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2025年高职工业自动化仪表及应用（仪表调试）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共40分）
答题要求：本大题共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。

1. 工业自动化仪表调试中，校验仪表精度时，标准信号源输出的信号应满足（ ）
A. 频率稳定 B. 幅值稳定 C. 波形失真小 D. 以上都是
2. 压力仪表调试时，若发现指针抖动，可能的原因是（ ）
A. 管道有振动 B. 仪表安装位置不当 C. 信号传输干扰 D. 以上都有可能
3. 温度传感器调试时，采用热电阻测量温度，其阻值随温度变化的特性是（ ）
A. 线性变化 B. 非线性变化 C. 先线性后非线性 D. 先非线性后线性
答案：1. D 2. D 3. A

4. 流量仪表调试中，差压式流量计的工作原理基于（ ）
A. 流体连续性方程 B. 伯努利方程 C. 牛顿第二定律 D. 欧姆定律
5. 液位仪表调试时，浮球液位计的浮球材质应（ ）
A. 密度大于被测液体 B. 密度小于被测液体 C. 与被测液体密度相近 D. 根据实际情况而定
6. 自动化仪表的零点迁移是为了（ ）
A. 扩大仪表量程 B. 提高仪表精度 C. 适应不同测量起点 D. 消除系统误差
答案：4. B 5. A 6. C

7. 在仪表调试中，对电动执行机构进行调试时，首先应检查（ ）
A. 电机绝缘 B. 行程开关 C. 减速器 D. 反馈信号
8. 调节阀调试时，调节阀的流量特性取决于（ ）
A.阀芯形状 B. 阀座口径 C. 流体性质 D. 管道阻力
9. 智能仪表调试时，其通信协议的作用是（ ）
A. 传输数据 B. 设定参数 C. 实现远程控制 D. 以上都是
答案：7. A 8. A 9. D

10. 仪表调试过程中，若要检查仪表的响应时间，应施加（ ）
A. 阶跃信号 B. 正弦信号 C. 方波信号 D. 锯齿波信号
11. 对于PID控制器调试，积分时间的作用是（ ）
A. 消除稳态误差 B. 加快响应速度 C. 提高系统稳定性 D. 抑制噪声干扰
12. 仪表接地调试时，接地电阻应满足（ ）要求。
A. 小于规定值 B. 大于规定值 C. 等于规定值 D. 无具体要求
答案：10. A 11. A 12. A

13. 热工仪表调试中，热电偶的冷端补偿方法不包括（ ）
A. 补偿导线法 B. 计算修正法 C. 恒温法 D. 滤波法
14. 在自动化仪表系统中，信号隔离器的作用是（ ）
A. 防止信号干扰 B. 提高信号强度 C. 实现信号转换 D. 扩大仪表量程
15. 仪表调试记录应包括（ ）
A. 仪表型号 B. 调试项目 C. 调试数据 D. 以上都是
答案：13. D 14. A 15. D

16. 压力变送器调试时，输出信号与输入压力之间的关系是（ ）
A. 线性关系 B. 非线性关系 C. 对数关系 D. 指数关系
17. 流量积算仪调试时，需要输入的参数不包括（ ）
A. 流量系数 B. 密度 C. 温度 D. 湿度
18. 自动化仪表的防护等级IP30中，数字3表示（ ）
A. 防尘等级 B. 防水等级 C. 防爆等级 D. 抗振等级
答案：16. A 17. D 18. A

19. 仪表调试时，对仪表外观检查不包括（ ）
A. 外壳有无损坏 B. 铭牌标识是否清晰 C. 内部电路连接是否正确 D. 表盘刻度是否清晰
20. 对于气动仪表调试，气源压力应满足（ ）
A. 稳定且在规定范围内 B. 波动较大 C. 压力越高越好 D. 根据仪表而定
答案：19. C 20. A

第II卷（非选择题，共60分）
答题要求：本大题共5小题，请根据题目要求，在相应位置作答。

简答题（共15分）
1. 简述工业自动化仪表调试的基本流程。（5分）
答：首先进行仪表外观检查，包括外壳、铭牌、刻度等。然后进行通电检查，确认电源正常。接着进行零点和量程校准，确保测量范围准确。再进行精度校验，检查测量误差是否符合要求。之后进行功能测试，验证仪表各项功能是否正常。最后进行记录和整理，填写调试报告。

2. 说明压力仪表调试中常见故障及排除方法。（5分）
答：常见故障如指针不回零，可能是仪表内部机械部分卡滞，需拆开仪表检查并修复。指针抖动可能是管道振动、安装位置不当或信号干扰，要检查管道、重新安装或排除干扰。无压力指示可能是仪表损坏、引压管堵塞等，需更换仪表或疏通引压管。

3. 简述温度传感器调试的要点。（5分）
答：对于热电阻，要检查其阻值是否符合分度表，绝缘电阻是否良好。采用热电偶时，要注意冷端补偿是否正确，补偿导线连接是否无误，校验热电势与温度关系是否符合规定。同时要检查传感器安装位置是否合适，确保能准确测量温度。

分析题（共15分）
1. 在自动化仪表系统调试中，发现某调节阀在输入信号变化时，流量变化不明显。请分析可能的原因，并提出解决措施。（7分）
答：可能原因：调节阀阀芯磨损，导致开度与流量关系改变；阀座堵塞，影响流体通过；定位器故障，不能准确控制调节阀开度；管道阻力过大，限制了流量变化。解决措施：检查阀芯磨损情况，如有磨损更换阀芯；清理阀座堵塞物；检查定位器，修复或更换故障部件；分析管道阻力，采取措施降低阻力，如增大管径等。

2. 某智能仪表在通信过程中出现数据传输错误。分析可能导致该问题的原因，并给出解决思路。（8分）
答：可能原因：通信线路连接不良，如松动、接触不良；通信协议设置错误，如波特率、校验位等参数不一致；电磁干扰影响通信；仪表软件故障。解决思路：检查通信线路，确保连接牢固；核对通信协议参数，使其一致；采取屏蔽措施，减少电磁干扰；若怀疑软件问题，可尝试重新配置或升级仪表软件。

综合题（共15分）
1. 对一套工业自动化仪表系统进行整体调试，包括压力、温度、流量、液位等仪表。请设计一个调试方案，包括调试步骤、所需工具及仪器、注意事项等。（8分）
答：调试步骤：先进行外观检查，然后依次对压力、温度、流量、液位仪表进行通电检查、零点量程校准、精度校验、功能测试。所需工具及仪器：万用表、标准信号源、压力校验仪、温度计、流量计校验装置、液位模拟装置等。注意事项：严格按照操作规程操作仪器；调试前确保仪表安装正确；注意安全，防止触电、压力泄漏等事故；记录详细调试数据。

根据材料回答问题（共15分）
材料：在某工业自动化生产线的仪表调试中，发现温度控制系统出现异常。温度设定值为50℃，但实际测量温度在40℃到45℃之间波动，且波动范围逐渐增大。经过检查，发现温度传感器工作正常，PID控制器参数设置如下：比例系数Kp = 2，积分时间Ti = 100s，微分时间Td = 0s。

1. 分析温度控制系统出现异常的可能原因。（5分）
答：可能原因：比例系数Kp设置过小，导致系统调节能力不足，无法快速准确地使温度达到设定值；积分时间Ti过长，使得积分作用过弱，不能有效消除稳态误差，导致温度波动且范围逐渐增大。

2. 针对上述问题，提出改进措施。（5分）
答：适当增大比例系数Kp，如调整为3 - 5，增强系统的快速调节能力；缩短积分时间Ti，例如调整为50 - 80s，增强积分作用，更好地消除稳态误差，从而使温度稳定在设定值附近。

3. 说明PID控制器中比例、积分、微分作用的协同关系对温度控制的重要性。（5分）
答：比例作用能快速响应偏差，使系统有一定调节能力；积分作用可消除稳态误差，保证温度最终稳定在设定值；微分作用能根据偏差变化趋势提前调节，抑制温度变化的快速波动。三者协同，比例提供快速调节基础，积分消除稳态误差，微分抑制波动，共同确保温度控制系统稳定、准确地运行，使温度快速且稳定地达到设定值。

论述题（共10分）
论述工业自动化仪表调试在工业生产中的重要性。
答：工业自动化仪表调试在工业生产中至关重要。它能确保仪表测量准确，为生产过程提供可靠数据，如压力、温度、流量等测量准确可使生产工艺按预定参数运行，保证产品质量。调试可及时发现仪表故障，避免因仪表失常导致生产事故，保障生产安全。通过调试优化仪表性能，提高生产效率，如调节阀精准控制可实现物料精准输送等。还能保证仪表与控制系统良好配合，实现自动化生产的协调运行，提升整个工业生产的自动化水平和智能化程度。