答：bρ＝0.67，Ms＝402t／h。

16．已知某一变送器的可靠性概率是0.95，试问当将三个该类变送器串联时和并联时，系统的总可靠性概率。

解：串联时系统的可靠性＝0.95×0.95×0.95＝0.857 并联时系统的可靠性＝1－(1－0.95)3＝0.9998

答：串联时系统的可靠性为0.857，并联时系统的可靠性为0.9998。

17. 已知氧化锆测得烟温为800℃时的氧电动势为16.04mV，试求：此时的烟气含氧量为多

少?(设参比气体含氧量?1＝20.8)

解：由题意T＝800＋273.15＝1073.15(K)

设烟气含氧量为?2，则由能斯脱计算公式E＝0.04961×T×lg(?1／?2) 16.04＝0.04961×1073.15×lg(20.8／?2) ∴被测烟气含氧量?2＝10.392%。

答：此时的烟气含氧量为10.392%。

18. 应用热电偶定律，试求如图D-32所示的三种热电极组成回路的总热电动势值，并指出其电流方向？

图D-32

解法1 根据均质导体定律，可令镍铬电极上任意一点A的温度为80℃，于是回路热电动势可由镍铬-镍硅（K分度）与镍铬－康铜（E分度）两种热电偶对接而成，并假设回路电动势计算方向为顺时针方向，则有

?e?EK?100,80??EE?300,80???4.095?3.266???21.033?4.983???15.22?mV?因?e是负值，说明电流方向为逆时针方向。

解法2 在三支热电极中间各取一点并令其温度为0 C。于是回路热电动势电镍铬－镍硅、镍铬－康铜和镍硅－康铜三支热电偶串接而成，其中镍硅－康铜热力电动势用参与电极定律运算。假设回路电动势按顺时针方向计算方向，则有

?e?EK?100,0??EE?300,0??EE?80,0??EK?80,0??4.095?21.033?4.983?3.266??15.22?mV??结果与解法1相同，电流方向也是逆时针方向。

答：总热电动势?e??15.22mV，电流方向为逆时针方向。

五、绘图题

1．写出系统振荡环节特征方程的根和分析5种不同根值对单位阶跃的响应(过渡函数又称时间域)并用图示之。

系统振荡环节的特征方程式为T2S2＋2LTS＋1＝0

?2LT±(2LT)2?4T21S1，2＝＝(?L±L2?1)22TT其根值为

(1)当0＜L＜1，其根为一对负实部的共轭复数，阶跃响应为衰减振荡过程。

(2)当L＞1，为二个不相等的实根，阶跃响应为非周期过程。 (3)当L＝1时，为一对重根，阶跃响应为临界非周期过程。 (4)当L＝0，为一对共轭重根，阶跃响应为等幅振荡过程。 (5)当L＜0，为一对正实部的共轭复数，阶跃响应为扩散振荡。

该调节系统对单位阶跃的响应如图E-14所示。

图E-14

2．某机件加工厂所使用的设备，运行渗漏问题严重，QC小组进行了讨论，共提出如下原因：设备老化、轴磨损；选料不好，代用料多；责任心不强，教育少；工艺不合理，无标准；室温高，热管无保温；用垫太硬，铅垫；操作不当，无程序；安装质量差，管道别劲；技术水平低，培训少；地面振动，有临时泵。请把讨论中所提出的原因绘出因果图。 因果图如图E-16所示。

图E-16

六、论述题

1．试述单元机组滑压运行有什么特点?

单元机组的运行方式一般有定压和滑压两种形式。

滑压运行能改善汽轮机在变工况运行时的热应力和热变形，使机组启停时间缩短，减小节流损失，降低给水泵功率消耗，提高机组效率。对主蒸汽管道系统，由于压力降低，应力状态得到改善，可延长其使用寿命。

2．试述如何从测量、变送仪表角度提高调节系统的调节质量? (1)要正确选择变送器的量程及零点。 (2)减小测量误差。

1)减小测量元件与变送器间连线引起的附加误差。对于电阻温度计，采用三线制连接方式， 对热电偶要正确选用补偿导线。

2)减小传输信号线路混入的噪声干扰，强电和弱电信号线分开，动力线与信号线分开，采用屏蔽线，合理接地等。 3)合理选择测点位置。

(3)用补偿方法克服测量元件的非线性误差，如热电偶、氧化锆检测元件都存在非线性误差，可用补偿法使其线性化。

(4)减小测量滞后，可在变送器后串接一只微分器，或采用微分先行的调节器。对气动仪表，若管路较长，可增加一台气动继动器，以提高气动信号的传输功率，减小信号的传输滞后。

(5)减小信号波动。

3．试述如何进行可编程调节器的组态编程工作?

可编程调节器只有在编好程序的情况下才能正常工作。编程的方法和步骤可根据制造厂的使用说明书进行，一般有以下一些共同点：

(1)根据生产现场的控制方案画出调节系统原理方框图。

(2)根据原理框图选择功能模块。

(3)对功能模块进行软连接(软件连接，不是硬件连接)。 (4)填写软件组态数据表或必要的程序。

(5)通过编程器，输入组态数据或程序并进行调试。调试好后，再固化下来，以供现场使用。

4．试述直流锅炉有何特点?对调节有何影响?

直流锅炉没有汽包，没有下降管，水冷壁管采用小管径，制造简单，省钢材；直流锅炉可采用超临界压力参数运行，启停时间短，经济效益高。

直流锅炉也存在一些缺点，由于无汽包，对给水品质要求高；汽水管道阻力较汽包锅炉大， 给水泵的压头高，耗电量大；从运行操作看，直流锅炉较汽包锅炉复杂，安全性要求更高。

直流锅炉与汽包锅炉在结构上的主要区别是汽水系统不同，直流锅炉的各段受热面之间没有明显的分界面，给水从省煤器到过热器产生蒸汽是连续不断进行的，它的给水调节、燃烧调节和汽温调节不是相对独立，而是密切相关、相互影响的，即一个调节机构动作，可能影响到其他几个运行参数，因此给自动调节带来较大的困难，这就要求有较高的自动控制水平和相应的保护措施。

5．试述数字控制中的数据通信有哪些方式?其特点如何? 数字控制中的数据通信目前有4种主要方式：

(1)总线连接的通信方式。将两台计算机的总线用一个缓冲转换器直接相通，其特点是只能在同类、同系列的计算机之间进行，使用范围窄，通信距离很短(一般为10m左右)。 (2)调制／解调连接的通信方式。采用串行通信方式，计算机输出数据经过并／串转换以后， 还需要进行调制，才能在双芯线上发送信息。接收信息的计算机需要对信号进行解调和串／并转换，原始数据才能恢复。这种方式可使导线与任何相同通信速率的调制／解调设备相连，使用范围广，通信距离可达数千米，但通信速度不高(一般只有几千波特)，信息传送量不能太大，适用于数据通信不频繁的场合。

(3)过程输入／输出装置连接的通信方式。利用计算机的输入／输出功能传送数据，两套输入／输出装置作为外部设备对待。这种方式的优点是程序处理较为简单；缺点是通信能力有限， 传送速度低，传送距离也较短(约500m左右)。

(4)高速数据通道连接的通信方式。它在目前开发的分散控制系统中采用得较多。所谓高速数据通道，实际上就是具有高速通信能力的同轴电缆。计算机内部的信息传送是通过它内部的地址总线、数据总线和控制总线来完成的。如果把整个分散系统看成是一台计算机，那么高速数据通道就是它的“总线”。这种通信方式的传递速率高，传送距离较远，配线简单，通用性强，扩展容易，已被广泛采用。

6．试述全面质量管理的基本特点是什么?

全面质量管理的基本特点是把过去的以事后检验和把关为主转变为以预防和改进为主；把过去的以就事论事、分散管理转变为以系统的观点进行全面的综合治理；以管结果转变为管因素，把影响质量的诸因素查出来，抓住主要矛盾，发动全员、全部门参加，依靠科学管理的理论、程序和方法，使生产、作业的全过程都处于受控状态，以达到保证和提高产品质量或服务质量的目的。

7．试述电力安全保证体系的主要任务。 具体地说有以下三大任务：