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化工仪表与自动化习题解试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每题2分，共20分）

1.在自动控制系统中，用于测量被控参数变化的装置称为（）。

A.执行器B.控制器C.检测仪表D.调节阀

2.某热电偶的热电极材料是镍铬合金和康铜，该热电偶属于（）。

A.E型热电偶B.K型热电偶C.J型热电偶D.T型热电偶

3.差压式流量计测量流量时，若管道内流体密度变化较大，则其测量结果（）。

A.准确B.不准确C.基本不受影响D.需要附加补偿装置

4.液位检测中，利用浮力原理的仪表是（）。

A.超声波液位计B.雷达液位计C.浮球液位计D.压力式液位计

5.在调节阀的流量特性中，等百分比流量特性是指（）。

A.阀门开度变化一定百分比，流量变化相同百分比B.阀门开度变化一定百分比，流量变化也一定百分比

C.阀门开度从小到大变化时，流量变化率逐渐减小D.阀门开度从小到大变化时，流量变化率逐渐增大

6.模拟量控制系统中的PID调节器，其P、I、D分别代表（）。

A.比例、积分、微分B.比例、微分、积分C.积分、比例、微分D.微分、积分、比例

7.对于一个一阶惯性环节，其传递函数为G(s)=K/(Ts+1)，增大时间常数T，系统的响应（）。

A.加快B.减慢C.不变D.影响不确定

8.在调节系统中，引入前馈控制的主要目的是（）。

A.提高系统的型次B.消除系统误差C.加快系统的响应速度D.提高系统的抗干扰能力

9.HART协议是一种（）。

A.早期的模拟信号协议B.数字信号通信协议C.模拟信号与数字信号混合通信协议D.无线通信协议

10.安全仪表系统（SIS）的核心目标是（）。

A.提高过程控制的精度B.实现远程监控C.在危险工况下保证人员、设备和环境安全D.降低运营成本

二、填空题（每空1分，共20分）

1.自动化系统通常由__________、____________和__________三部分组成。

2.测量仪表的精度等级通常用__________来表示，其数值越小，表示精度越高。

3.压力变送器将测得的__________能量转换为__________能量进行传输。

4.流量测量中，节流装置属于__________式流量计。

5.气动执行器根据作用方式不同，可分为__________和__________两大类。

6.在PID控制中，比例作用是依据__________来进行控制的，积分作用是依据__________来进行控制的，微分作用是依据__________来进行控制的。

7.调节系统的过渡过程常用的品质指标有__________、__________、__________和__________。

8.过程控制网络（Fieldbus）的主要优点包括__________、__________、__________和__________。

9.选择压力变送器时，要考虑的主要参数有测量范围、精度等级、输出信号、__________和__________。

10.为了防止腐蚀，对于腐蚀性介质的流量测量，节流装置和差压变送器应进行__________。

三、简答题（每题5分，共20分）

1.简述温度测量中热电偶和热电阻的区别。

2.什么是调节阀的流量特性？简述线性流量特性和等百分比流量特性的特点。

3.简述比例调节作用的特点及其在系统中的影响。

4.什么是串级调节系统？它与单回路调节系统相比有何优点？

四、计算题（每题10分，共20分）

1.已知某温度测量系统采用K型热电偶，冷端温度为30°C，测得的热电势为32.28mV。请计算被测介质的实际温度（参考数据：K型热电偶分度表）。

2.某调节系统为一个具有纯滞后的二阶系统，其传递函数为G(s)=10/(s2+3s+1)。试求该系统的阻尼比ζ和自然频率ωn，并判断该系统的稳定性。

五、综合应用题（10分）

已知某精馏塔塔顶温度是主要的被控参数。当进料流量增加时，塔顶温度会下降；当回流量增加时，塔顶温度会上升。请设计一个简单