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仪表中级理论练习题与参考答案

一、选择题

1.以下哪种仪表不属于温度测量仪表（）

A.热电偶

B.热电阻

C.压力变送器

D.双金属温度计

参考答案：C。热电偶、热电阻和双金属温度计都是常见的温度测量仪表，而压力变送器是用于测量压力的仪表。

2.工业上常用的标准节流装置是（）

A.孔板

B.文丘里管

C.喷嘴

D.以上都是

参考答案：D。孔板、文丘里管和喷嘴都是工业上常用的标准节流装置，它们通过改变流体的流通面积，利用节流原理来测量流量。

3.某压力仪表的量程为0-10MPa，精度等级为1.0级，则该仪表的最大允许误差为（）

A.±0.1MPa

B.±0.01MPa

C.±1MPa

D.±0.001MPa

参考答案：A。最大允许误差=量程×精度等级%=10×1.0%=±0.1MPa。

4.气动调节阀的执行机构输出的是（）

A.位移

B.力

C.压力

D.流量

参考答案：A。气动调节阀的执行机构根据输入的气压信号产生相应的位移，从而带动阀芯动作，改变阀门的开度。

5.在自动控制系统中，积分作用的主要目的是（）

A.消除余差

B.加快响应速度

C.减小超调量

D.提高系统稳定性

参考答案：A。积分作用可以对偏差进行积分，只要有偏差存在，积分作用就会不断积累，直到偏差消除，从而消除余差。

二、判断题

1.仪表的灵敏度越高，其测量精度就越高。（）

参考答案：错误。灵敏度是指仪表对被测量变化的反应能力，而测量精度不仅与灵敏度有关，还与仪表的线性度、重复性、零点误差等因素有关。

2.热电阻是基于金属导体的电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度的。（）

参考答案：正确。热电阻通常由金属材料制成，其电阻值与温度之间存在一定的函数关系，通过测量电阻值就可以确定温度。

3.压力开关只能用于报警，不能用于控制。（）

参考答案：错误。压力开关不仅可以用于报警，当压力达到设定值时，其触点动作，也可以用于控制相关设备的启停等。

4.调节阀的流量特性是指调节阀的相对流量与相对开度之间的关系。（）

参考答案：正确。调节阀的流量特性描述了阀门开度变化时，流量的变化规律，对控制系统的性能有重要影响。

5.控制系统的过渡过程时间越短，系统的稳定性就越好。（）

参考答案：错误。过渡过程时间短说明系统响应速度快，但稳定性还与超调量、振荡次数等因素有关，过渡过程时间短不一定稳定性就好。

三、简答题

1.简述热电偶的工作原理。

参考答案：热电偶是基于热电效应工作的。两种不同材料的导体A和B组成一个闭合回路，当两个接点1和2的温度不同时（TT0），在回路中就会产生热电势，这种现象称为热电效应。热电势由接触电势和温差电势两部分组成。接触电势是由于两种不同导体的自由电子密度不同，在接触处形成的电势差；温差电势是同一导体两端温度不同，自由电子扩散的速率不同而产生的电势差。通过测量热电势的大小，就可以根据热电势与温度的对应关系来确定被测温度。

2.简述如何选择压力仪表的量程。

参考答案：选择压力仪表量程时，需要考虑以下几个方面：

首先，要明确被测压力的大小和变化范围。一般情况下，为了保证测量的准确性和仪表的使用寿命，被测压力的最小值应不低于仪表量程的1/3，最大值应不超过仪表量程的2/3。

如果被测压力波动较大，如存在脉冲压力，为了避免仪表指针频繁大幅度摆动损坏仪表，量程的选择应适当增大，通常被测压力的最大值不应超过量程的1/2。

同时，还要结合实际的工艺要求和使用环境，综合考虑选择合适量程的压力仪表。

3.简述气动调节阀的组成及各部分的作用。

参考答案：气动调节阀主要由执行机构和调节机构两部分组成。

执行机构：它是调节阀的推动装置，根据输入的气压信号产生相应的推力或位移。常见的气动执行机构有薄膜式和活塞式。其作用是将气压信号转换为机械运动，带动调节机构动作。

调节机构：通常指调节阀的阀体部分，包括阀芯、阀座等部件。阀芯在执行机构的带动下运动，改变阀芯与阀座之间的流通面积，从而调节流体的流量、压力等参数。

四、计算题

1.已知某热电阻的分度号为Pt100，在某一温度下测得其电阻值为119.5Ω，求此时的温度。（Pt100在0℃时电阻值为100Ω，其电阻温度系数α=0.00385Ω/℃）

参考答案：根据热电阻的电阻-温度关系公式$R_t=R_0(1+αt)$，其中$R_t$为温度t时的电阻值，$R_0$为0℃时的电阻值，α为电阻温度系数。

将已知数据代入公式可得：$119.5=100(1+0.00385t)$

先化简式子：$119.5=100+0.385t$

移项可得：$0.3