤架）、测速传感器、称重传感器、信号变送器、控制器等部分组成。
皮带机传送物料时，称重传感器将称重段上的物料重量转换成电压信号送入信号变送器，同时测速传感器将皮带运行速度转换成俯冲信号送入信号变送器，信号变送器对这两种信号进行处理后，变成数字信号，通过标准的RS－485通讯接口传送给控制器，控制器再进行处理及显示。控制器也可以通过另外的RS－485通讯接口或提供4－20mADC信号与控制系统相连，实现集中控制。
38、答：1）仪表的刻度参数是指自整角机转一周探尺行走的距离，如果自整角机安装在卷筒的轴上，则系数也就是巻筒的周长。2）模拟量输出的满量程是指料位的zui低值。
39、答：1）目前使用的电磁流量计可自动检测正反流向，传感器壳体上的流向箭头为制造商规定的正流向。用戾在安装仪表时，应使该流向箭头方向同现场流向保持一致；2）为确保流量计的测量度，应保证传感器上游侧至少应有5倍管径的直管段长度，下游侧至少应有2倍管径的直管段长度；3）传感器的安装场所与安装方位按需要进行。传感器可以水平、垂直、倾斜安装，但需要保证电极轴线与水平面的锐角不得超过45度，以减少液体中所夹带气泡对测量的影响；4）流量计测量管内必须*充满介质，以保证电极*侵没在被测量的流体中，使测量。
40、答：原因是没有视频信号输入到监视器。处理方法：1）检查视频线路是否接触良；2）检查摄像机供电电源是否断开；3）检查摄像机是否损坏。
在处理问题时应逐步排查，先用小监视器在现场配电箱内检查信号，如有信号在，说明向下传输线路有故障，如果没有信号则说明故障出现在摄像机到配电箱之间，可体检查摄像机外线、内线及摄像机。
41、答：根据被测对象和使用条件合理选型。热电偶工作端应安装在有代表性的均匀温度场中；热电偶冷端应小于100度；应避开强磁场和电场，以防干扰。
42、答：通过测量粘结在弹性元件或与弹性元件制成一体的应变电阻阻值的大小，来测量受压弹性元件的应变，用应变电阻阻值表示压力，从而将被测压力信号转换成电信号。
43、答：500℃时输出为：（20－4）×［（500－400）/（600－400）］＋4＝12mA
500℃时输出为：（20－4）×［（550－400）/（600－400）］＋4＝16mA
即：当温度从500℃变化到550℃时，变送器从12mA变为16mA。
44、答：误差是指仪表的测量值与被测变量真实值之差；相对误差是指测量的误差与被测变量的真实值之比；引用误差是指误差与测量范围上限值或测量表量程的比值，以百分比表示。
45、答：根据仪表的使用要求，规定一个在正常情况下允许的zui大误差，这个允许的zui大误差叫允许误差，通常用zui大引用误差来表示。仪表的基本误差是指仪表出厂时，制造厂保证该仪表在正常工作条件下的zui大误差。一般仪表的基本误差也就是该仪表的允许误差。
五、设计题
答：I/O点定义如下：
I0.0：主席台按钮
I0.1抢答台1按钮 Q0.1：抢答台1指示灯
I0.2抢答台2按钮 Q0.2：抢答台2指示灯
I0.3抢答台3按钮 Q0.3：抢答台3指示灯
STL控制程序如下：
A（
O（
A I 0.1
AN Q 0.2
AN Q 0.3
）
O Q 0.1
）
AN I 0.0
＝ Q 0.1
A（
O（
A I 0.2
AN Q 0.1
AN Q 0.3
）
O Q 0.2
）
AN I 0.0
＝ Q 0.2
A（
O（
A I 0.3
AN Q 0.1
AN Q 0.2
）
O Q 0.3
）
AN I 0.0
＝ Q 0.3
留言