1. 電磁輻射監測技術在煤岩動力災害預測中的應用
8.2.1 電磁輻射監測儀簡介
對於煤岩變形破裂電磁輻射現象的研究及監測儀器的研製，最早的是20世紀80年代末至90年代初前蘇聯礦山測量與地質力學研究院先後研製的「EГ—9」、「BOЛa—1」、「BOЛa—2」等型號的測量儀器，主要是通過測定工作面前方的電磁輻射脈沖數來評價其沖擊礦壓和煤與瓦斯突出危險性。煤炭科學研究總院重慶分院的馬超群等［192］研製了MMT—92型煤與瓦斯突出危險探測儀，該儀器採用點頻（57±5 kHz）天線來接收煤岩破裂的電磁輻射，測定指標也是電磁輻射的脈沖數，根據脈沖數的高低來預測工作面突出危險性。上述儀器的一個共同缺點是測定參數只有電磁輻射脈沖數一項指標，且測定的只是單一頻率，這與實際煤岩體變形破裂過程電磁輻射參數的特徵是不符合的，因而導致其判定結果的不準確性，使其應用受到一定的限制。
KBD-5礦用本安型電磁輻射監測儀是中國礦業大學根據對受載煤岩電磁輻射特徵的研究而設計製造的，可用於煤礦井下預測預報沖擊礦壓、煤與瓦斯突出等煤岩災害動力現象以及工作面前方應力狀態的監測，也可以對金屬礦山岩爆危險性以及混凝土構造的隧道安全性等進行監測，是按照GB3836.4～83《爆炸性環境用防爆電器設備通用要求》製造的。該儀器使用寬頻帶、高靈敏度定向天線，接收電磁輻射參數有電磁輻射強度和脈沖數兩個指標。
主要技術參數有：
頻率：寬頻
天線靈敏度：50μV/m
測試方式：非接觸定向測試
報警方式：手動設置預警臨界值，超限自動報警
接收機輸入信號：Vpp≥2μV
電源：MCDX-III型隔爆本安電源
工作電壓：（12±0.5）V
工作電流：不大於500 mA
有效預測距離：7～22 m
防爆形式：Ex ibI，礦用本質安全型
KBD-5礦用本安型電磁輻射監測儀整個系統包括天線、接收機、微機、電源、充電器、天線固定支架和數據處理及分析軟體，其中KBD-5電磁輻射監測系統軟體是在Windows操作平台上開發而成的，軟體功能強，包括文件操作、數據傳輸、圖表顯示、數據連接、動態分析及預測預報、結果列印、遠程監測及控制、幫助系統，並具有良好的主界面，如圖8.6所示。
圖8.6 KBD-5電磁輻射監測系統軟體操作界面圖
KBD-5礦用本安型電磁輻射監測儀的主要特點有：
1）電磁輻射技術及監測實現了非接觸、定向、區域及連續預測；
2）電磁輻射信號的採集、轉換、處理、存儲和報警由監測儀自動完成。
監測儀具有人機對話、定向接收、數據接收和處理、數據存儲和查詢、數據和圖形顯示、與PC機通訊和報警等功能。
其電原理圖和電磁輻射監測儀測試方式圖如圖8.7、圖8.8所示。
圖8.7 KBD-5電磁輻射監測儀電原理圖
圖8.8 KBD-5電磁輻射監測儀測試方式圖
8.2.2 電磁輻射監測技術在煤岩動力災害預測中的應用［193～196］
目前，煤岩動力災害如煤與瓦斯突出的預測方法從預測的范圍和時間來分有：區域預測和局部預測，前者又稱長期預測，主要是確定礦井、煤層區域的危險性；後者的任務是在前者的基礎上及時預測局部地點的危險性，又稱為日常預測。若根據突出過程及其連續性有靜態（靜態）預測方法和動態（連續）預測方法，靜態預測是指從現場提取煤岩體在某一時刻所處狀態的某種量化指標（如鑽屑量、鑽孔瓦斯湧出初速度法、R指標法等）來確定危險性，動態預測指通過動態連續監測能夠綜合反映煤岩體所處應力狀態的某種指標（如聲發射法、電磁輻射法等）來確定待測地點的危險性。其中電磁輻射非接觸預測法是近年來發展較快且取得較好效果的預測方法，盡管在實驗室研究和儀器的研製方面均取得了顯著的成績，但是在現場煤岩災害危險區域的確定方面仍然有許多工作要做。
（1）煤岩開采巷道圍岩內部應力區及其電磁輻射監測技術
岩爆、沖擊地壓、煤與瓦斯突出等動力災害是煤岩體在地應力（包括構造應力）作用下發生變形破壞的過程，發生的結果是煤岩體的快速拋出及瓦斯的大量釋放，是煤岩體、瓦斯及地應力共同作用的結果。在掘進或回採空間形成後，工作面煤岩體失去應力平衡，處於不穩定狀態，煤壁中的煤體必然要發生變形或破裂，以向新的應力平衡狀態過渡，即發生流變；煤體中的瓦斯也失去動態平衡，在瓦斯壓力梯度的作用下，沿煤體中的裂隙向工作面空間湧出，這兩種過程均會引起電磁輻射。即使當工作面煤體處於基本穩定狀態時，由於煤體仍然承受著上覆岩層的應力作用，此時工作面煤體處於弱流變狀態，這同樣會產生電磁輻射。
採掘空間形成後，採掘工作面前方存在三個區域：鬆弛區域、應力集中區和原始應力區，並隨著工作面的推進而前移。在鬆弛區，煤體已發生屈服，在煤體內部形成了大量的裂隙，煤體呈破碎狀態，煤體已不能承受太大的應力作用。因此，該區域的應力較低。由鬆弛區到應力集中區，應力及瓦斯壓力越來越高，因此在垂直於煤壁的內部方向上單位煤體產生的電磁輻射信號也越來越強。在應力集中區，應力和瓦斯壓力達最大值，因此煤體的變形破裂過程也較強烈，該處電磁輻射源產生的電磁輻射信號最強。越過峰值區後進入原始應力區，不同深度方向上電磁輻射源產生的電磁輻射的強度將有所下降。沿著工作面煤體深度方向上不同位置的電磁輻射源產生的電磁輻射有一個類似於應力曲線型的理論曲線（如圖8.9）。採用非接觸電磁輻射法測定的是總體電磁輻射強度和脈沖數，是不同深度煤體的電磁輻射場在測試地點的疊加場的反映，預測范圍包含應力鬆弛區和應力集中區。
圖8.9 工作面煤體內電磁輻射（E）和應力（σ）分布示意圖
綜上所述，電磁輻射和煤的應力狀態及瓦斯狀態有關，應力越高、瓦斯壓力越大時電磁輻射信號就越強，電磁輻射脈沖數就越大。應力和瓦斯壓力越高，突出危險越大。電磁輻射強度和脈沖數兩個參數綜合反映了煤體前方應力的集中程度、瓦斯壓力的大小和含瓦斯煤體突出危險的程度，因此可用電磁輻射法進行突出預測。煤岩電磁輻射（EME）是煤岩體受載變形破裂過程中向外輻射電磁能量的一種現象，與煤岩體的變形破裂過程密切相關。
同樣，在煤岩體中進行鑽孔後，由於鑽孔周圍的煤岩體產生應力的釋放，發生變形破裂。鑽孔周圍的地應力越大，或者說應力集中程度越大，則鑽孔周圍的煤岩體其變形破裂的程度也越大，因而產生的電磁輻射信號也越強。因此，電磁輻射信號能夠反映鑽孔過程中煤岩體破壞的程度，由煤岩體鑽孔檢測的電磁輻射結果也能夠確定採掘工作面前方應力區域的范圍。
鑽孔電磁輻射測定系統包括電容式電磁信號感測器、推拉桿和電磁輻射儀。其工作原理是：首先由電容式信號感測器接收鑽孔過程中產生的電磁輻射信號，通過放大器放大，然後由電磁輻射監測儀記錄感應電勢值。實驗時，一般垂直煤岩壁面鑽孔，每次鑽孔1.0 m後立即用電磁輻射儀測定電磁輻射信號。測定系統布置圖如圖8.10所示。
圖8.10 工作面煤體內鑽孔電磁輻射測定示意圖
（2）電磁輻射與常規預測指標及突出危險性關系
2002年4月在淮南礦業（集團）有限責任公司潘三礦進行了現場試驗，主要進行了以下工作：
1）在潘三礦1452（3）軌順、1452（3）運順掘進工作面安裝了煤與瓦斯突出電磁輻射監測儀，並確定了電磁輻射監測參數；
2）現場測試掘進工作面煤與瓦斯突出與電磁輻射的關系；
3）現場測試掘進工作面電磁輻射與鑽屑量、鑽孔瓦斯湧出初速度指標間的關系；
4）測試了工作面不同方位電磁輻射的分布。
下面是測定結果分析，從圖8.11中可以看出：
圖8.11 潘三礦1452運巷同一地點不同方位電磁輻射與常規預測對比
1）電磁輻射強度和脈沖數平均值在同一監測地點不同方位的測定結果其變化趨勢均是一致的，即左前方、右前方和正前方在某一個時刻測定的結果相差不大，但是正前方的值要稍微大於左前方和右前方，此變化規律與本文的力電耦合計算結果是一致的；
2）電磁輻射強度和脈沖數平均值測定結果與常規預測法測試值進行對比，發現二者也具有相同的變化趨勢，從而說明煤岩變形破裂過程產生的電磁輻射信號反映了煤岩體內部應力的變化，二者呈現正相關的關系。
（3）煤岩體不同深度電磁輻射的變化
2002年12月在淮南礦業（集團）有限責任公司潘三礦進行了現場鑽孔電磁輻射試驗，測定實驗結果如圖8.12和圖8.13所示。從圖中可見：
1）現場鑽孔內不同深度測定的電磁輻射強度是不同的，其一般是隨著離孔口的距離的增加，先是逐漸增大，在離孔口大約3～5 m范圍內達到峰值，然後又開始降低；基本上呈現出與鑽孔應力變化相同的趨勢，同時也證明了本文第九章力電耦合計算的合理性；
2）對不同測定位置，發現在正前方測定值要大於左前方，說明正前方同一深度的應力值或應力變化要大於左前方的，這一現場測定結果與前面模擬計算值在巷道深度方向的分布規律是吻合的。
圖8.12 EME現場測定幅值與鑽孔不同深度的關系
圖8.13 EME現場測定脈沖數平均值與鑽孔不同深度的關系
8.2.3 煤岩變形破裂電磁輻射臨界值的確定
為判斷待測煤層的突出危險性，需要對KBD-5型電磁輻射監測儀的兩個參數：電磁輻射強度和脈沖數，進行臨界值的設定。KBD-5型電磁輻射監測儀主要由高靈敏度寬頻帶定向接收天線和電磁輻射接收及數據處理主機組成，是通過電磁輻射強度值和脈沖數兩個參數指標三個值（電磁輻射強度最大值Emax、電磁輻射強度平均值Eavg和電磁輻射脈沖數N）來監測工作面沖擊危險程度的。在應用過程中，發現臨界值設定的好壞直接影響預測效果，因此本文對此進行了研究。
（1）臨界值確定的步驟
對一般礦區採用臨界值法，即當電磁輻射強度或脈沖數超過臨界值時，監測儀自動報警，應採取防治措施。不同礦區因其不同的地質情況、煤岩內應力分布、煤岩物性電性參數、煤中瓦斯狀態和煤岩含水率等，其電磁輻射水平也各有差異，因此必須設定不同的臨界值。煤岩體破裂過程中產生的EME，其影響因素主要有：煤岩電性參數、載入條件、煤岩組分等。電性質是煤岩材料的重要物理性質，也是研究煤岩電磁輻射傳播特性的主要參數；對此何學秋、聶百勝［64］等進行了一定程度的研究。本書第4章也對影響電磁波在煤岩介質中的衰減特性進行了分析與研究。
為此，煤岩破裂電磁輻射臨界值的主要影響因素分析如下：
1）應力變化率決定裂紋擴展的速度以及煤岩破壞所需的能量，也就決定了破壞過程電磁輻射能量的大小。這與不同礦區不同煤岩具有不同流變突變速率有關，從而影響電磁輻射的幅度和頻度。
2）不同變質程度煤體受載下產生的電磁輻射具有不同的幅度和頻度特徵。
3）煤體電阻率和相對介電常數隨應力的變化而變化。因此現場電磁輻射傳播在原始煤體和受載煤體中由於電性參數不同而有很大變化，從而造成了電磁輻射幅值的變化，也影響了臨界值的確定。
因此，為確定適用於不同礦區煤岩動力災害危險性電磁輻射預測的臨界值，可以在預測初期採用危險性常規預測法和非接觸的電磁輻射監測法同步測定，然後通過對比分析和數據處理，以確定合理的幅度和頻度（即電磁輻射強度和脈沖數）臨界值。確定好臨界值後，只需採用電磁輻射方法，就可以真正實現煤與瓦斯突出危險性的動態、連續預測。臨界值確定方法的步驟如下：
1）首先了解待測煤層的地質情況、物性電性參數、應力狀況、含水率等，並對所取煤樣進行受載下電磁輻射的實驗研究。
2）採用常規的突出預測方法如鑽孔瓦斯湧出初速度qm和鑽屑指標（Smax、K1值、Δh2值）進行跟班測定，並對待測煤層的測定數據進行詳細記錄。
3）採用KBD-5電磁輻射監測儀對同一含瓦斯煤層同一地點進行同步監測，也可進行動態跟蹤監測。定點監測就是在巷道中選定某一測點，監測選定區域內煤體在採掘過程中電磁輻射的變化。動態跟蹤監測就是隨著工作面的進尺，在工作面迎頭布置測點，監測進尺後工作面前方煤體的電磁輻射，以預測工作面前方煤體的突出危險程度。如圖8.2所示，安裝好支架和天線，並連接好主機及電源。然後打開儀器，先根據經驗設置初步的臨界值、門限值和組數等；按開始鍵進行測試，測定電磁輻射強度和脈沖數。
4）測試結束後，將攜帶型監測儀帶到井上，將數據傳輸到微機中，結合常規預測方法的測定數據，進行進一步的趨勢分析。
5）通過一定時期的同步測定和數據分析後，不斷修正臨界值，最後根據分析結果確定一個合理的適用於特定煤層的電磁輻射預測臨界值。
（2）現場應用效果
以東龐煤礦2900北輔軌道巷、2900軌道下山的掘進工作面煤與瓦斯突出危險性預測為例。常規預測採用鑽孔瓦斯湧出初速度qm、鑽屑量S等不連續法進行工作面突出危險性預測，同時採用KBD-5礦用本安型煤與瓦斯突出電磁輻射監測儀進行了同步預測。
根據一定時期的測定和對測定數據的分析表明，電磁輻射強度和電磁輻射脈沖數與鑽孔瓦斯湧出初速度qm和鑽屑指標（Smax、K1值、Δh2值）之間基本上呈正相關。鑽孔瓦斯湧出初速度qm或鑽屑指標大的地方，電磁輻射強度或脈沖數也較大（如圖8.14，8.15）。試驗期間，鑽孔瓦斯湧出初速度q、鑽屑瓦斯解吸指標Δh2和電磁輻射強度和脈沖數指標的測定結果相對比較一致。根據測定結果和試驗地點煤層穩定情況分析，2號煤層鑽孔瓦斯湧出初速度q臨界指標可暫定為4.0 L/min，鑽屑瓦斯解吸指標Δh2臨界值可暫定為200 Pa。從圖上可以看出一段測定時間內電磁輻射強度最大值的平均值在200 mV左右，脈沖數最大值的平均值在100次/s水平。
圖8.14 電磁輻射與鑽孔瓦斯湧出初速度關系
圖8.15 電磁輻射與鑽屑量、Δh2指標間關系
因此分析東龐礦2號煤的實驗室和現場實際電磁輻射測定結果、結合其他突出礦井的電磁輻射臨界指標，確定東龐煤礦2號煤電磁輻射強度和脈沖數指標的臨界值分別為200 mV和100次/s。電磁輻射強度E大於200 mV，或者脈沖數大於100次/s時需採取防突措施。
確定好電磁輻射強度值和脈沖數的臨界值後，再利用KBD-5礦用本安型煤與瓦斯突出電磁輻射監測儀對2900北輔軌道巷2901下巷電磁輻射進行測定，測定結果如圖8.16～8.17。
試驗結果表明，有突出危險時，工作面煤體電磁輻射信號強度較強，脈沖數較高，如圖8.16所示；沒有突出危險時，工作面煤體電磁輻射信號強度較弱，脈沖數較低，如圖8.17所示。
圖8.16 2900北輔軌道巷電磁輻射測試結果
圖8.17 2901下巷電磁輻射測定結果
2. 粉塵濃度感測器的粉塵濃度感測器
粉塵濃度感測器利用激光散射原理，專門用於煤礦監測井下粉塵濃度。它能在自然風流狀態下實現實時、就地、連續不間斷的粉塵濃度監測，並能輸出與灑水噴霧降塵裝置相關的開關量信號，確保測塵與降塵效果最佳。
這種感測器的技術特點包括：額定工作電流小，減輕分站電源負擔，最大工作電流為180mA；輸入電壓范圍寬，適用於煤礦井下各種分站，在12V～24VDC（本安電源）范圍內都能正常工作；測量精度高，採用分段式控制演算法，結合溫度補償功能；具備自動校準零點功能，可設置校準零點漂移的時間；具有軟啟動模式，減小啟動時對供電電源的沖擊，最大啟動電流為130mA；支持在線標定，使用CCGZ-1000型直讀式測塵儀進行標定；測量量程可設定為0－500mg/m3或0－1000 mg/m3；能夠測量瞬時粉塵濃度或平均粉塵濃度，平均粉塵濃度的測量時間可在1～3600秒內調整。
主要技術參數包括：總粉塵濃度測量范圍為0 mg/m3～500 mg/m3或0 mg/m3～1000 mg/m3；測量誤差≤15%；輸出信號為200Hz～1000Hz或1mA～5mA；工作電壓為12V～24VDC（本安電源）；最大傳輸距離為1500m；外形尺寸為265mm×200mm×190mm；重量為10kg。它既可與安全監控系統聯網使用，也可獨立接電源使用。
3. 求化工儀表及自動化的考試題，最好是厲玉鳴版的
順便看看考技師試題
一、 判斷題
（ × ）1. 工業自動化儀表是工控機的組成部分之一。
（ √ ）2. 工業自動化儀表是計算機控制系統的基本組成部分之一。
（ √ ）3. 計算機控制系統就是自動控制系統。
（ × ）4. 工控機就是我們常用的計算機。
（ × ）5.計算機可以直接實現生產對象的控制。
（ × ）6.計算機控制只需要特定的程序，就可以實現過程式控制制。
（ √ ）7.DCS控制系統是指集散控制系統。
（ √ ）8. DCS系統是一個由過程管理級、控制管理級和生產管理級所組成的一個以通訊網路為紐帶的集中操作管理系統。
（ √ ）9. DCS的硬體系統通過網路系統將不同數目的操作站和控制站連接起來，完成數據採集控制、顯示、操作和管理功能。
（ √ ）10.DCS系統分層結構中，過程式控制制級是DCS的核心，其性能的好壞直接影響到信息的實時性、控制質量的好壞及管理決策的正確性。
（ √ ）11.DCS系統的所有硬體均看=可實現冗餘設置。
（ × ）12.DCS控制站是DCS系統的核心，但只能執行簡單的控制功能，一些復雜的控制演算法必須由工程師站執行
（ × ）13.DCS操作站和工程師站功能不同，硬體配置也必須不同
（ √ ）14.DCS I/O卡件包含有模擬輸入和模擬輸出卡件，也有集兩種功能為一體的卡板。
(√)15.在調看DCS歷史趨線時，不能對趨勢曲線時間軸的間隔進行調整，而實時趨勢就看有。
（ √ ）16 .DCS控制站一般不用操作系統，且一般不設人機介面。
（ × ）17. DCS工程師站是DCS核心，其性能直接影響到控制信息的實時性，控制質量。
（ × ）18.DCS組態只能在工程師上完成，操作站不能代替工程師站進行組態。
（ √ ）19.DCS系統分層結構中，處於工廠自動化系統最高層的是工廠管理級
（ × ）20.DCS控制站是DCS系統的核心，但只能執行簡單的控制功能，一些復雜的控制必須由工程師站執行。
（ √ ）21.在DCS系統中，操作站作為系統站和操作員之間的介面，在用戶和所有系統功能之間提供一個界面，並在視頻監視器上做顯示。
（ √ ）22.第一代集散控制系統已經包括了DCS的三大組成部分，即分散的過程式控制制設備，操作管理設備和數據通訊系統。
（ √ ）23.在過程式控制制級，過程式控制制計算機通過I/O卡件與現場各類設備，對生產過程實施數據採集，控制，同時還把實時過程信息傳到上下級。
（ √ ）24.在數字式調節器或DCS中實現PID運算，當採用增量型算式時，調節器第n次采樣周期的輸出△u(n)與調節閥開度變化量相對應。
（ √ ）25.TPS的英文全稱是Total Plant Solutions System，稱為「全廠一體化解決方案系統」。
（ × ）26.從網路安全形落考慮，DCS控制站不能進行開方性互連設計，各DCS廠家應只有自己的標准。
（ × ）27.集散控制系統JX-300是北京和利時公司的產品。
（ √ ）28.橫河電機公司的CS集散系統主要由EWS工程師站，ICS操作站，雙重化現場控制站等組成。
（ √ ）29.在數字式調節器或DCS中實現PID運算，當採用增量型算式時，調節器第n次采樣周期的輸出△u(n)與調節閥開度變化量相對應。
（ √ ）30.程序控制指令可以控制PCL程序執行順序，使CPU依據不同的具體情況，改變程序的走向或者按照不同的需要調用不同的子程序等。
（ √ ）31.KMM可編程調節器共有三類模塊，它們分別是輸入模塊，控制運算模塊和輸出模塊。
（ × ）32.可編程調節器採用國際標准模擬信號，即電壓（1～5V），電流（4～20mA）。
（ √ ）33.目前某些智能變送器採用DE協議。它採用200波特率低頻電流脈沖串列位信息流，以獨立的4mA和20mA電流脈沖代表「0「和|「1」，在進行數字通訊時需要中斷直流信號的傳輸。
（ √ ）34.用於撲救儀表。電器等初始火災的滅火機是CO2或1211.
（ √ ）35.溯源性是指通過連續的比較鏈，使測量結果能夠與有關的計量標准聯系起來的特性。
（ √ ）36局部網路常見的拓撲結構有星形，環形，匯流排三種結構。
（ √ ）37.螺紋的要素有牙形角，直徑，線數，螺距及6.3mm。
（√）38.ANSI 150LB 3＂表示美國國家標准法蘭，公稱壓力PN150LB(2.0MPa)，公稱通徑3＂
（ √ ）39.採用4～20mADC模擬信號的傳送，在DCS中必須進行A/D.D/A數據轉換。而現場匯流排採用數字信號的傳送，故不需要此數據轉換。
（ √ ）40.安全儀表系統（SIS）故障有兩種：顯性和隱性故障安全故障。
（ √ ）41.安全儀表系統（SIS）必須經專門的安全機構（如德國技術監督協會等）認證，達到一定的安全度等級。
（ √ ）42.DCS系統的通訊系統通常採用1：1冗餘方式，以提高可靠性。
（ √ ）43.故障安全是指安全儀表系統（SIS）故障時按一個已知的預定方式進入安全狀態。
（ × ）44.工藝過程對安全功能的要求越高，安全儀表系統（SIS）按要求執行制定功能的故障概率（PFD）應該越大。
（ √ ）45在玻璃溫度計上有一安全泡，是防止被測溫度超過測量上限時，吧玻璃管脹破。
（ × ）46.本質安全電路和非本質安全電路可以共用一根電纜或穿同一根保護管。
（ √ ）47.在防爆區域，電纜沿工藝管道敷設時，當工藝介質的密度大於空氣時，電纜應在工藝管道上方。
（ √ ）48. 安全柵是保證過程式控制制系統具有安全火花防爆性能的關鍵儀表。必須安裝在控制室內，它是控制室與現場儀表的關聯設備，既有信號傳輸的作用，又有限制流入危險場所的能量。
（ √ ）49.安裝閥門定位器的重要作用就是可以用於消除執行器薄膜的不穩定性，以及各可動部分的干摩擦影響，從而提高調節閥的精確定位和可靠性。
（ × ）50.智能儀表就是現場匯流排儀表。
（ √ ）51.智能控制的主要功能是學習功能，適應功能和組織功能
（ √ ）52.智能變送器就是模擬變送器採用了智能化得微處理器。
（ √ ）53.智能變送器的校驗只需用手持終端通訊器在線與智能變送器進行通訊，就可任意改變智能變送器的量程范圍。
（ √ ）54.螺紋的要素有牙型角、直徑、線數、螺距及旋向、
（ √ ）55.調節閥的理想可調比等於最大流量系數與最小流量系數之比，它反映了調節閥調節能力的大小，是由結構設計所決定的。
（ √ ）56.迭加定理只適用於線性電路，可用於計算滿足線性關系的量，如電壓和電流，但不能用來計算功率。因為功率是電流的二次函數，不成線性關系。
（ √ ）57.拆卸壓力表、壓力變送器時，要注意取壓口可能堵塞，出現局部憋壓。
（ × ）58.當以液柱高度來計算大容器內的介質數量，應考慮容器不規則帶來的誤差而可以不考慮介質溫度、壓力等的影響。
（ × ）59.用差壓法測量一密封容器的液位，由於安裝位置比最低液位還低，所以儀表的量程應增大。
（ × ）60.放射源防護容器關閉後，放射源不再繼續放射射線，可以延長放射源的使用壽命。
（ × ）61.定值控制系統的主要任務是使被控變數能夠盡快的、正確無誤的跟蹤定值的變化，而不考慮擾動對被控變數影響。
（ × ）62.同一管線上若同時有壓力一次點和溫度一次點，溫度一次點應在壓力一次點的上游。
（ √ ）63.現場匯流排是應用在生產現場，進行開放式、數字化、多點通訊的底層控制網路。
（ × ）64.在現場匯流排中，測量變送儀表一般仍為模擬儀表，故它是模擬數字混合系統。
（ × ）65.現場匯流排網路中的現場設備由於由不同廠家製造，因此現場匯流排網路部具有開放性。
（ √ ）66.現場匯流排除了能提供傳統的控制外，還可以提供如閥門開關次數、故障診斷燈信息。
（ × ）67.現場匯流排接線簡單，一對雙絞線或一條電纜通常可掛多個設備，節約了投資，但可靠性和精度都有了一定得下降。
（ √ ）68.現場匯流排實現了徹底的分散控制，其控制功能能夠不依賴原DCS控制室的計算機或控制儀而直接在現場完成。
（ √ ）69為了使孔板流量計的流量系數a趨向定值，流體的雷諾數Rt應大於界限雷諾數值。
（ √ ）70實現積分作用的反饋運算電路是組RC微分電路，而實現微分作用的反饋運算電路是組RC積分電路。
（ √ ）71角接取壓和法蘭取壓只是取壓的方式不同，但標准孔板的本體結構是一樣的。
（ × ）72離心泵出口流量小於喘振流量時，泵將發生喘振。
（ √ ）73當用雙法蘭變送器測量密閉容器的液位時，變送器要進行零點的負遷移調整。
（ √ ）74閥門定位器可以改善調節閥的動態特性，減少調節信號的傳遞滯後。
（ √ ）75調節器的比例度越大，則系統愈穩定，但此時余差亦愈大。
（ × ）76用電容式液位計測量導電液體的液位時，液體變化，相當於兩極間的介電常數在變化。
（ × ）77對於φ14×4的儀表高壓引壓管線，可以熱彎，但需一次彎成型。
（ √ ）78四不放過原則是指，發生事故後，做到事故原因分析不清，當事人及群眾沒有受到教育，整改措施沒有落實，事故責任人未得到處理不放過。
（ √ ）79由物質發生極激烈的物理反應，產生高溫、高壓而引起的爆炸，稱為化學性爆炸。
（ × ）80根據燃燒的三個條件，可以採取除去助燃物（氧氣）、隔絕可燃物、將可燃物冷卻倒燃點以下溫度等滅火措施。
（ × ）81變送器的量程比越大，則它的性能越好，所以在選用智能變送器時，主要應考慮它的量程比大小。
（ √ ）82智能變送器的零點和量程都可以在手持通訊器上進行設定和修改，所以不需要通壓力信號進行校驗。
（ √ ）83羅斯蒙特3051C智能變送器的感測器時硅電容式，它將被測參數轉換成電容的變化，然後通過測電容來得到被測差壓或壓力值。
（ × ）84羅斯蒙特3051C智能變送器和橫河川儀的EJA430系列智能變送器都使用硅電容式原理。
（ × ）85 PH電極長期不使用應保存在乾燥的室溫環境中。
（ √ ）86 氣開氣關閥的選擇主要是從工藝角度考慮，當系統因故障等使信號壓力中斷時，閥處於全開還是全關狀態才能避免損壞設備和保護操作人員。
（ √ ）87 DCS系統的發展趨勢時朝著一體化的生產管理系統，即計算機集成製造系統（CIMS）的方向發展。
（ × ）88計算機控制只需要特定的程序，就可以實現過程式控制制。
（ × ）89 集散控制系統JX3000時北京和利時公司的產品。
（ × ）90在自動化領域中，把被調參數不隨時間而變化的平衡狀態稱為系統的靜態平衡。
（ √ ）91程序控制指令可以控制PLC程序執行的順序，使CPU依據不同的具體情況，改變程序的走向或者按照不同的需要調用不同的自程序等。
（ √ ）92集散控制系統(DCS)應該包括常規的DCS，可編程序控制器(PLC)構成的分散控制系統和工業PC機（IPC）構成的分散控制系統。
（ √ ）93工業計算機網路的響應時間一般比辦公室計算機網路快。
（ √ ）94為了提高網路的可靠性，DCS網路一般採用專門的通訊協議。
（ √ ）95通訊系統實現DCS系統中工程師站、操作站、控制站等設備之間信息、控制命令的傳遞與發送以及與外部系統信息的交互。
（ × ）96可燃性液體與空氣組成的混合物在一定濃度范圍內發生爆炸，這個濃度范圍叫做爆炸濃度極限。
（ √ ）97現場匯流排採用了OSI模型中的3個典型層。
（ √ ）98隻要使遵循RT協議的手操器一定能對智能變送器進行編程組態。
（ √ ）99量值傳遞系統使指通過檢定，將國家基準所復現的計量單位量值通過標准逐級傳遞倒工作用計量器具。
（ × ）100事故處理的「三個對待」是:大事故當小事故對待，已遂事故當未遂事故對待，外單位事故當本單位事故對待。
二、選擇題
1. 控制高粘度、帶纖維、細顆粒的流體，選用何種調節閥最合適（ B ）
A蝶閥 B套筒閥 C 角形閥 D偏心旋轉閥
2.為保證閥門的調節性能越好，調節閥安裝的前後直管段應為管道直徑的（ B ）
A前10－20倍,後3－5倍 B前≥10－20倍，後≥3－5倍
C前3－5倍，後10－20倍 D前≥3－5倍， 後≥10－20倍
3．控制系統的過渡過程有（ D ）形式
A發散振盪、衰減振盪和等幅振盪
B發散振盪、衰減振盪和收斂振盪
C發散振盪、衰減振盪、收斂振盪和等幅振盪
D發散振盪、衰減振盪、單調過程和等幅振盪
4．關於比例度對閉環系統余差影響的描述，（ A ）是正確的
A對於自衡系統，比例度越小，余差越小
B對於自衡系統，比例度越小，余差越大
C對於非自衡系統，比例度越小，余差越大
D對於非自衡系統，比例度越小，余差越大
5.為了提高網路的可靠性，DCS網路一般採用( B )的通訊協議。
A合作 B專門 C公認 D統一
6.以下不屬於DCS過程式控制制級功能的有( B )
A 採集過程數據進行轉換和處理
B 數據實時顯示歷史數據存檔
C 設備的自診斷
D 實施連續，批量和順序的控製作用
7.以下不屬於DCS控制站組成部分的是（ A ）
A I/A Series DCS 系統的通訊處理機 Series DCS 系統的現場匯流排
B I/A C機櫃 D I/O卡件
8.以下對DCS輸入/輸出卡件的描述,錯誤的是( C )
A -300X系統中,模擬量卡件可以冗餘配置
B DCS I/O卡件包含有模擬輸入和模擬輸出卡件,也有集兩種功能為一體的卡件
C模擬量輸出卡件一般輸出連續的4~20mA電流信號,用來控制各種執行機構的行程,但電源須另外提供
D DCS系統的模擬輸入卡的輸入信號一般有毫伏信號,電阻信號,4~20mA電流信號等
9.以下對DCS控制站的描述,錯誤的是( A )
A DCS控制站的隨即存儲器(RAM)一般轉載一些固定程序
B DCS控制站電源採用冗餘配置,它是具有效率高,穩定性好,無干擾的交流供電系統
C DCS控制站的主要功能是過程式控制制,是系統和過程之間的介面
D 控制站和I/O卡件交換信息的匯流排一般都採用冗餘配置
10.以下不屬操作站組成部分的是( D )
A 系統監視器(CRT) B操作計算機
C 操作員鍵盤或球標 D 管理網伺服器
11.以下對DCS操作站的描述,錯誤的是( B )
A DCS控制站一般由監視器,計算機,操作員鍵盤組成
B DCS系統必須配置工程師站,DCS工程師站不能由操作站替代
C 在DCS的操作站上也可以進行系統組態工作
D DCS的操作站除了具有標准顯示卡外,還可以根據用戶的組態進行自定義顯示
12.以下是DCS通訊系統的描述,錯誤的是( B )
A 工業計算機網路響應時間一般比辦公計算機往來快
B 為了提高網路的可靠性,DCS網路一般採用專用的通訊協議
C 通訊系統實現DCS系統中工程師站,操作站,控制站等設備之間信息,控制命令的傳遞與發送以及與外部系統信息的交互
D DCS系統的通訊系統通常採用1:1冗餘方式,以提高可靠性
13.以下是DCS軟體體系的描述,錯誤的是( D )
A DCS的軟體分為系統軟體和應用軟體(過程式控制制軟體)
B DCS硬體組態是指完成對系統硬體構成的軟體組態,包括設置網路接點,冗餘配置,I/O卡件類型,數量地址等
C 軟體組態包括歷史記錄的創建,流程圖畫面的生成,生產記錄和統計報表的生成,控制迴路的組態,順序控制的組態,聯鎖邏輯組態等
D DCS控制站具備所有採集控制系統的控制功能,而工程師站只需要將標準的控制模塊進行組態就可以實現許多復雜的控制
14.以下不屬於DCS操作站顯示管理功能的是( D )
A 系統的組成結構和各站及網路的狀態信息
B 現場各設備的狀態信息
C 流程圖模擬信息
D操作記錄和事故記錄
15.以下不屬於控制站和I/O卡件交換信息的匯流排是( C )
A -300X系統SBUS-S1I匯流排 B I/A Series DCS 系統的節點匯流排
C -300X系統SBUS-S2匯流排 D CENTUM CS 3000系統R匯流排
16.DCS系統一般有3個地( A B C )地
A安全保護 B 儀表信號 C 本安 D 電器
17.DCS系統最佳環境溫度和最佳相對濕度分別是( C )
A (15±5)℃，40％－90％ B (25±5)℃，20%-90%
C (20±5)℃，20%-80% D (20±5)℃，40%-80%
18.DCS是基於4C技術發展起來的，以下不屬於4C技術的是( D )
。
A．計算機技術和CRT技術 B.控制技術
C．通訊技術 D.信號處理技術
19.下列DCS產品中，不屬於第四代集散控制系統的有( D )
.
A. FOXBORO的I/A』 S 50 系列
B. YOKOGAWA公司的CENTUM CS-3000系統
C. 浙大中控的JX-300X系統
D. honeywell公司的TDC-2000系統
E. honeywell公司的PKS系統
20.根據國家標准GB3836-83，我國的防爆電氣設備其防爆結構有( A )
種。
A. 5種 B. 6種 C. 7種 D. 8種
21.控制高黏度，帶纖維，細顆粒的流體，選用何種調節閥最合適( A )
A 蝶閥 B 角行閥 C 套筒閥 D 偏心旋轉閥
22.流量系數KV與CV的關系是( A )
A CV=1.167KV B KV =1.167 CV C CV=KV D 不能判斷
23.在設備安全運行的工況下,能夠滿足氣開式調節閥的是( A )
A 鍋爐的燃燒氣調節系統 B 鍋爐汽包的給水調節系統
C 鍋爐汽包的蒸汽出口溫度調節系統
D 鍋爐爐膛進口引風壓力調節系統
24.某調節閥串聯在管路系統中,假定系統總壓差一定,隨著流量的增加,管路的阻力損失亦增加,這時候調節閥上的壓差( C )
A 將維持不變 B 將相應減少
C 將相應增加 D 可能增加亦可能減少
25.放射性物位計中,常用的放射源有鈷-60(CO60)和銫-137(CS137),兩者相比( A )
A CS137半衰期長(32.年), γ量子能弱
B CO60半衰期短(5.26年), γ量子能弱
C CO60半衰期長(32.2), γ量子能強
D CS137半衰期短(5.26), γ量子能強
26.R1/4和NPT1/4是儀表常用的錐管螺紋,它們的牙型角分別為55°和60°,它們每25.4mm內的牙數( B )
A 都是18牙 B R1/4是18牙 , NPT1/4是19牙
C都是19牙 D R1/4是19牙 , NPT1/4是18牙
27.根據國標GB/T4123-92規定,對調節閥體耐壓強度實驗時,應施加( B )倍公稱壓力
A 1.2倍 B 1.5倍 C 2.0倍 D 4.0倍
28.鍋爐汽包出現」虛假液位」現象是由於( B )引起的
A 給水流量突然變化 B 蒸汽負荷突然變化
C 給水壓力突然變化 D 燃料量突然變化
29.串級控制系統中主控制器的輸出信號送至( B )
A 調節閥 B 副控制器 C主受控對象 D 副受控對象
30.對安全儀表系統(SIS)隱故障的概率而言,」三選二」(2003)和」二選二」(2002)相比,( B )
A前者大於後者 B 後者大於前者
C前者等於後者 D前者可能大於後者亦可能小於後者
31.對於測量轉軸位移.振動的電渦感測器,其靈敏度受被測體磁導率和被測體表面尺寸的影響( B )
A 磁導率強.表面尺寸大的被測體靈敏度高
B磁導率弱.表面尺寸大的被測體靈敏度高
C磁導率強.表面尺寸小的靈敏度高
D磁導率弱.表面尺寸小的被測體靈敏度高
32.在下列論述中,是正確的是( C )
A 人生的目的就在於滿足人的生存與生理本能的需要
B 追求物質,金錢,享受的人的本體要求
C 人世在世要對社會和他人的承擔責任,要有強烈的社會使命感
D 人生在世就是要追求個人的幸福與快樂
33.安全儀表系統是( A )
A SIS B APC C DCS D ESD
34.KMM的正常運行狀態最多可以有( A )種
A 4 B 3 C 2 D5
35.用戶組態程序的存儲器是( C )
A RAM B ROM C EPROM D PROM
36.在設備安全運行的工況下,能夠滿足氣開式調節閥的是( A )
A 鍋爐的燃燒氣調節系統 B 鍋爐汽包的給水調節系統
C 鍋爐汽包的蒸汽出口溫度調節系統
D 鍋爐爐膛進口引風壓力調節系統
37.我們常提到的PLC是( B )
A 集散控制系統 B 可編程序控制器
C可編程序調制器 D 安全儀表系統
38.下列模塊中( D )不是3500系統配置所必須要求的
A 電源模塊 B 框架介面模塊
C 監測器模塊 D 通訊網關模塊
39. 下列模塊中( C )是3500系統配置所必須要求的
A 鍵相器模塊 B 轉速模塊
C 監測器模塊 D 通訊網關模塊
40.安全儀表系統(SIS)的邏輯表決中,」二選一」(1002)隱故障的概率( B )」一選一」(1001)隱故障的概率
A 大於 B 小於 C 等於 D 可能大於亦可能小於
41.對安全儀表系統(SIS)的隱故障而言,」二選一」(1002)和」二選二」(2002)相比( C )
A前者大於後者 B 後者大於前者
C前者等於後者 D前者可能大於後者亦可能小於後者
42.對.對安全儀表系統(SIS)的顯故障而言,」二選一」(1002)和」二選二」(2002)相比( B )
A前者大於後者 B 後者大於前者
C前者等於後者 D前者可能大於後者亦可能小於後者
43. 對.對安全儀表系統(SIS)的隱故障而言,」三選二」(3002)和」二選二」(2002)相比( B )
A前者大於後者 B前者等於後者
C後者大於前者 D前者可能大於後者亦可能小於後者
44. 對.對安全儀表系統(SIS)的顯故障而言,」三選二」(3002)和」二選二」(2002)相比( A )
A前者大於後者 B前者等於後者
C後者大於前者 D前者可能大於後者亦可能小於後者
45.現場匯流排儀表採用的通訊方式( A )
A數字傳輸方式 B 模擬傳輸方式
C 混合傳輸方式 D 其它通訊方式
46.以下不能體現現場匯流排簡化了系統結構的是( D )
A採用數字信號替代模擬信號,因而可實現一對電線上傳輸多個信號
B現場設備不需要模擬/數字,數字/模擬轉換部件
C不再需要單獨的調節器,計算單元
D現場匯流排在現場就能直接執行多種感測,控制,報警和計算功能, 因此可以不要操作站
47. 在我國法定計量單位中,單位和詞頭推薦使用國際符號.對面積單位 「平方千米」的符號應為( C )
A. k.m2 B. (km)2 C. km2 D. k×m2
48.一個位元組(Byte)可以表示( B )
A 128種狀態 B 256種狀態 C 512種狀態 D 1024種狀態
49.下列材料對γ射線的屏蔽作用最強的是( B )
A 鐵 B 鉛 C混凝土 D 鋁
50.關於污水一級處理,下列選項錯誤的是( A )
A 廢水變凈 B 去除水中的漂浮物和部分懸浮物狀態的污染物
C 調節PH值 D 減輕廢水的腐化程度和後續處理構築物負荷
51.下列選項中( B )不屬於污水一級處理的方法
A 篩選法 B滲透法 C 沉澱法 D 上浮法
52.下面關於火災發展的階段中,錯誤的一項是( D )
A 初期階段 B 發展階段 C 猛烈階段 D 毀滅階段
53.下面( C )是不屬於靜電導致火災爆炸的五個條件中的一項
A 產生靜電電荷 B有足夠的電壓產生火花放電
C有能引起火花放電的合適間隙
D 產生的點火花要有足夠的能量
E 空間有足夠的氧氣
F 在放電間隙及周圍環境中有易燃易爆混合物
54.下面報火警過程中錯誤的是( A )
A 撥火警電話112 B 講清著火單位,著火部位
C 講清什麼物品著火 D 講清火勢大小
E 講清報警電話號碼和報警人姓名
F道口迎接消防車
55.DCS系統中DO表示( C )
A 模擬輸入 B 模擬輸出 C 開關量輸出 D 開關量輸入
56.我們常提到的PLC是指( B )
A 集散控制系統 B可編程序控制器
C 可編程序調節器 D 安全儀表系統
57.一台壓力變送器,測量范圍為3.0MPa~6.0MPa,當變送器顯示25%時,測量輸出值應為( B )
A 6 mA,3.75 MPa B 8 mA,3.75 MPa
C 10 mA,4.25 MPa D 12 mA,4.25 MPa
58.一壓力變送器,測量范圍為20~100KPa,那麼它的最大可以測量到( C )
A 99.999KPa B 80KPa C 100KPa
59.杠桿式壓差變送器的測量范圍不同,主要是由於其測量墨盒的( B )
A 材料不同 B 直徑不同 C 厚度不同 D 耐壓不同
60.電容式差壓變送器無輸出時可能原因是( D )
A 電容損壞 B 線性度不好 C 任意引壓管堵塞 D 以上均不對