2025年中職（化工機械與設備）機械故障診斷試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：請將每小題的正確答案選項填在題后的括號內(nèi)。(總共20題，每題2分)1.機械故障診斷的首要環(huán)節(jié)是（）A.信號采集B.狀態(tài)識別C.診斷決策D.特征提取2.以下哪種傳感器常用于測量振動信號（）A.熱電偶B.應變片C.加速度計D.超聲波傳感器3.時域分析中，反映振動信號強度的參數(shù)是（）A.均值B.方差C.峰值D.頻率4.頻域分析中，功率譜密度函數(shù)的單位是（）A.V2/HzB.m2/s2C.N2/m2D.A2/Ω5.下列哪種故障類型可能導致振動信號出現(xiàn)低頻成分增加（）A.不平衡B.不對中C.松動D.磨損6.利用超聲波檢測機械零件內(nèi)部缺陷，依據(jù)的原理是（）A.反射B.折射C.干涉D.衍射7.聲發(fā)射檢測主要用于監(jiān)測（）A.靜態(tài)應力B.動態(tài)應力C.溫度變化D.流量變化8.紅外熱像儀檢測機械故障是基于（）A.熱傳導B.熱輻射C.熱對流D.熱電效應9.機械故障診斷中，模式識別方法不包括（）A.神經(jīng)網(wǎng)絡B.模糊邏輯C.小波分析D.決策樹10.基于故障特征向量進行故障診斷的方法屬于（）A.基于模型的診斷B.基于知識的診斷C.基于數(shù)據(jù)的診斷D.基于信號處理的診斷11.以下哪種故障會使設備噪聲增大且具有周期性（）A.軸承損壞B.齒輪磨損C.電機短路D.管道堵塞12.振動信號的自相關(guān)函數(shù)主要用于分析（）A.頻率成分B.相位關(guān)系C.信號的周期性D.信號的強度13.當機械系統(tǒng)出現(xiàn)共振時，振動信號的（）會顯著增大A.均值B.方差C.峰值D.頻率14.用于檢測潤滑油中磨損顆粒大小的儀器是（）A.光譜分析儀B.鐵譜分析儀C.硬度計D.卡尺15.設備運行狀態(tài)監(jiān)測中，趨勢分析是為了（）A.確定故障類型B.預測故障發(fā)生時間C.分析故障原因D.評估設備性能16.以下哪種故障診斷方法對早期故障敏感（）A.振動檢測B.溫度檢測C.聲發(fā)射檢測D.無損檢測17.機械故障診斷中，信號預處理不包括（）A.濾波B.放大C.特征提取D.降噪18.利用激光干涉儀測量機械部件的尺寸精度，基于的原理是（）A.干涉條紋變化B.激光反射C.激光折射D.激光散射19.設備故障診斷系統(tǒng)的核心是（）A.傳感器B.信號處理模塊C.診斷算法D.顯示終端20.以下哪種故障可能導致設備輸出功率下降（）A.聯(lián)軸器損壞B.皮帶打滑C.電機過載D.閥門堵塞第II卷（非選擇題，共60分）簡答題（共20分）答題要求：請簡要回答問題，條理清晰，語言簡潔。(總共4題，每題5分)1.簡述機械故障診斷的一般流程。2.說明振動信號的頻域分析方法有哪些及其作用。3.列舉三種常用的無損檢測方法及其適用范圍。4.解釋基于知識的故障診斷方法的原理。綜合分析題（共15分）答題要求：結(jié)合所學知識，對給定的問題進行全面分析和解答。(總共1題，每題15分)1.某化工機械設備在運行過程中出現(xiàn)振動異常增大的現(xiàn)象，請分析可能導致該故障的原因，并說明如何通過振動信號分析來診斷故障類型。案例分析題（共15分）答題要求：閱讀給定案例，運用所學知識進行分析并回答問題。(總共1題，每題15分)1.案例：有一臺化工離心泵，運行一段時間后流量和揚程逐漸下降，同時伴有異常噪聲。對其進行檢測，發(fā)現(xiàn)軸承溫度升高，潤滑油中出現(xiàn)較多金屬顆粒。請分析該離心泵可能出現(xiàn)的故障，并提出相應的診斷方法和維修建議。材料分析題（共10分）答題要求：閱讀材料，根據(jù)材料內(nèi)容回答問題，分析要合理。(總共2題，每題5分)材料：在化工機械與設備運行監(jiān)測中，通過對大量歷史數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，當設備的振動加速度有效值超過某一閾值時，設備出現(xiàn)故障的概率明顯增加。同時，利用頻譜分析發(fā)現(xiàn)，故障設備的振動信號在某一特定頻率處出現(xiàn)峰值。1.請說明振動加速度有效值和頻譜分析在故障診斷中的作用。2.若某設備振動加速度有效值接近閾值，頻譜分析未發(fā)現(xiàn)明顯異常，應如何進一步診斷設備狀態(tài)？答案：第I卷：1.A2.C3.C4.A5.B6.A7.B8.B9.C10.C11.B12.C13.C14.B15.B16.C17.C18.A19.C20.B第II卷：簡答題：1.機械故障診斷一般流程為信號采集，獲取設備運行中的各種信號；信號處理，對采集信號進行加工處理；特征提取，提取能反映故障的特征；狀態(tài)識別，判斷設備處于正常或故障狀態(tài)；診斷決策，給出維修、調(diào)整等決策。2.頻域分析方法有傅里葉變換等，作用是將時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號，分析信號頻率成分，確定主導頻率，判斷故障類型，監(jiān)測故障發(fā)展。3.無損檢測方法：超聲檢測，適用于檢測內(nèi)部缺陷；磁粉檢測，用于鐵磁性材料表面和近表面缺陷；射線檢測，可檢測內(nèi)部體積型缺陷。4.基于知識的故障診斷方法原理是利用已有的知識和經(jīng)驗，構(gòu)建知識庫和推理機，通過對設備運行數(shù)據(jù)和現(xiàn)象進行推理，得出故障診斷結(jié)果。綜合分析題：可能原因有不平衡、不對中、松動、磨損等。通過分析振動信號的時域特征如均值、方差、峰值，頻域特征如頻率成分、功率譜等，若時域峰值大且頻域有特定頻率成分，可判斷不平衡；若有低頻成分且振動方向有規(guī)律變化，可能不對中；若有高頻成分且不穩(wěn)定，可能松動或磨損。案例分析題：故障可能是軸承磨損、葉輪磨損等。診斷方法：檢測振動信號分析頻率成分判斷磨損部位；檢查潤滑油中金屬顆粒成分確定磨損類型。維修建議：更換磨損軸承和葉輪，清洗或更換相關(guān)部件，調(diào)整設備對中