《故障诊断技术》题集

《故障诊断技术》题集一、选择题（每题2分，共20分）故障诊断技术的主要目的是什么？

A.预防设备故障

B.加速设备老化

C.提高设备生产效率

D.降低设备维护成本在故障诊断中，以下哪种方法属于振动分析法？

A.红外热像检测

B.油液分析

C.频谱分析

D.超声波检测以下哪项不是故障诊断中常用的无损检测技术？

A.X射线检测

B.磁粉探伤

C.涡流检测

D.电阻测量在进行电气设备故障诊断时，通常使用哪种仪器来检测局部放电？

A.红外热像仪

B.局部放电检测仪

C.振动分析仪

D.超声波探伤仪故障诊断中的“故障树”分析方法主要用于？

A.确定故障原因

B.预测设备寿命

C.评估设备性能

D.优化设备设计在旋转机械的故障诊断中，不平衡故障通常表现为？

A.振动幅值减小

B.振动频率降低

C.振动幅值增大

D.振动相位改变以下哪种信号处理方法常用于提取故障特征？

A.滤波

B.放大

C.压缩

D.调制在进行轴承故障诊断时，以下哪种指标最有助于判断轴承状态？

A.温度

B.压力

C.流量

D.振动加速度故障诊断中的模式识别方法主要用于？

A.识别设备型号

B.判断设备新旧程度

C.区分故障类型

D.预测设备维护周期在液压系统故障诊断中，以下哪种现象可能指示液压泵存在故障？

A.油温升高

B.油压降低

C.油液清洁度提高

D.油箱液位下降二、填空题（每题2分，共20分）故障诊断技术通常包括信号采集、特征提取、状态识别和________四个主要步骤。在机械设备故障诊断中，常用的信号分析方法有________和时频分析。电气设备故障诊断时，局部放电检测可以有效地发现设备内部的________缺陷。振动分析法在故障诊断中主要用于检测设备的________和松动等故障。油液分析在液压系统故障诊断中主要用于检测油液的污染程度和________。在进行声学故障诊断时，通常使用________仪器来检测设备的异常声音。故障诊断中的红外热像检测主要用于发现设备中的________和热点。在进行轴承故障诊断时，________指标可以有效地反映轴承的磨损情况。故障树分析方法通过构建逻辑图来系统地分析设备可能的________原因。故障诊断技术可以显著提高设备的________和降低维护成本。三、名词解释题（每题4分，共12分）解释“故障诊断技术”的含义及其在工业领域的重要性。简述“振动分析法”在故障诊断中的应用及其原理。阐述“红外热像检测”的基本原理及其在故障诊断中的作用。四、解答题（每题6分，共18分）描述故障诊断技术的一般流程，并说明每个步骤的作用。讨论在液压系统故障诊断中，油液分析的重要性和应用方法。分析电气设备故障诊断中局部放电检测的原理及其在实际操作中的注意事项。五、计算题（每题8分，共24分）假设某设备振动信号的采样频率为10kHz，采样时间为1秒，得到的数据点数为10000个。若要通过快速傅里叶变换（FFT）分析其频谱，请计算FFT的分辨率，并给出计算过程。在液压系统故障诊断中，测得某液压泵出口压力为20MPa，流量为50L/min，油温为50°C。若液压泵的效率为0.9，请计算液压泵的实际输出功率，并给出计算过程。（油的密度为0.85kg/L）某电气设备在正常运行时，测得局部放电量为500pC。若局部放电检测仪的灵敏度为100pC，请计算检测到的放电信号的幅值，并给出计算过程。六、案例分析题（每题6分，共18分）某机械设备在运行过程中出现异常振动，通过振动分析仪检测发现其主要频率为设备转速频率的两倍。请分析可能的故障原因，并提出相应的解决措施。一台液压系统在工作过程中油温持续升高，且伴有异常噪音。请结合油液分析的结果，分析可能的故障原因，并给出处理建议。某电气设备在运行过程中频繁出现局部放电现象，且放电量逐渐增大。请结合局部放电检测的原理，分析设备可能存在的问题，并提出相应的维护措施。《故障诊断技术》题集详细答案一、选择题答案及解析答案：A

解析：故障诊断技术的主要目的是预防设备故障，通过早期检测潜在问题来减少停机时间和维修成本。答案：C

解析：振动分析法中，频谱分析是通过分析设备振动信号的频率成分来诊断故障，因此C选项正确。答案：D

解析：电阻测量不是常用的无损检测技术，而X射线检测、磁粉探伤和涡流检测都是无损检测技术，因此D选项是正确答案。答案：B

解析：局部放电检测仪是专门用于检测电气设备中的局部放电现象，因此B选项正确。答案：A

解析：故障树分析方法主要用于确定系统故障的可能原因，因此A选项正确。答案：C

解析：旋转机械中的不平衡故障会导致振动幅值增大，因此C选项正确。答案：A

解析：滤波是信号处理中提取有用信号并抑制噪声的常用方法，有助于提取故障特征，因此A选项正确。答案：D

解析：在轴承故障诊断中，振动加速度是敏感指标，能有效反映轴承状态，因此D选项正确。答案：C

解析：模式识别方法主要用于区分不同类型的故障，因此C选项正确。答案：B

解析：在液压系统故障诊断中，油压降低可能表示液压泵存在问题，因此B选项正确。二、填空题答案决策与干预时域分析绝缘故障或局部放电不平衡油品的性能或质量声级计或声音分析仪异常温度区域振动烈度或峰值故障原因或失效模式运行效率三、名词解释题答案故障诊断技术是通过监测和分析设备在运行过程中的状态信息，判断其是否存在异常或故障，并预测其未来发展趋势的技术。在工业领域，它对于提高设备可靠性、减少维修成本、避免生产事故具有重要意义。振动分析法是通过测量和分析机械设备的振动信号，诊断设备内部故障或异常状态的方法。其原理在于，设备的运行状态变化会引起振动特性的改变，从而可以识别出设备的故障类型、位置和严重程度。红外热像检测是利用红外热成像技术，通过检测物体表面温度分布，发现设备热异常或热点的方法。在故障诊断中，它可以帮助识别设备的过热、冷却不足或热泄漏等问题。四、解答题答案故障诊断技术的一般流程包括信号采集（收集设备运行数据）、特征提取（从数据中提取关键信息）、状态识别（判断设备是否异常）和决策与干预（根据识别结果采取相应措施）。每个步骤都对确保设备正常运行和预防潜在故障至关重要。在液压系统故障诊断中，油液分析的重要性在于它可以通过检测油液中的污染物、金属颗粒、添加剂含量等指标来评估液压系统的健康状况。应用方法包括定期采样、使用专用仪器进行分析，并根据分析结果采取相应的维护措施。电气设备故障诊断中局部放电检测的原理是通过检测电气设备在绝缘介质中发生的局部放电现象来判断设备的绝缘状况。在实际操作中，需要注意选择合适的检测仪器、确保仪器的准确性和灵敏度，以及正确解读检测结果。五、计算题答案FFT分辨率计算：

分辨率=采样频率/数据点数

分辨率=10kHz/10000=1Hz

因此，FFT的分辨率为1Hz。液压泵实际输出功率计算：

输出功率=(压力×流量)/600×效率

输出功率=(20MPa×50L/min)/600×0.9

输出功率=(20×106Pa×50×10-3m³/min)/600×0.9

输出功率=(1000000Pa×50×10^-3m³/60s)×0.9

输出功率=(5000J/s)×0.9=4500J/s=4.5kW

因此，液压泵的实际输出功率为4.5kW。局部放电信号幅值计算：

检测到的放电信号幅值=局部放电量/检测仪灵敏度

检测到的放电信号幅值=500pC/100pC=5

因此，检测到的放电信号幅值为检测仪器满量程的5倍。六、案例分析题答案（需要根据具体案例情况分析，以下提供一般性分析思路）对于机械设备出现异常振动的情况，可能的原因包括不平衡、不对中、松动等。解决措施可能包括重新平衡转子、调整设备对中、紧