仪表工培训习题2.docx

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仪表工培训习题2

仪表工培训习题2

五、简答题

电工基础

1．电功率是如何定义的.如何进行计算?

它的基本单位是什么.

答案：

电功率是指单位时间内电流所做的功，P=A/t，基本单位是瓦特。

2．何谓全电路欧姆定律。

答案：

在一个闭合电路中，电流的大小与电源电动势成正比，与整个电路的电阻（R+R0）成

反比。

I=E/（R+R0）

3．电路主要由几部分组成，各部分的作用如何.

答案：

由电源，负载，连接导线，开关四部分组成。

电源，将其他形式的能转化为电能的装置。

负载，将电能转化为其他形式能量的器件和设备。

连接导线，输送和分配电能。

开关，接通或断开电路。

4．有一电源额定功率为125KW,端电压为220V,若只接一盏220V,60W的电灯,

电灯会不会被烧坏,为什么?

答案：

不会。

因为额定功率是电源可能发出的最大功率，它发出的实际功率由负载电路决定。

5．为什么交流电能通过电容器（为什么电容器能隔直流）.

答案：

因为交流电源电压的大小和方向不断变化，使电容器不断充放电。

所以电路中始终由

电流通过。

6．交流电流的有效值是如何定义的.

答案：

如果一个交流电通过一个电阻在一个周期时间内所产生的热量和某一直流电流通过同

一电阻在相同的时间内产生的热量相等，那么，这个直流电的量值就称为交流电的有

效值。

7．RLC串联谐振的特点是什么.

答案：

1．阻抗最小，呈电阻性。

Z=R

2．电流最大且与电压同相位，I0=U/Z=U/R

3．UC=UL=QU，且UL与UC相位相反。

其中Q=XL/R=XC/R

8．正弦交流电的最大值和有效值是否随时间变化?

他们的大小和频率及相位有没有关系.

答案：

不随时间变化，与频率及相位没有关系。

最大值表示正弦量的变化范围。

频率表示正

弦量的快慢.初相位表示正弦量的初始状态.

电子技术

1．二极管上加任何大小的正向电压是否都能正常工作？

为什么？

答案：

不能。

只有正向电压大于死区电压时，才能正常工作。

但是也不能无限增大，否则会

烧坏二极管。

2．什么是晶体管的电流放大作用？

答案：

晶体管基极电流的微小变化，能引起集电极电流较大的变化，即为晶体管的电流放大

作用。

3．什么是直流放大器？

在直流放大器中存在两个什么问题？

答案：

1．能对变化极其缓慢，非周期性变化的直流信号进行放大的电路叫直流放大器。

2．存在着级间藕合和零点漂移两个问题。

4．什么是交流放大器？

为什么要采用多级放大器？

答案：

能对交流信号放大的电路称为交流放大器。

因信号微弱要放大几千倍，几万倍甚至百

万倍才能带动负载，单级放大器是无法胜任的，而多级放大器的放大倍数等于各级放

大倍数的乘积。

能满足高放大倍数的技术要求。

自控基础

1．什么是传递函数？

答案：

一个环节或一个自动调节系统，其输出拉氏变换与输入拉氏变换之比。

用Y（S）代表

输出的拉氏变换，用X（S）表示输入的拉氏变换，则传递函数可表示为：

G（S）=Y（S）

/X（S）。

2．积分时间如何定义？

答案：

当调节器的偏差做阶跃变化后，任意时刻记时，积分在单独作用，其输出上升到与比

例作用相同时所经历的时间定义为积分时间。

3．何为过渡过程？

过渡过程的质量指标有几个？

答案：

调节系统在受干扰作用后，在调节器的控制下，被调参数随时间而变化的过程叫过渡过

程。

过渡过程的质量指标有：

最大偏差、余差、衰减比、振荡周期、过渡时间

4．用传递函数及原函数形式写出PID调节规律的表达式。

答案：

G（S）=K（1+1/Ti•S+Td•S）

P（t）=Kc•E+Kc/Ti•∫Edt+Kc•Td•dE/dt

5．简述串级调节回路两步投用法的步骤。

答案：

见习题集下册14-87

6．均匀调节系统与定值调节系统的区别是什么?

答案：

定值调节系统在受到扰动后,希望调节过程能快速完成,过渡过程为衰减振荡过程;

均匀调节系统在受到扰动后,要求过渡过程变化平稳,两个参数协调、缓慢变化，过渡过

程为非周期衰减过程。

7．简述经验法整定调节器参数的步骤。

答案：

（1）在积分时间Ti=∞,微分时间Td=0时，比例度按经验设置，将系统投入运行；

（2）按纯比例系统整定比例度，求得较好的调节过程曲线。

将此时的比例度加大为原来

的1.2倍；

（3）将积分时间由大而小进行调整，求得较好的调节过程曲线；

（4）重新整定比例度，求取更好的过程曲线；

（5）将微分时间按经验值由小而大加大，寻求最佳的过程。

自保和联锁（继电线路）

1．继电器的功能是什么?

答案：

继电器具用两大功能：

一是具用信号放大的功能。

既可用较小的电信号，可以控制强电设备。

二是具用触点倍增的功能。

既可将一路输入信号转变为多路输出信号。

2．叙述电磁继电器的动作过程。

（从线圈不带电→线圈带电→线圈失电三种情况分别叙述）

答案：

在线圈没有通电的情况下，衔铁由复位弹簧拉住，动触头的触点与静触头的一个触点

接通，这组触点称为常闭触点。

当线圈加上电压以后，线圈产生电磁场，使线圈内的

铁芯磁化，产生磁性，将衔铁吸住，此时动触头与静触头的另一个触点接通，这组触

点称为常开触点。

当线圈失电以后，铁芯失去磁力，复位弹簧又将衔铁拉回原位。

我

们就是利用电磁继电器的动触头与静触头的触点的闭合与断开来控制一个或多个设

备。

自保和联锁（联锁保护）

1．联锁保护系统的重要性是什麽？

答案：

在工艺生产中，仪表的联锁保护对确保产品的质量及装置的稳定运行起着非常重要

的作用。

同时也是防止设备及人身安全事故必不可少的措施。

2．信号报警的作用是什么？

答案：

当被测工艺变量（如压力P;流量F;温度T；液位L；等）超过报警设定值时，由

报警装置发出声光报警信号，提醒操作人员注意。

操作人员应采取相应措施，使发生

报警的工艺变量恢复到正常范围内，使报警消除。

3．联锁保护的作用是什么？

答案：

当某个工艺变量（如压力P;流量F;温度T；液位L；等）发生报警以后，操作人

员没有及时采取措施，或虽采取了措施，但由于其他原因而使工艺变量继续偏离正常

值，而达到了联锁设定值以后，由联锁保护装置发出联锁信号，使被保护的设备停车，

从而达到保护工艺设备及人身安全的目的。

4．联锁保护线路通常由哪几部分组成？

并分别列举各组成部分的两个代表实物。

答案：

联锁保护线路通常由三部分组成：

输入部分，逻辑部分和输出部分。

输入部分：

现场的检测仪表；开关；按钮等。

逻辑部分：

继电线路；实现逻辑关系的逻辑连接。

输出部分：

电磁阀；指示灯等。

5．以下是离心式压缩机的启动联锁线路，试分析其动作过程（从停止状态→正常运转→联

锁停车）及所列部件的功能。

SL:

压缩机低转速开关；

PB1:

停车按钮；

PB2:

开车按钮；

L1:

旁路指示灯。

动作过程：

①压缩机在停止时，低转速继电器的常开接点是断开的，CR1失电，CR1-1是闭合的。

如果想开车，必须将SL信号旁路。

②开车时，先按下PB2→CR2带电，L1点亮→CR2-1闭合，实现自锁，使PB2松开以后，CR2继续带电；CR2-2闭合→CR3带电→CR3-1闭合，使电机启动器带电，压缩机运转。

当压缩机转速达到设定值以上时，SL闭合→CR1带电→CR1-2闭合；CR1-1断开；→CR2失电，L1灯灭→CR2-2断开。

但由于CR1-2是闭合的，CR3继续带电，电机继续运转。

在CR1带电后，CR1-3闭合，使L2灯点亮，说明压缩机处在正常运转状态。

③当压缩机转速低于设定值时，SL断开，CR1失电→CR1-2断开→使CR3失电→CR3-1断开，使电机启动器失电，压缩机停止运转。

同时CR1-3断开，使L2灯灭，说明压缩机已停止运转。

6．信号报警和联锁系统产生误动作的原因有哪些？

（习题集下P247）

答案：

所谓误动作，是指生产过程及工艺设备正常正常，各种参数均没有达到自动报警，自

动停车（或其它保护性动作）的情况下，信号报警和联锁系统由于本身问题使报警器

或执行器错误动作。

其原因主要有：

（1）电源失电或电压波动超过规定值。

如电源供电方式不合理，备用电源自动切换时间过长，厂用电源电压波动范围过

大，个别元件，导线接地或短路使电源的熔断器熔断等。

（2）一次发讯元件故障。

如压力开关导压管泄露，压力不足；带接点输出的指示（记录）仪接点生锈，接触不良；人为停表拨动指示和控制指针，未停联锁就检查一般零位等。

（3）逻辑元件损坏或继电器故障。

如逻辑元件或继电器线圈因环境温度高或过载而烧毁；继电器接点接触不亮；继电器受振动而使接点误动作等。

（4）执行器故障。

如因电源电压过高，绝缘不好，环境温度高，湿度大，使电磁阀线圈烧毁短路；气源管泄露或仪表风太脏使电磁阀动作失灵。

（5）连接导线短路或断路。

如由于机械损伤，绝缘老化，接线端子固定不牢造成导线短路或断路；接线端子标记不清，检修其它仪表误动报警联锁接线而造成误动作等。

7．信号报警和联锁系统拒动的原因有哪些？

如何处理？

（习题集下P248）

答案：

所谓拒动，是指工艺变量或设备运行参数已达到自动报警或自动联锁的数值，但报警

联锁系统无动于衷而拒绝动作。

其原因和处理方法如下：

（1）一次发讯元件工作不正常。

A．一次仪表误差大，在信号超过动作设定值时还没有发出报警或联锁讯号。

应认真进

行定期校验和检查设定值。

B．有触点发信元件接点表面氧化活灰尘集聚，影响正常接通。

应经常检查维护。

C．发信元件常闭接点由于多次打火而粘结在一起或接触不良，不能有效断开或接通。

应设法减少回路的储能元件或采取适当的“灭压”措施。

接点表面烧毁的应及时更

换。

D．一次仪表测量系统故障，在危险工况不能正确显示和发信。

应检修调校一次仪表，

如报警或联锁参数十分重要，可采用“二取一”或“三取一”回路来解决这一问题。

（2）逻辑元件或继电器故障。

A．逻辑元件损坏或管脚虚焊。

找出故障点，更换元件或重新焊接。

B．继电器线圈短路，断路，接地；接点接触不良或接点由于火花而粘住；可动机构

卡住或绣死等。

对此可采取以下措施:

更换继电器或接点，检修可动机构，清除触

点污物，调整触点接触压力，采用双触点接点或多组接点并联。

（3）执行器故障。

A．电气回路断线，短路，绝缘不好，接地或接触不良。

彻底检查线路和电磁阀线圈的

直流电阻和绝缘电阻，使之导通良好。

B．气源不清洁或可动机构润滑不好，使电磁阀卡住或动作失灵。

应先解决气源问题，

然后清洗和润滑可动机构并多次试验，确认可靠后方可使用。

（4）连接导线断路，短路或接点。

用万用表检查线路导通情况，用500V兆欧表检查线路绝缘电阻。

测绝缘电阻时最好将

被测线路正负极短路后再测量，以免损坏电子元器件。

DCS知识

1．分别说出GUS、HM、LCN、NIM、HPM、UCN是TPS系统中的什么设备？

答案：

GUS：

全局用户操作站，它是TPS系统的人机接口。

HM：

历史模块，存储过程数据和系统程序。

LCN为局部控制网络。

NIM:

网络接口模件，它是LCN和UCN之间的接口。

HPM:

高性能过程管理器，它是TPS系统的控制设备。

UCN为通用控制网络。

2．在TPS中，哪些设备是冗余的？

答案：

（1）NIM一般是冗余的。

当主NIM发生故障时，可以自动切换到冗余的NIM上，

保证系统的正常运行。

（2）HPMM一般是冗余的。

当主HPMM发生故障时，可以自动切换到冗余的HPMM

上，保证系统的正常运行。

（3）IOP可以是冗余的。

当主IOP发生故障时，可以自动切换到冗余的IOP上，

保证系统的正常运行。

（4）HPM柜的电源一般是冗余的。

当主电源发生故障时，可以自动切换到冗余的

电源上，保证系统的正常运行。

3．在DCS的一个调节点细目中，都能查看到哪些常用信息？

（至少举出5个）

答案：

①测量值PV；

②设定值SP；

③输出值OP；

④手动/自动控制方式；

⑤量程范围值；

⑥扩张量程范围值；

⑦报警值（高、低报）；

⑧联锁值（高、低联锁）；

⑨PID参数；

4．HM在哪条网络上，它的作用是什么？

答案：

HM连接在LCN网络上。

它的主要功能是将生产过程的历史数据，画面，运行记录等大量信息存储，同时也存

储TPS的系统程序。

5．GUS死机后，如何重启？

答案：

①断电；

②上电，等待WINDOWSNT启动；

③WINDOWSNT启动以后，运行NativeWindow程序；

④按LOAD键或点屏幕上的LOAD命令；

⑤键入W,回车；

⑥键入N,回车。

6．简述HPM的功能。

答案：

HPM的主要功能有四项：

一是采集过程信号；

二是进行常规的控制与运算；

三是向被控对象输出控制信号；

四是与UCN通讯。

浮力式液位计

1．简述一下浮筒液位计的扭力转角与液位的关系。

答案：

当液位为“0”，扭力管的扭力矩最大，转角也最大。

当液位最大时（最高液位时），

扭力管的扭力矩最小，转角也最小。

2．简述一下浮筒液位计校验有哪几种方法。

答案：

主要有灌液法和挂重法两种。

在现场一般采用液校的方法，倘若被测液体不是水或酒

精，则可以通过密度换算用水或酒精代校。

在检修期间可采用挂重校验法。

校验时，

把浮筒取下酒精代校。

在检修期间可采用挂重校验法。

校验时，把浮筒取下挂上砝码

盘，计算出浮筒的起始端，中间和终端的值，进行加砝码校验。

常规仪表

1．热电偶测量时为什么要进行冷端补偿？

答案：

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℃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，

所以测温中的冷端温度不可能保持在0℃不变，也不可能固定在某个温度不变，而热

偶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，就会引

起测量误差。

为了消除这种误差，必须进行冷端补偿。

2．热电阻常见故障有如下一些，试分析其原因？

答案：

（1）显示仪表指示值比实际值低或示值不稳

原因：

保护管内有金属屑、灰尘；接线柱间有积灰；热电阻短路。

（2）显示仪表指示无穷大

原因：

热电阻断路，引出线断路。

（3）显示仪表指示负值

原因：

显示仪表与热电阻接线有错；热电阻短路。

（4）阻值与温度关系有变化

原因：

电阻丝受腐蚀变质。

万用表

1．如何利用指针式万用表来测量电阻？

答案：

测量电阻前应调好电阻零位，调不到零位时，应及时更换测量电池。

决不允许在电阻

带电的情况下测量电阻，更换大倍率档后，仍须调好电阻零位。

选择R倍乘档应尽量

使指针接近中心位置。

2．数字万用表有哪些特点？

答案：

（1）功能增加，可测量交直流电压，交直流电流，电阻。

（2）精度提高，可达±0.5%～±1.0%

（3）测量结果由数字直接显示

（4）具有自动极性显示，溢出显示，自动调零功能

3．使用数字万用表测量电压、电流应注意些什么问题？

答案：

（1）测量电压、电流时，如不能估计合理量程；则应置于最大量程档，然后根据情况

选择准确量程。

（2）在测量电压、电流中不允许拨换量程开关，应先使表笔与被测电路脱离，换量程

后，再重新接入测量，以免造成仪表损坏。

4．如何用万用表判断二极管的好坏？

答案：

将万用表置于欧姆档，范围选择置于R×100或R×1K档。

两个表笔分别接二极管的

两极，若测得的电阻为几百欧姆，则将红、黑表笔对换后测得的电阻为几百千欧，则

说明管子是好的，否则，说明该管子是坏的。

5．使用数字万用表应注意些什么问题？

答案：

（1）注意检查电池电压，电池电压过低时，需及时更换新电池。

（2）测量电压、电流时，如不能估计合理量程；则应置于最大量程档，然后根据情况

选择准确量程。

（3）在测量电压、电流中不允许拨换量程开关，应先使表笔与被测电路脱离，换量程

后，再重新接入测量，以免造成仪表损坏。

（4）测量电阻时，不允许在通电回路中进行在线测量，测量电容前应先使其放电。

（5）不要随意拆装仪表，更换电池或保险丝管时，应在切断电源后进行。

6．下列英文缩写代表什么含义？

DCV——直流电压ACV——交流电压

DCA——直流电流ACA——交流电流

CAP——电容hFE——三极管hFE

特殊仪表——氧化锆氧分析仪（器）

1．氧化锆氧分析器在运行中氧量值始终指示高，其原因有哪些？

答案：

①安装法兰密封不严造成漏气

②标气入口堵塞不严或未堵塞造成漏气

③锆管破裂漏气

④量程电势偏低

⑤探头长期未进行校准

⑥锅炉或加热炉漏风太大

2．氧化锆氧分析器在运行中氧量值始终指示低，其原因有哪些？

答案：

①探头池温过高

②探头长期未进行校准，量程电势偏高

③炉内燃烧不完全而存在可燃性气体

④过滤器堵塞造成气阻增大

3．氧化锆氧分析器瞬间跳动很大，其原因有哪些？

答案：

①探头老化内阻大

②取样点不合适

③锅炉燃烧不稳定甚至明火冲击探头

④气样带水滴并在氧化锆管中汽化

4．从探头结构形式来分，目前烟气氧化锆氧分析器主要有几种？

答案：

①中低温直插式氧化锆氧分析器

②高温直插式氧化锆氧分析器

③导流直插式氧化锆氧分析器

④墙挂式氧化锆氧分析器

⑤抽出式氧化锆氧分析器

5．氧化锆氧分析器的探头安装应考虑哪些因素？

答案：

①探头型号与烟气温度相适应

②烟气流通条件好

③安装方便

6．为什么要定期用标气校准氧化锆氧分析器？

答案：

氧化锆氧分析器是基于能斯特方程进行工作的，只有在理想状态下才能保证测量准确。

实际使用过中存在干扰因素（如电池的老化，积灰，SO2和SO3对电池的腐蚀等）。

虽

然安装探头时已进行过校准，但在运行过程中仪表参数会逐渐变化，给测量带来误差。

为了使测量准确，必须定期用标气进行校准。

7．对氧化锆氧分析器应如何进行日常维护？

答案：

①仪表上炉前必须经过校验，确认仪器是否正常，未经检验的仪器不准上炉。

②定期对仪器进行校准。

③经常巡视仪器是否正常。

④根据需要，定期清洗探头有关部件。

⑤停炉时，应等停炉后再关仪器，开炉时，先开仪器。

⑥做好每台仪器的运行档案。

8．仪器上炉前要对氧化锆氧分析器进行哪三项检查？

答案：

①电阻检验

②升温检验

③标气校准检验

9．试述查找氧化锆氧分析器故障原因的步骤？

答案：

①检查探头恒温是否正常。

②观察探头信号及变化是否正常及变化情况。

③根据观察到的现象初步判明故障来自探头，还是变送器，是锅炉本身，还是安装不

当等。

④再对某一部分进行仔细检查，排除具体故障。

10．为什么一般氧化锆氧分析器不能用于可燃性气体各量较大的烟气氧分析。

答案：

氧化锆氧分析器需要在650℃以上的高温才能进行工作，当待测气体中可燃性组分，

如碳氢化合物H2、CO和CH4和氧共存时，在高温条件下，在铂电极的催化下易发生

燃烧反应而耗氧，测量的氧量是不准确的。

差压变送器用来测量流量

1．法兰液面计的毛细管，差压变送器的模盒等的充填液，一般为什么用硅油？

答案：

因为硅油的沸点高，膨胀系数小，凝固点低，而且化学活泼性差，因此环境温度的变

化不会影响测量精度。

差压变送器用来测量液位

1．何谓零位迁移？

答案：

指液位测量系统在液位为零时，由于现场安装情况不同，造成差压计指示不在零点，

而是指示正或负的一个固定差压值，也就是零点发生“迁移”，这个差压就是迁移量。

2．用单法兰液面计测量开口容器的液位，液面计已经校好，后因维护需要，仪表安装

位置下移了一段（如图），则仪表指示如何变化？

为什么？

单法兰液面计

答案：

当液位最低时，差压变送器的正压室受到的压力为ρgH，因为液位最低时，仪表的

输出应为零，所以要用正迁移弹簧把ρgH迁移掉。

但若迁好后仪表又下降了一段距

离，设ΔH，则其正压室便又多受了ρgΔH这么大的压力，所以液面计的输出要上

升。

信号发生器和测控回路

1．简述标准浮球压力计的使用方法。

答案：

浮球压力计在使用前，先将输入，输出，气路连接好，气路不允许有漏气。

将气源压

力调节到浮球压力计所需要的压力值。

在砝码架上放置不同质量的砝码，调节气体流

量压力计就可以输出不同压力信号，送入被检器，由被检器指示出不同的压力示值。

2．简述信号源的主要工作性能。

答案：

准确度、稳定度、负载调节率、输出及滤波噪音。

3．简述恒定电压源的工作原理。

（如图所示）

答案：

图中D为稳压二极管，W1W2为电位器，R1~R5为电阻，A为增益运算放大器，从W1

中可以得到连续可调的电压值，由于R3~R5分压，可以得到不同的固定电压值。

4．简述恒定电流源的工作原理？

（画图说明）

答案：

D为稳压二极管，RS为分流电阻，

RL为负载阻抗，W为可调电位器

A为高增益的运放。

Vi=RSI0

I0=Vi/RS

由于I0只与输入电压Vi和分流电阻RS有关，所以I0为恒流。

5．试以流量为例，画图说明测控回路的构成。

FIC-1512

仪表安装及材料知识

1．什么叫调节阀的流开流关？

答案：

顺流体流向关闭的为流关式调节阀；迎流体流向关闭的为流开式调节阀。

2．简述阀门定位器的作用。

答案：

阀门定位器一般有五大作用。

1、改善动态相应。

2、提高静态精度。

3、改变调节阀的流量特性。

4、改变调节阀对控制信号的响应范围。

5、完成对控制信号的逆响应。

3．什么叫阀体的正反装？

答案：

随阀杆的下移，阀体的流通面积减小的为正装式阀体。

随阀杆的下移，阀体的流通面积增加的为反装式阀体。

4．简述阀门定位器的正反作用。

答案：

随输入信号的增加阀门定位器的输出增加的阀门定位器为正作用。

随输入信号的增加阀门定位器的输出减小的阀门定位器为反作用。

5．简述执行机构的正反作用。

答案：

随输入信号的增加执行机构的推力杆向外伸出的为正作用执行机构。

随输入信号的增加执行机构的推力杆向内收回的为反作用执行机构。

安全知识

1．在安全系统中，为什么在现场与室内之间加装安全栅？

答：

限制由非危险场所传递到危险场所去的能量。

2．在危险场所检修隔爆型仪表首先要注意什么？

为什么？

答：

首先要注意断电。

因为内部贮能元件产生的火花易引起周围易燃易爆物质爆炸或火灾。

3．在易燃易爆危险场所进行仪表拆装时，为什么要使用铜制工具？

答：

铜制工具不易产生火花，而铁制工具易产生火花。

精度及质量指标

1、什么是仪表的等级精度？

答：

P108四001

2、什么是仪表的绝对误差？

答：

测量值——真值。