热工控制仪表习题与思考题及答案

仪表热工专业试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 温度测量中常用的温度计类型是：A. 压力式温度计B. 电阻式温度计C. 热电偶温度计D. 流量计答案：C2. 热电偶的工作原理是基于：A. 热膨胀原理B. 热电效应C. 热传导原理D. 热辐射原理答案：B3. 以下哪个不是压力变送器的输出信号类型：A. 4-20mAB. 0-10VC. 0-100mAD. 0-1000Ω答案：D4. 流量计中，用于测量气体流量的是：A. 转子流量计B. 涡街流量计C. 电磁流量计D. 涡轮流量计答案：B5. 在热工自动化控制系统中，PID控制器的P代表：A. 比例（Proportional）B. 积分（Integral）C. 微分（Derivative）D. 预设（Pre-set）答案：A6. 以下哪个不是热工仪表的校准方法：A. 比较法B. 替代法C. 直接法D. 间接法答案：C7. 以下哪个是热工仪表的校准设备：A. 标准电阻箱B. 标准电流源C. 标准电压源D. 所有选项都是答案：D8. 热电偶的补偿导线的作用是：A. 延长热电偶长度B. 补偿热电偶与冷端之间的温差电势C. 保护热电偶不受损坏D. 转换热电偶信号答案：B9. 以下哪个不是热工仪表的误差来源：A. 仪器误差B. 环境误差C. 人为误差D. 以上都是答案：D10. 热工仪表的标定周期通常由哪个因素决定：A. 仪表的精度等级B. 仪表的使用频率C. 仪表的工作环境D. 所有选项都是答案：D二、判断题（每题1分，共10分）1. 热电偶的冷端温度必须保持恒定，通常为0℃。

（对）2. 热电偶的热电势与温度成正比。

（错）3. 热工仪表的校准可以提高测量的准确性。

（对）4. 所有类型的流量计都可以测量气体流量。

（错）5. PID控制器中的I代表积分（Integral）。

（对）6. 热电偶的补偿导线可以随意选择。

（错）7. 热工仪表的标定周期越长越好。

● 应用热电偶定律，试求图示三种热电极组成回路的总电势值，并指出其电流方向。

答：令镍铬热电极上任意点 A 的温度为55℃，于是热电势可由镍铬—镍硅（镍铝）（K 分度号）与镍铬—铜镍（康铜）（E 分度号）两组热电偶对接而成，所以：ΣE=E K （250，40）—E E （100，40）；电流I 按热电势方向流动。

● 电子电位差计由哪几部分所组成? 试画出手动/自动电位差计的原理线路图，各部分功能？R2(Rcu)是电子电位差计测量桥路中为自动补偿该仪表的冷端温度变化造成测量误差而设置的。

其理论依据是什么? 当测量值为满量程时，电子电位差计和电子平衡电桥的测量桥路中的“A”点分别处于什么位置?为什么？答：手动电位差计每个部分的功能：工作电流回路：产生（或形成）工作电流。

工作电流标准化回路：对工作电流进行标准化操作。

测量回路：较精确地测量未知电势。

手动/自动电位差计及测量桥路图如下：△U=E X - U AB U AB =U AC - U BC满量程时A 点处于整个量程电阻的最右端；R2(Rcu)补偿理论依据同热电偶冷端温度补偿器。

● 双金属温度计有哪些特点？答：⑴结构简单，成本低廉；⑵坚固、耐用、耐振、读数指示明显；⑶精确度不高；⑷量程不能太小；⑸ 使用范围有限等。

● 电磁流量计的选用原则？答：⑴被测流体必须是导电液体，它不能测量气体、蒸汽、石油制品、甘油、酒精等物质，也不能测量纯净水；⑵口径与量程的选择；⑶压力的选择；⑷温度的选择。

●当节流装置安装在水平或倾斜管道上，被测流体分别为液、气、蒸汽时，取压口位置应如何确定。

为什么？答：⑴被测流体分别为液体时，为防止气泡进入导压管，取压口位置应处于向水平线下偏45°的位置以内，正、负取压口处于与管道对称位置（即正、负取压口在同一水平面上）；⑵被测流体分别为气体时，为防止液体（冷凝液）进入导压管，取压口位置应处于向水平线上偏45°的位置以上，正、负取压口处于与管道对称位置（即正、负取压口在同一水平面上）；⑶被测流体分别为蒸汽时，为保证冷凝器中冷凝液面恒定和正、负导压管段上的冷凝液面高度一致，正、负取压口处于与管道对称位置（即正、负取压口在同一水平面上）。

热工仪表检修工习题库（含答案）一、单选题（共48题，每题1分，共48分）1.电缆接线时,对线的目的主要是检查并确认( )两端的线号及其在相应端子上的连接位置是否正确。

A、每根电缆B、同一根导线C、所有导线D、两根导线正确答案：B2.电网侧故障导致FCB时,若FCB成功,则单元机组带( )负荷运行。

A、15%B、20%C、30%D、5%正确答案：D3.仪表的传输变换部件起到的作用是( )A、显示B、测量C、传输正确答案：C4.为了减小云母水位计的指示误差△H,应该( )。

A、将云母水位计中心线的安装位置等于汽包中心线B、缩短云母水位计的汽水连通管高度 LC、将云母水位计中心线的安装位置偏高于汽包中心线约△H值D、加长云母水位计的汽水连通管高度 L正确答案：C5.使数字显示仪表的测量值与被测量值统一起来的过程称为( )A、标度变换B、A/D转换C、非线性补偿D、量化正确答案：A6.汽包水位计的取样管孔位置,汽侧应( )锅炉汽包水位停炉保护动作值。

A、都可以B、低于C、水平D、高于正确答案：D7.对于轴向位移表,误差不应超过测量范围的( )。

A、±2%B、±3%C、±5%D、±4%正确答案：B8.被测介质具有腐蚀性时,必须在压力表前加装( )。

A、缓冲装置B、平衡装置C、隔离装置D、冷却装置正确答案：C9.如果要求放大电路有高的输入电阻,宜采用( )。

A、电流正反馈B、串联负反馈C、电压负反馈D、电流负反馈正确答案：B10.电子电位差计指示记录表,指针在指示位置抖动,其原因可能是( )。

A、放大级增益过大B、伺服电动机轴部不洁油C、信号干扰D、有个别热偶虚接正确答案：A11.弹簧管压力表校验时,除零点外,校验点数应不少于( )。

A、3个B、2个C、1个D、4个正确答案：D12.对于胀差表和热膨胀表,误差应不超过测量范围的( )。

A、±2%B、±5%C、±3%D、±4%正确答案：D13.孔板和喷嘴上下游侧直管段的最小长度与( )有关。

热工自动控制练习题（含参考答案）一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1、衰减振荡过程中，到达第一个峰值，所用时间叫(____)。

A、调节时间B、超调量C、上升时间D、峰值时间正确答案：D2、(____)是描述系统控制过渡过程进行快慢的指标。

A、调整时间B、上升时间C、峰值时间D、衰减时间正确答案：A3、串级三冲量给水控制系统维持汽包水位无静态偏差是靠（）来实现的A、副回路B、副控制器C、内回路D、主控制器正确答案：D4、三冲量给水自动控制系统中，给水量的扰动属于系统的（）。

A、内扰B、控制量C、外扰D、不确定正确答案：A5、被调量变化时刻落后于扰动发生时刻的现象称为对象的（）。

A、输出迟延B、信号迟延C、传输迟延D、不确定正确答案：C6、双闭环比值控制系统两个控制器均应选（）控制规律。

A、PB、PIC、PIDD、PD正确答案：B7、输入量变化，引起环节(____)发生变化。

A、扰动B、输出量C、测量值D、被调量正确答案：B8、采用烟气挡板控制再热汽温的控制系统中，主蒸汽流量作为（）信号。

A、前馈B、反馈C、极限值D、给定值正确答案：A9、系统频率特性和传递函数的关系为(____)。

A、频率特性与传递函数没有关系B、频率特性可以用图形表示，传递函数不能用图形表示C、传递函数的复变量s用jω代替后，就是相应的频率特性D、二者完全是一样的正确答案：C10、单闭环比值控制和双闭环比值控制是实现（）物料流量间的定比值控制A、多种B、三种C、两种D、以上都不对正确答案：C11、二阶欠阻尼系统的性能指标中只与阻尼比有关的是(____)。

A、调整时间B、峰值时间C、上升时间D、最大超调量正确答案：D12、电容两端电压为输入信号，电流为输出信号，则此环节为(____)环节。

A、比例B、惯性C、微分D、积分正确答案：C13、在无自平衡的单容对象中，其特征参数是由（）决定的。

A、不确定B、自平衡率C、阻力系数D、容量系数正确答案：D14、在动态过程中，利用前馈控制有效地减少被调量的（）。

1.火电厂热工控制系统如图1-1所示，试画出系统的方框图，并说明被控量、给定值、控制对象、扰动（内扰，外扰）、操纵变量指的是什么物理量和设备。

被控量: 汽包水位、过热蒸汽压力和温度、烟气含氧量、炉膛负压等；给定值: 希望的氧气含量、温度、压力、发电量；控制对象: 锅炉、汽轮机和发电机或火电机组扰动（内扰）：给水、空气、蒸汽压力和给煤机转速；扰动（外扰）：负荷（外界用电量）；操纵变量：给水量、燃料量、空气量、蒸汽量变送器: 速度传感器、压力测量、温度测量、氧气测量的变送器调节器:计算机或DCS执行器:操纵给水量、燃料量、空气量、蒸汽量的执行机构和控制机构9.试画出淋浴时人调节水温的方框图，并说明受控对象、被控量、给定值、测量元件、控制器、偏差、执行机构、调节机构、内扰和外扰都指的是哪些物理量和设备。

受控对象: 淋浴器； 被控量：淋浴器出口水温；给定值：人体温度; 测量元件:皮肤；控制器：大脑； 偏差：淋浴器出口水温与人体温度之间的差值；执行机构：手； 调节机构：热水门；内扰：热水压力和温度变化等；外扰：冷水压力和温度变化等。

第二章术语和指标1.控制器具有PI 动作规律（设为正作用），其比例带为80%，积分时间为1min 。

稳态时，输出为6mA 。

某瞬间，输入偏差突然增加了0.3mA ，试求：① 比例增益为多少？② 比例作用使输出变化多少mA? ③ 比例作用使输出变化到多少c k mA? ④ 1min 后输出变化到多少mA? ⑤ 3min 后输出变化到多少mA?解：①25.11k c ==δ②375mA.025.13.0=⨯③6+0.375=6.375mA④6.375+0.375=6.75mA⑤6.375+3×0.375=7.5mA2.一台气动比例压力调节器，测量范围为0～100千帕。

当测量值变化为10千帕，调节器的比例带为40%，试求：①比例增益；②测量值变化的百分数；③调节器输出变化的百分数；④调节器输出变化多少千帕（设输出气压变化范围为20 ～100千帕）；⑤调节器输出变化到多少千帕。

第一章 控制系统概述思考题：1. 自动控制系统的常用术语？2. 自动控制系统的性能指标？第二章 热工控制对象动态特性思考题：1. 什么是有自平衡能力对象、无自平衡能力对象？2. 单容、双容控制对象的动态特性？作业：1. 双容水箱如下图所示，试确定输入量q 1和输出量h 2之间的传递函数,画出系统方框图，并求当输入量q 1作单位阶跃扰动时,输出量h 2(t)的响应函数。

第三章 控制仪表及调节器的控制规律思考题：1. 控制系统的SAMA 图例及其含义？2. 调节器的控制规律？3. 调节器参数δ，Τi ，Τd 变化对调节过程的影响？4. 为何积分调节器称为无差调节器？作业： 已知某种调节器传递函数：)111(1)(SK T S T S T s G d dd i PID +++=δ 设5=d K ，试求其阶跃响应函数，并画出阶跃响应曲线，然后讨论如何从曲线上求调节器的参数δ、i T 和d T 的数值。

第四章单回路控制系统思考题：1. 控制对象的特征参数（放大系数、时间常数）对控制质量有何影响？2. 调节器分别采用P、PI、PID，分别配单容、双容对象时，控制系统的性能指标？3. 单回路控制系统的工程整定方法？第五章汽包锅炉蒸汽温度自动控制系统思考题：1. 影响过热汽温变化的因素有哪些？2. 串级汽温控制系统整定调节器参数的步骤。

3. 采用导前汽温微分信号的双回路汽温控制系统的等效串级整定法和补偿法的参数整定步骤。

4. 具有导前微分信号的双回路汽温调节系统，在导前微分信号中断时，系统能否正常工作？5. 串级汽温调节系统中，导前汽温信号中断时，调节系统能否正常工作？作业：熟练掌握例10-1和例10-2的参数整定方法。

第六章汽包锅炉给水自动控制系统思考题：1. 汽包锅炉给水控制系统中，为什么会出现“虚假水位“的现象？在设计调节系统时采用了什么对策？2. 三冲量给水自动控制系统中三个“冲量”的引入，分别起到什么作用？3. 单级三冲量给水控制系统的整定步骤以及每一步的整定目的。

热工控制系统B思考题与习题第一章控制系统概述1. 什么叫自动控制系统？2．自动控制系统主要由哪几部分组成？每一部分的作用是什么？3．控制对象、被控制量、控制量和给定值是如何定义的？请举例说明。

4．自动控制系统的主要分类方法有哪几种？说明各种分类方法的特点，指出各种分类方法所包括的系统是什么？各系统的特点是什么？5．什么叫前馈控制系统？什么叫反馈控制系统？6．什么叫反馈？什么叫负反馈？7、什么叫定值控制系统？对定值控制系统来说，系统的输入量是什么？举例说明日常生活中的定值控制系统。

8．什么叫随动控制系统？对随动控制系统来说，系统的输入量是什么？举例说明日常生活中的随动控制系统。

9．、对一个实际控制系统如何实现负反馈？10．说明汽包锅炉有哪些被控制量？相应的控制量、控制机构有哪些？锅炉运行过程中被控制量可能会受到哪些扰动？11．控制过程的基本形式有哪几种？它们各有什么特点？如何根据控制过程曲线来检验控制系统是否满足基本要求？哪种控制过程的基本形式符合热工控制过程的要求，给出稳定性指标的范围。

12．通常从哪三个方面衡量自动调节系统的工作品质，表示调节系统的工作品质的指标有哪几个？如何兼顾这些指标？13．举出反馈控制系统的实例，指出被控制量、控制量、控制机构、给定值、扰动，画出控制系统的示意图。

14．水位自动控制系统的两种方案如下图所示，在运行中，希望水位高度H维持不变：（1）说明各系统的工作原理。

（2）画出各系统的方框图，并说明控制对象、被控制量、给定值、扰动各是什么？（3）试说明两系统各属于何种结构的控制方式。

（4）当水箱出口水流量q2变化时，各系统能否使水位高度保持不变？试从原理上定性说明。

第二章控制对象的动态特性1．为什么要研究对象动态特性？2．热工控制对象一般有哪几种类型？每种类型的特点是什么？写出相对应的传递函数。

3．热工控制对象的特征参数有哪些？是如何定义的，物理意义是什么？4．写出表示有自平衡能力对象动态特性的两套特征参数和它们之间的关系。

热工仪表检修工习题（含参考答案）一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、备品备件中准备投入使用的热工常规检测仪表和控制设备,每( )至少应检查、通电校准一次。

A、2年B、1年C、3个月D、6个月正确答案：B2、高处作业区附近有带电体时,传递线应使用( )。

A、金属线B、潮湿的麻绳C、干燥的麻绳或尼龙绳D、潮湿的尼龙绳正确答案：C3、流体流过节流孔后,由于( )作用,截面最小处位于节流件后A、惯性B、密度C、流速正确答案：A4、在流量测量中,孔板测量和喷嘴造成的不可逆压力损失是( )。

A、孔板>喷嘴B、不能确定C、孔板<喷嘴D、孔板=喷嘴正确答案：A5、一台变压器将220V降压至36V后向40W电灯供电(不考虑变压器损失),则一、二次绕组的电流之比是( )。

A、55:9B、无法确定C、9:55D、1:1正确答案：A6、测量1。

2MPa的压力,要求测量误差不大于4%,应选用( )压力表A、准确度1.5级,量程0~2.5MPa压力表B、准确度1.0级,量程0~6MPa压力表C、准确度1.0级,量程1~4MPa压力表正确答案：A7、压力表的检定周期一般不超过( )。

A、1年B、1年半C、2年D、半年正确答案：D8、测量二极管的反向饱和电流时,反向电压增加时,( )。

A、反向电流基本不变B、反向电流增加C、反向电流先增加后减少D、反向电流减少正确答案：A9、温度越高,两金属的自由电子密度相差越大,则接触电势( )A、没有变化B、越小C、越大正确答案：C10、工业热电偶的测量端焊点尺寸越小越好,一般要求焊点的大小是热电极直径的( )。

A、3.2倍B、3倍C、2.4倍D、1.5倍正确答案：C11、热电偶的分度表,都是以热电偶冷端温度等于( )为条件的。

A、0℃B、环境温度C、25℃D、20℃正确答案：A12、轴位移探头可以安装在轴的端部或推力盘内侧或外侧,但其安装位置距离推力盘应不大于( )mm。

热工控制系统习题集第一章、自动控制的基本概念1－1、什么叫系统的静态和动态?什么是系统的动态特征？1－2、衡量自动调节系统的优劣的标准是什么？1－3、针对图1－2所示的给水调节系统，说明调节系统的输入、输出量与调节对象的流入、流出量的区别。

1－4、举出几个家用电器中采用自动调节的例子,并分析它们的工作原理。

1－5、为什么测试对象的动态特性最常使用阶跃函数作为输入？1－6、使用静态、动态的概念，说明测量人的体温时为什么要将体温计放在腋下5分钟以上的时间？1－7、判别下列微分方程所代表的调节系统是线性还是非线性的,x 为输入、y 为输出。

（1)、0433=++x dt dyy dty d（2）、x dt dxdt dy dty d +=+31033 （3）、011133=++dtdy y dt y d y 1－8、自动调节系统由哪几部分组成?自动调节装置由哪几部分组成？构成自动调节装置各部分的职能是什么？1－9、开环调节系统和闭环调节系统各有什么特点？1－10、负反馈调节系统的动态特性有哪几种情况？系统产生振荡的主要原因是什么？第二章、控制系统的传递函数与基本环节2－1、某系统的微分方程为：()()()()()()t x b dt t dx b t y a dt t dy a dtt y d a dt t y d a 0101222333+=+++其中y （t)为系统的输出,x （t ）为系统的输入，写出其传递函数。

2－2、图2－1所示的微分电路,试证明它的传递函数为()()()112+==RCs RCss U s U s G 2－3、图2－2为一滞后校正回路，图2－3为DDZ －Ⅱ型调节仪表中DTL 调图2－1微分电路节器PID 反馈回路的微分部分，且有R 1〈R 2<R d ,求出它们的传递函数()()s U s U 12。

12－4、直流发电机－电动机组如图2－4所示，输入为发电机激磁电压u f ，输出为电动机角速度θ，拭列出机组的微分方程式并写出传递函数.i D =常数R fL f u fi f2－5、汽车的减震系统如图2－5所示，设m 1为车箱及架重，m 2为车轮及轴重,减震簧和轮胎的刚度分别为k 1和k 2,减震器粘性摩擦系数为f 。

一、选择题（每题1分，共计30分）1.>导线不应有中间接头，如必须有中间接头，应连接牢固，不承受机械力，并保证( )绝缘水平。

(A)现有的；(B)原有的；(C)可靠的；(D)以上答案都不对。

答案：B2.>汽轮机运行时，其转速最大一般不允许超过额定转速的( )。

(A)30%；(B)25%；(C)20%；(D)10%。

答案：D3.>压力开关的被测介质温度一般不超过( )℃。

(A)50；(B)100；(C)150；(D)200。

答案：B4.>在正常运行时，锅炉汽包云母水位计指示的水位比汽包内实际汽水分界面( )。

(A)高；(B)低；(C)相同；(D)不确定。

答案：B5.>测量气体压力时，取压口高度高于测量点时，对读取的测量结果( )。

(A)应加正修正；(B)不需修正；(C)应加负修正；(D)无法决定。

答案：B6.>热电阻测温元件一般应插入管道( )。

(A)5～10mm；(B)越过中心线5～10mm；(C)100mm；(D)任意长度。

答案：B7.>热电偶测温时，输出信号应采用( )连接。

(A)普通电缆；(B)屏蔽电缆；(C)通信电缆；(D)补偿导线。

答案：D8.>端子排接线时，每一个端子最多只允许接入( )根导线。

(A)一；(B)两；(C)三；(D)四。

答案：B9.>新装炉膛安全监控保护装置的炉膛压力取样孔间的水平距离应大于( )m。

(A)1；(B)2；(C)0.5；(D)5。

答案：B10.>下列PLC梯形图，正确的画法是( )。

图A-1答案：D11.>电缆与热表面平行敷设时的间距应大于( )mm。

(A)100；(B)200；(C)300；(D)400。

答案：C12.>输煤顺序控制系统中，各设备按( )顺序启动。

(A)顺煤流；(B)逆煤流；(C)设备重要程度；(D)无所谓。

答案：B13.>在汽轮机数字电液控制系统(DEH)中，为保证主要参数的测量可靠性，应主要采用( )措施。