设备状态监测与故障诊断技术题库完全版Word文件下载.docx

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3.设备状态演变的过程中应有（），以便事后分析事故原因。

4.设备故障诊断技术的发展历程为（）、量化阶段、诊断阶段、（）

5.已列为我国设备管理和维修工作的3项基础技术的是技术、技术和技术。

23、一种故障可能对应多种征兆，反之，一种征兆也可能对应多种故障。

24、故障和征兆之间的非一一对应关系，表明了故障诊断的复杂性。

25、从系统论的观点分析，设备是由有限个元素，通过元素之间的联系按照一定的规律聚合而构成的。

26、设备诊断技术是依靠传感技术和在线检测技术进行分析处理，机械故障诊断实质是利用运行中各个零部件的二次效应，由现象判本质进行诊断。

27、层次性是系统的一种基本特性。

28、系统的行为中人们所需要的即设计中所要求实现且能完成一定任务的部分称为系统的功能。

29、工程设备系统可分为简单系统、复合系统、复杂系统。

30、系统结构处于不正常状态并可导致设备相应功能失调，致使设备相应行为超过允许范围称为故障状态。

31、按故障性质分，工程上有两种不同性质的故障等级，分别为暂时性故障、永久性故障。

32、常见故障模式有磨损、腐蚀、老化、结构失效、系统失效、电气系统失灵、失控、接触不良、污染等。

33、设备故障的特性中传播方式分为横向传播与纵向传播两种。

34、诊断故障最常用、最成熟的方法是对相应故障的征兆的分析。

35、将人工智能的理论和方法用于故障诊断是故障诊断的一条全新途径。

36、对于旋转机械、往复机械、轴承、齿轮等设备的故障诊断中，最常使用的方法是振动诊断。

37、振动诊断是目前所有故障诊断技术中应用最广泛最成功的诊断方法。

38、每隔一定时间对监测的设备进行测试和分析的诊断称为定期诊断。

39、按诊断方法的完善程度可分为简易诊断、精密诊断两种。

40、设备故障具有层次性、传播性、放射性、相关性、延时性、不确定性等基本特性。

41、典型故障主要包括不平衡、不对中、松动、齿轮故障、轴承故障等。

42、设备状态维修被誉为维修技术的一次重大革命。

43、按故障的表现形式可分为机构型故障和参数型故障。

44、设备的故障，是指系统的构造处于不正常状态，并可导致设备相应的功能失调，致使设备相应行为（输出）超过允许范围，这种不正常状态称为故障状态。

45、对故障进行分类的目的是为了弄清不同的故障性质，从而采取相应的诊断方法。

46、设备故障诊断的基本方法包括传统的故障诊断方法、故障的智能诊断方法和故障诊断的数学方法。

47、按故障的严重程度和危险性分为破坏性、非破坏性故障。

48、按故障的发生、发展规律分为随机故障、有规律故障。

49、可以避免过剩维修，提高设备利用率，充分发挥零件的最大寿命是状态维修的优点。

50、状态维修可以节约能源，避免不必要的浪费。

51、设备故障诊断具体实施过程为信息采集、信号处理、状态识别、诊断决策。

52、设备故障信息的获取方法包括直接观测法、参数测定法、磨损残渣测定法、设备性能指标的测定。

53、设备故障的检测方法包括振动和噪声的故障检测、材料裂纹及缺陷损伤的故障检测、设备零部件材料的磨损及腐蚀故障检测及工艺参数变化引起的故障检测。

54、设备故障的评定标准常用的有3种判断标准，即绝对判断标准、相对判断标准以及类比判断标准。

可用平均法制定相对判断标准。

55、从某种意义上讲，设备振动诊断的过程，就是从信号中提取周期成分的过程。

组成周期成分的简谐振动可用位移、速度、加速度3个参量来表征。

56、试验数据处理的目的就是去伪存真、去粗取精、由表及里、由此及彼的加工过程，提高信噪比找出客观事物本身的内在规律和客观事物之间的相互关系。

57、振动信号频率分析的数学基础是傅里叶变换；

在工程实践中，常运用快速傅里叶变换的原理制成频谱仪，这是故障诊断的有力工具。

58、ISO标准属于绝对判断标准。

59、振动烈度能反映出振动的能量。

60、用听棒倾听机器内部的声音属于直接观测法。

61、直接观测法包括耳朵听、眼睛看、手模、鼻子闻，主要依靠人的感觉器官接收，受人的经验影响。

62、设备振动诊断的过程，就是从信号中提取简谐信号的过程。

64、简谐振动三要素是频率、振幅、初相位。

65、对机器零部件性能的测定，主要反映在强度方面，这对预测机器设备的可靠性，预报设备破坏性故障具有重要意义。

66、振动烈度即振动速度的有效值，也即振动速度的均方根幅值。

67、相位相反的振动会使振动互相抵消，起到减振的作用。

68、在进行观测数据的测量和分析时，其信号中与被研究事物无关的干扰是噪声。

69、在旋转机械中，衡量设备状态的重要参数是振动量。

70、在工程中，运用快速傅里叶变换把信号中的各种频率成分分别分解出来，获得各种频谱图，用于诊断分析。

71、在建立相对判断标准时，用数据采集器连续对固定的测点进行20次以上测量。

然后取其平均值。

72、用耳朵进行诊断设备时，需借助听棒、螺钉旋具等常用工具。

73、用手摸法进行诊断设备时，主要感觉设备的振动、温度泄漏点的情况。

74、利用振动信号对故障进行诊断，是设备故障诊断方法中最有效、最常用的方法。

75、振动诊断的时域分析方法包括直接观察法、概率分析法、示性指标法、时域同步平均法及相关函数诊断法。

76、在旋转机械振动监测和故障诊断中，对波形复杂的振动信号，常常采用其峰一峰值。

77、振动频谱中包含机器零部件的机械状态信息，振动诊断的任务从某种意义上讲，就是读谱图，把频谱上的每个频谱分量与监测的机器的零部件对照联系，给每条频谱以物理解释。

78、一台机器设备在其运转过程中会产生各种频率项，包括旋转频率项、常数频率项、齿轮频率项、滚动轴承频率项、倍乘频率项、电机频率项、传输带频率项、链频率项和谐频频率项等。

79、振动诊断的其他方法包括倒频谱诊断法、轴心轨迹等。

80、利用均方根幅值作为故障诊断的判断依据是最简单、最常用的一种方法；

峭度广泛应用于滚动轴承故障诊断。

81、振动诊断的优点为量值变化范围大、便于在线诊断、无损检查。

82、峰峰值一般用在旋转机械振动检测和故障诊断中。

83、一旦设备发生异常，它可以通过推理判断找出故障的原因和发生的部位，最后给出诊断推理过程的解释和故障处理对策。

84、直接观察时域波形可以看出周期、谐波、脉冲等。

85、对于各态经历的随机过程可用其时间历程的概率分布来描述。

86、峰峰值又称为通频幅值。

87、时域同步平均法是从混有噪声干扰的信号中提取周期性分量的有效方法。

88、按诊断能力由大到小顺序排列，大体上为峰态因数、裕度因数、脉冲因数、峰值因数、波形因数。

89、根据传播路径来识别振源和故障的位置。

90、一台机器的旋转频率项又称为工频或基频。

91、在（齿轮振动）信号中存在调幅、调频现象。

92、斜齿轮的寿命比直齿轮长是因为斜齿轮的刚度变化比直齿轮缓慢，冲击相对较小。

93、由于齿轮传动中频率存在频率调制现象，因此在齿轮啮合频率两边形成了一些列的边频带。

94、弯曲的轴能够引起更大的轴向振动。

95、热弯曲引起的振动一般与负荷有关。

96、旋转机械最常见的故障是不平衡。

97、当转子存在不对中时将产生一种附加弯矩。

98、交流感应电动机故障包括定子偏心、转子偏心、转子故障、接头松动等情况。

99、流体动力激振包括紊流、喘振、气穴、迷宫密封气流激振、不均匀气流涡动。

100、滚动轴承的振动诊断方法包括有效值和峰值判别法、峰值因数法、概率密度分析法（用峭度衡量）等。

101、齿轮故障诊断技术主要是啮合频率谐频分析和边频带分析。

102、电动机故障诊断包括机械故障诊断和电气故障诊断两个方面。

103、利用征兆进行故障诊断，要注意两个问题：

选择特征突出、有代表性的故障征兆参数；

找出与上述征兆参数关联的直接主导原因。

104、目前国际流行的滚动轴承故障诊断技术是美国ENTEK公司的g／SE和瑞典SPM公司的冲击脉冲法。

105、齿轮主要的故障现象有齿磨损、齿面点蚀、齿面剥落、齿轮偏心和齿隙游移。

106、转轴上联轴节出现的主要故障有不平衡或不对中。

107、造成转子不平衡的因素有力不平衡、动不平衡、力偶不平衡、悬臂转子不平衡。

108、力不平衡、力偶不平衡、悬臂转子不平衡、动不平衡、是造成转子不平衡的原因。

109、转子偏心时，最大的振动出现在两个转子中心连线方向上，振动频率为偏心转子的转速频率。

110、转子偏心时，水平方向和垂直方向振动相位差是0°

或180°

。

111、轴发生弯曲时，会产生大的轴向振动，在同一台机器上轴向振动相位差趋向于180度。

112、A型机械松动产生的原因之一是机器底脚、底版或基础结构松动减弱引起的。

113、由螺栓松动、框架结构或轴承裂纹引起的松动属B型机械松动。

114、B型机械松动主要以2倍转速频率为特征。

115、滑动轴承松动会产生1/2、1/3倍成分，并且随负荷变化较大。

116、滚动轴承故障发展的四个阶段是初始阶段、轻微故障阶段、宏观故障阶段以及故障最后阶段。

117、诊断步骤可分为准备工作、诊断实施、决策与验证。

118、了解诊断对象是开展现场诊断的第一步。

119、一台完整的设备一般由三大部分组成，有原动机、工作机、传动系统。

120、趋势分析属于预测技术，其目标是从过去和现在已知情况出发，利用一定技术方法，去分析设备的正常、异常和故障3种状态，推测故障的发展过程，有利维修决策和过程控制。

121、趋势管理一般分为量值趋势和数次趋势管理两种。

122、预测设备状态到达危险极值时间的方法有两点法、最小二乘法。

123、机器上被测量的部位称为测点。

124、为了获得更多的状态信息，通常选择振动信号比较集中的部位。

125、通常情况下，轴承是监测振动最理想的部位。

126、常用的振动测量参数有加速度、速度、位移。

127、一般地，可用啮合频率与其周围边带频的幅值差来指示齿轮的好坏。

128、一般地，边带频幅值差越小，故障程度越严重。

129、齿轮基本失效形式包括齿面磨损、齿面剥落、齿面点蚀与断齿等。

130、当边带频超过啮合频率本身时，说明必须安排停机修理了。

131、齿轮的失效与齿轮制造、安装、维护等因素有关。

132、齿轮的失效有很大一部分原因是由于轴孔配合逐渐变松而诱发的，这是一种典型的渐发性故障。

133、边频带分析可以帮助我们进行诊断齿轮的失效形式。

134、对于集体驱动设备，开展状态监测与故障诊断工作必须树立全局观念。

134、答：

135、开展状态监测与故障诊断工作解决问题的关键在于找出主导因素。

136、利用声响判断物品的质量是人们常用的简易方法。

138、无损检测是指对材料和零件、部件进行的非破坏检测，以期发现表面和内部缺陷的一项专门技术。

171、传感器是诊断装置的“眼”和“耳”。

172、加速度传感器可以用双头钢制螺栓固定、用绝缘螺栓固定、靠永久磁铁固定、用渗腊层黏结、用黏结剂固定。

173、数据采集、谱分析、数据分析、动平衡等操作可用数据采集器实现。

174、滤波器是数据采集器的重要组成部分。

175、设备故障诊断专家系统是利用各种类型的诊断知识，对设备运行状态（正常和异常）进行判断和推理的软件系统。

176、数字化网络监测是在线监测的发展趋势。

177、加速度传感器，特别是压电式加速度传感器，在旋转机械及往复机械的振动监测与诊断中应用十分广泛。

178、使用滤波器可以有目的的清除频谱中某些频段的数据，或者清除频谱中某一频段的数据。

179、常用的滤波器有高通、低通、带通、带阻四种。

181、传感器是感受物体运动并将物体的运动转换成模拟电信号的一种灵敏的换能器件。

182、当输入和输出信号保持线性关系时所对应的输入信号的变化范围称动态范围。

183、振动传感器主要有位移探测器、加速度计、速度传感器三种。

184、压电式加速度计在很大程度上取决于所用压电元件的性能。

185、常用测振传感器有位移探测传感器、速度传感器、加速度计。

186、加速度计类型有通用型、微型、特殊型型。

187、轴向灵敏度分电荷灵敏度、电压灵敏度二种。

6、如何理解状态维修的概念?

它有何重大意义?

答：

①状态维修是一种以设备技术状态为基础的，按实际需要进行修理的预防维修方式。

②状态维修是今后企业设备维修的发展方向，也是所有设备管理工作者的努力方向。

③应用状态监测与故障诊断手段，推行设备状态维修，正是设备现代化管理的精髓和关键所在。

7、筒述设备故障诊断的内容和具体实施过程。

①设备故障诊断的内容包括状态监测、分析诊断和故障预测3个方面。

②其具体实施过程为信息采集、信号处理、状态识别、诊断决策。

8、设备故障信息的获取方法有哪些?

请举出几例设备故障的检测方法。

①设备故障信息的获取方法包括直接观测法、参数测定法、磨损残渣测定法及设备性能指标的测定。

②设备故障的检测方法包括振动和噪声的故障检测、材料裂纹及缺陷损伤的故障检测、设备零部件材料的磨损及腐蚀故障检测及工艺参数变化引起的故障检测。

9、如何判断设备是否存在故障及故障的程度?

简述相对判断标准的制定方法。

①为了对设备的状态作出判断，判断是否存在故障及故障的程度如何，必须对表征机器状态的测量值与规定的标准值进行比较。

设备故障的评定标准常用的有3种判断标准，即绝对判断标准、相对判断标准以及类比判断标准。

②可用平均法制定相对判断标准。

对设备的同一部位（同一工况）同一种量值进行测定，将设备正常工作情况的值定为初始值，按时间先后将实测值与初始值进行比较来判断设备状态。

10、何谓简谐振动的三要素?

同一简谐振动的位移、速度、加速度三者之间的关系如何?

①组成周期成分的简谐振动可用位移、速度和加速度3个参量来表征，每个参量有3个基本要素：

即频率、振幅和初相位。

②位移、速度、加速度都是同频率的简谐波。

③三者的幅值依次为A、Aω、Aω2。

④相位关系，加速度领先速度90度，速度领先位移90度

11、对振动信号在频率域中进行描述，其数学基础是什么?

请描述之。

①振动信号频率分析的数学基础是傅里叶变换；

在工程实践中，常运用快速傅里叶变换的原理制成频谱仪。

这是故障诊断的有力工具。

②傅里叶变换在故障诊断的信号处理中占有核心地位，数学算法把一个复杂的函数分解出一系列（有限或无限个）简单的正弦或余弦波，时域变换成频域，也就是将一个组合振动分解为它的各个频率分量，把各次谐波按其频率大小从低到高排列起来就成了频谱，这就是傅里叶变换。

12、振动诊断主要有哪几种方法?

①时域分析方法:

②频域分析方法；

③倒频谱诊断法；

④轴心轨迹法

13、时域分析的示性指标包括哪些?

举例说明示性指标的应用。

①时域分析的示性指标包括:

峰值、平均幅值、均方根幅值、方根幅值、偏度、峭度。

②多波形复杂的振动信号，常采用峰-峰值。

③均方根值多用作稳态振动情况。

④峭度用作滚动轴承故障诊断。

14、什么是滚动轴承的“通过振动”和“通过频率”?

①由于轴承元件的缺陷，滚动体依次滚过工作面缺陷受到反复冲击而产生的低频脉动，称为轴承的“通过振动”。

②由于冲击振动所产生的相应频率称为轴承的“通过频率”，通常也叫“故障频率”。

16、试比较共振与拍振的主要区别。

①共振是强迫振动频率与系统的自然频率一致时，使振动幅值急剧增大的一种振动现象。

②拍振是两个频率非常接近、振幅近似相同的简谐波叠加时，彼此同步进入和退出的结果，宽带频谱通常表示为一个尖峰脉冲幅值上下波动。

17、齿轮异常的基本形式有哪些?

如何对齿轮故障进行边带频分析?

①齿轮异常的基本形式有齿面磨损、齿面胶合和擦伤、齿面接触疲劳（点蚀）、弯曲疲劳与断齿、齿面塑性变形。

边带频分析②当齿轮偏心，齿距缓慢的周期变化及载荷的周期波动等缺陷存在时，在啮合频率及其谐波两侧将产生

的边频。

③转轴上联轴节不平衡、不对中等故障会在啮合频率及其谐波两侧产生

的边带。

④齿面剥落、裂纹、断齿会产生周期脉冲，产生局部故障特有的瞬态调制，在啮合频率及其两侧产生一系列边频。

⑤齿轮点蚀等分布故障其边带阶数少而集中在啮合频率及其谐波两侧。

18、电动机故障诊断技术包括哪些方面?

交流感应电动机诊断转子绕组故障所采用的谱分析法的基本原理是什么?

答:

①电动机故障诊断包括机械故障诊断和电气故障诊断两个方面。

②交流感应电动机故障包括定子偏心、转子偏心、转子故障、接头松动等情况。

③谱分析法的基本原理是：

如果转子回路有缺陷，则转子回路的电气不平衡会通过电磁耦合对定子电流进行调制，并且调制度的大小与转子电流的不平衡程度及电机负载大小成正比。

在定子电流上会观察到调幅波，其载波频率为电源频率f调制波频率为2sf，s为转差率。

19、利用征兆诊断故障的主要困难是什么?

在诊断策略上可遵循哪几点?

答:

利用征兆诊断故障的主要困难是：

①故障与各征兆之间并不存在一一对应的关系。

②故障征兆的多义性。

③机组可能同时存在若干种故障，从而使征兆表现出复杂的现象。

利用征兆进行故障诊断，要注意两个问题：

④选择特征突出的、有代表性的故障征兆参数；

⑤找出与上述征兆参数关联的直接主导原因。

20、简述实施现场振动诊断的步骤，确定诊断方案包括的内容。

①确定、了解诊断对象；

确定诊断方案；

进行振动测量与信号分析；

实施状态判别；

作出诊断决策；

检查验证。

②其中，确定诊断方案包括选择测点、预估频率和振幅、确定测量参数、选择诊断仪器、选择与安装传感器及做好其他相关事项的准备等内容。

21、为什么要了解诊断对象?

应着重了解哪些内容?

①诊断的对象就是机器设备，须经过充分的调查研究，根据企业的自身的生产特点以及各类设备的实际特点、组成情况，有重点地选定做为诊断对象的设备，这样会减少诊断工作量，提高诊断效率，达到理想的诊断效果。

②诊断应着重了解下列内容：

设备的结构组成、机器的工作原理和运行特性、机器的工作条件、设备基础形式及状况、主要技术档案资料。

22、选择测点应满足哪些要求?

①对振动反应敏感。

②信息丰富。

③适应诊断目的。

④适于安置传感器。

⑤符合安全操作要求。

23、故障类型、故障部位和故障程度各有哪些识别方法?

①故障类型识别方法有：

振动状态识别法、振动方向特征识别法、振动参数动态特征识别法、幅值比较识别法、相位比较识别法、主频率识别法、时域波形识别法。

②故障部位识别方法有：

特征频率识别法、分区搜索法、变速法和空档法、类比法、排除法。

③故障程度识别法有：

标准识别法、频率识别法、冲击脉冲法、峰值因数法

24、设备状态趋势管理有什么重要意义?

①对设备状态实行趋势管理是设备诊断中一项经常性的工作，也是对设备实行动态识别的有效方法，其主要作用如下:

②掌握设备状态变化的特性，便于分析故障的性质，从趋势图中，可以看出机器状态是突变还是渐变。

③对特征频率分量的幅值变化作趋势管理，除了监视总体状态变化外，还有助于诊断故障的原因。

④对渐变性故障实行趋势管理，可以预测设备状态未来的发展趋势。

34、什么叫传感器?

传感器的性能指标有哪些?

①传感器是感受物体运动并将物体的运动转换成模拟电信号的一种灵敏的换能器件。

②传感器的性能指标有：

灵敏度、动态范围、频响特性、相移、横向灵敏度、环境条件，其他诸如质量、尺寸、大小等都应考虑具体使用条件。

35、加速度传感器根据不同的使用条件和环境有哪几种安装方式?

加速度传感器根据不同的使用条件和环境有各种安装方式：

①用双头钢制螺栓固定、②用绝缘螺栓固定、③靠永久磁铁固定、④用渗腊层黏结、⑤用黏结剂固定和用手持探针测量。

36、滤波器的作用，常用滤波器有哪几种?

①滤波器是数据采集器的重要组成部分。

使用滤波器可以有目的的清除频谱中某些频段的数据，或者抽取频谱中某一频段的数据。

②常用的滤波器有高通、低通、带通、带阻四种。

37、数字化网络监测相对老式在线技术有什么优点?

①数字化：

抗干扰、低成本。

②硬件标准化、模块化：

易于安装维护。

③软件中文组态：

设计简单快速。

五、论述题

1、频域分析的主要内容是什么?

试说出几种频率项。

①振动信号的频谱揭示了振动过程的频率结构，包含了机器零部件的机械状态信息，振动诊断的任务从某种意义上讲，就是读频谱把频谱上的每个频谱分量与监测的机械的零部件对照联系，给每条频谱以物理解释。

②一台机器设备在其运转过程中会产生各种频率项，包括旋转频率项、常数频率项、齿轮频率项、滚动轴承频率项、倍乘频率项、电机频率项、传输带频率项、链频率项和谐频频率项等。

2、齿轮振动信号中的边带频成分是如何产生的?

请简述之。

①齿轮的振动信号中含有调制现象，信号调制分为幅值调制和频率调制。

②幅值调制是由于齿面载荷波动对振动幅值的影响而造成的，齿轮的加工误差及齿轮故障使齿轮在啮合中产生短暂的“加载”和“卸载”效应，也会产生幅值调制。

③齿轮载荷不均匀、齿距不均匀及故障造成的载荷波动，除了对振动幅值产生影响外，同时也必然产生扭矩波动，使齿轮转速波