2025年工業(yè)設(shè)備故障診斷模擬測試卷考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪一項(xiàng)不屬于工業(yè)設(shè)備故障診斷的常用信息獲取手段？A.觸摸檢查B.電流、電壓測量C.聲音和振動分析D.潤滑油光譜分析2.在頻譜分析中，峰值的頻率值通常代表設(shè)備的哪個特征？A.平均運(yùn)行速度B.軸的轉(zhuǎn)速C.支撐系統(tǒng)的固有頻率D.故障產(chǎn)生的特征頻率3.故障樹分析（FTA）主要用于？A.設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)分析B.故障后果的嚴(yán)重程度評估C.確定導(dǎo)致頂事件發(fā)生的各種可能原因及其邏輯關(guān)系D.預(yù)測設(shè)備未來的剩余壽命4.對于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的早期滾動軸承故障，哪一種振動信號分析方法通常更為敏感？A.時域統(tǒng)計參數(shù)分析B.頻譜分析C.轉(zhuǎn)差頻分析D.小波包分析5.工業(yè)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的主要目的是？A.完全替代人工操作B.實(shí)時顯示設(shè)備參數(shù)C.及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常狀態(tài)，預(yù)測潛在故障D.計算設(shè)備的理論壽命6.在液壓系統(tǒng)中，油液污染主要是哪一種故障模式的主要誘因？A.液壓泵磨損B.液壓馬達(dá)內(nèi)漏C.液壓缸運(yùn)動不暢D.控制閥卡滯7.采用振動分析診斷設(shè)備故障時，通常需要通過哪個參數(shù)來識別不平衡故障？A.峰值B.均值C.諧波頻率成分的幅值（特別是基頻）D.信噪比8.“診斷策略”在故障診斷過程中指的是？A.診斷人員的技術(shù)水平B.選擇的診斷方法和步驟的組合C.設(shè)備故障發(fā)生的物理過程D.診斷儀器的精度9.下列哪種方法通常不用于設(shè)備故障的定量診斷（即預(yù)測剩余壽命或故障程度）？A.故障樹分析B.基于物理模型的方法C.基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法（如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)）D.振動分析10.對設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)的主要依據(jù)是？A.設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)和故障診斷結(jié)果B.設(shè)備出廠時的推薦周期C.操作人員的主觀感覺D.設(shè)備外觀的可見損傷二、簡答題（每題5分，共25分）1.簡述振動分析在工業(yè)設(shè)備故障診斷中的作用。2.簡述故障診斷流程通常包含的幾個主要步驟。3.什么是“故障模式”？請列舉至少三種常見的設(shè)備故障模式。4.簡述傳感器在設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中的重要性。5.解釋什么是“信噪比”，并說明其在故障診斷信號分析中的意義。三、分析題（每題15分，共30分）1.某工廠的一臺離心泵運(yùn)行過程中，操作人員報告其振動明顯增大，且伴有異常的嗡嗡聲。泵的轉(zhuǎn)速為1450rpm，供電頻率為50Hz。根據(jù)這些信息，請簡述你將如何利用振動分析和聽音診斷方法來初步判斷故障原因，并說明可能涉及哪些具體的診斷步驟或需要關(guān)注哪些關(guān)鍵信號特征。2.假設(shè)你正在對一個大型齒輪箱進(jìn)行例行狀態(tài)監(jiān)測。振動分析顯示，在基頻（150Hz）及其諧波附近，存在一個幅值逐漸增大的異常高頻成分，同時基頻幅值也略有上升。請分析這可能預(yù)示著齒輪箱出現(xiàn)了哪種類型的故障，并解釋你做出判斷的主要依據(jù)。此外，簡述為確認(rèn)這一判斷，你可能會采取哪些進(jìn)一步的診斷措施。試卷答案一、選擇題1.A2.D3.C4.B5.C6.A7.C8.B9.A10.A二、簡答題1.振動分析通過監(jiān)測設(shè)備的振動信號，可以反映設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和健康狀況。其作用包括：檢測早期故障（如軸承缺陷、不平衡、不對中）；識別故障類型（通過分析頻譜特征）；評估故障嚴(yán)重程度；監(jiān)測設(shè)備動態(tài)特性變化；為預(yù)測性維護(hù)提供依據(jù)。2.故障診斷流程通常包含：1)信息獲取與處理：通過傳感器采集設(shè)備信息，并進(jìn)行預(yù)處理；2)故障特征提?。簭男盘栔刑崛∧軌蚍从彻收系奶卣?；3)故障判斷與識別：利用診斷模型或經(jīng)驗(yàn)判斷故障類型和部位；4)故障原因分析：深入分析導(dǎo)致故障的根本原因；5)處理建議與驗(yàn)證：提出維修建議，并對處理效果進(jìn)行驗(yàn)證。3.故障模式是指設(shè)備或部件在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的不符合設(shè)計或性能要求的狀態(tài)或現(xiàn)象。常見的設(shè)備故障模式包括：磨損、腐蝕、疲勞、斷裂、變形、松動、泄漏、內(nèi)部裂紋、性能參數(shù)偏離等。4.傳感器是狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的“感官”，負(fù)責(zé)將設(shè)備運(yùn)行過程中的各種物理量（如振動、溫度、壓力、位移、聲學(xué)信號等）轉(zhuǎn)換為可測量的電信號。其重要性在于：提供獲取設(shè)備真實(shí)運(yùn)行狀態(tài)信息的唯一途徑；保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性；是后續(xù)數(shù)據(jù)分析和故障診斷的基礎(chǔ)。5.信噪比是指信號強(qiáng)度與噪聲強(qiáng)度之比，常用對數(shù)表示（分貝dB）。在故障診斷信號分析中，信噪比的意義在于：高信噪比有利于清晰地捕捉和識別由故障引起的微弱信號特征，提高診斷的準(zhǔn)確性和靈敏度；低信噪比則會導(dǎo)致噪聲淹沒有效信號，干擾診斷判斷，甚至導(dǎo)致誤判。三、分析題1.針對離心泵振動增大和異響的故障診斷：初步診斷步驟：首先，應(yīng)使用便攜式振動分析儀測量泵在軸心、軸承座等關(guān)鍵測點(diǎn)的振動值（有效值或峰峰值），并與標(biāo)準(zhǔn)值或歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。其次，進(jìn)行聽音診斷，靠近泵的軸承座、密封處等部位，使用聽針或直接聽辨，判斷異常聲音的性質(zhì)（如尖銳的刮擦聲、沉重的撞擊聲、高頻的嗡嗡聲等）。根據(jù)轉(zhuǎn)速1450rpm（對應(yīng)工頻100Hz）和50Hz的背景信息，分析振動頻譜，重點(diǎn)關(guān)注100Hz及其倍頻（200Hz,300Hz...）附近的信號變化。異常高頻成分可能與軸承點(diǎn)蝕、斷裂或葉輪不平衡有關(guān)。嗡嗡聲可能是氣蝕、不平衡或密封不良引起的。為進(jìn)一步判斷，可測量泵入口壓力、出口壓力、溫度等工藝參數(shù)，檢查油液是否污染，觀察泵體是否有明顯溫升或變形。2.齒輪箱振動異常成分分析：異常信號分析：振動頻譜中在基頻（150Hz）及其諧波附近存在逐漸增大的異常高頻成分，同時基頻幅值略有上升，這通常預(yù)示著齒輪箱內(nèi)部發(fā)生了早期或進(jìn)展中的故障。主要故障類型可能是齒輪磨損（點(diǎn)蝕或磨損剝落）、齒面膠合或齒根裂紋。判斷依據(jù)：齒輪故障產(chǎn)生的沖擊性或嚙合頻率相關(guān)的故障頻率成分（通常表現(xiàn)為高頻尖峰），會隨著故障的進(jìn)展而幅值增加。同時，故障引起的嚙合剛度變化或齒面損傷，也可能導(dǎo)致基頻振動幅值有輕微上升。進(jìn)一步診斷措施：1)對比不同測點(diǎn)（如輸入端、輸出端、