《故障診斷技術》題集一、選擇題（每題2分，共20分）故障診斷技術的主要目的是什么？

A.預防設備故障

B.加速設備老化

C.提高設備生產效率

D.降低設備維護成本在故障診斷中，以下哪種方法屬于振動分析法？

A.紅外熱像檢測

B.油液分析

C.頻譜分析

D.超聲波檢測以下哪項不是故障診斷中常用的無損檢測技術？

A.X射線檢測

B.磁粉探傷

C.渦流檢測

D.電阻測量在進行電氣設備故障診斷時，通常使用哪種儀器來檢測局部放電？

A.紅外熱像儀

B.局部放電檢測儀

C.振動分析儀

D.超聲波探傷儀故障診斷中的“故障樹”分析方法主要用于？

A.確定故障原因

B.預測設備壽命

C.評估設備性能

D.優化設備設計在旋轉機械的故障診斷中，不平衡故障通常表現為？

A.振動幅值減小

B.振動頻率降低

C.振動幅值增大

D.振動相位改變以下哪種信號處理方法常用于提取故障特征？

A.濾波

B.放大

C.壓縮

D.調制在進行軸承故障診斷時，以下哪種指標最有助于判斷軸承狀態？

A.溫度

B.壓力

C.流量

D.振動加速度故障診斷中的模式識別方法主要用于？

A.識別設備型號

B.判斷設備新舊程度

C.區分故障類型

D.預測設備維護周期在液壓系統故障診斷中，以下哪種現象可能指示液壓泵存在故障？

A.油溫升高

B.油壓降低

C.油液清潔度提高

D.油箱液位下降二、填空題（每題2分，共20分）故障診斷技術通常包括信號采集、特征提取、狀態識別和________四個主要步驟。在機械設備故障診斷中，常用的信號分析方法有________和時頻分析。電氣設備故障診斷時，局部放電檢測可以有效地發現設備內部的________缺陷。振動分析法在故障診斷中主要用于檢測設備的________和松動等故障。油液分析在液壓系統故障診斷中主要用于檢測油液的污染程度和________。在進行聲學故障診斷時，通常使用________儀器來檢測設備的異常聲音。故障診斷中的紅外熱像檢測主要用于發現設備中的________和熱點。在進行軸承故障診斷時，________指標可以有效地反映軸承的磨損情況。故障樹分析方法通過構建邏輯圖來系統地分析設備可能的________原因。故障診斷技術可以顯著提高設備的________和降低維護成本。三、名詞解釋題（每題4分，共12分）解釋“故障診斷技術”的含義及其在工業領域的重要性。簡述“振動分析法”在故障診斷中的應用及其原理。闡述“紅外熱像檢測”的基本原理及其在故障診斷中的作用。四、解答題（每題6分，共18分）描述故障診斷技術的一般流程，并說明每個步驟的作用。討論在液壓系統故障診斷中，油液分析的重要性和應用方法。分析電氣設備故障診斷中局部放電檢測的原理及其在實際操作中的注意事項。五、計算題（每題8分，共24分）假設某設備振動信號的采樣頻率為10kHz，采樣時間為1秒，得到的數據點數為10000個。若要通過快速傅里葉變換（FFT）分析其頻譜，請計算FFT的分辨率，并給出計算過程。在液壓系統故障診斷中，測得某液壓泵出口壓力為20MPa，流量為50L/min，油溫為50°C。若液壓泵的效率為0.9，請計算液壓泵的實際輸出功率，并給出計算過程。（油的密度為0.85kg/L）某電氣設備在正常運行時，測得局部放電量為500pC。若局部放電檢測儀的靈敏度為100pC，請計算檢測到的放電信號的幅值，并給出計算過程。六、案例分析題（每題6分，共18分）某機械設備在運行過程中出現異常振動，通過振動分析儀檢測發現其主要頻率為設備轉速頻率的兩倍。請分析可能的故障原因，并提出相應的解決措施。一臺液壓系統在工作過程中油溫持續升高，且伴有異常噪音。請結合油液分析的結果，分析可能的故障原因，并給出處理建議。某電氣設備在運行過程中頻繁出現局部放電現象，且放電量逐漸增大。請結合局部放電檢測的原理，分析設備可能存在的問題，并提出相應的維護措施。《故障診斷技術》題集詳細答案一、選擇題答案及解析答案：A

解析：故障診斷技術的主要目的是預防設備故障，通過早期檢測潛在問題來減少停機時間和維修成本。答案：C

解析：振動分析法中，頻譜分析是通過分析設備振動信號的頻率成分來診斷故障，因此C選項正確。答案：D

解析：電阻測量不是常用的無損檢測技術，而X射線檢測、磁粉探傷和渦流檢測都是無損檢測技術，因此D選項是正確答案。答案：B

解析：局部放電檢測儀是專門用于檢測電氣設備中的局部放電現象，因此B選項正確。答案：A

解析：故障樹分析方法主要用于確定系統故障的可能原因，因此A選項正確。答案：C

解析：旋轉機械中的不平衡故障會導致振動幅值增大，因此C選項正確。答案：A

解析：濾波是信號處理中提取有用信號并抑制噪聲的常用方法，有助于提取故障特征，因此A選項正確。答案：D

解析：在軸承故障診斷中，振動加速度是敏感指標，能有效反映軸承狀態，因此D選項正確。答案：C

解析：模式識別方法主要用于區分不同類型的故障，因此C選項正確。答案：B

解析：在液壓系統故障診斷中，油壓降低可能表示液壓泵存在問題，因此B選項正確。二、填空題答案決策與干預時域分析絕緣故障或局部放電不平衡油品的性能或質量聲級計或聲音分析儀異常溫度區域振動烈度或峰值故障原因或失效模式運行效率三、名詞解釋題答案故障診斷技術是通過監測和分析設備在運行過程中的狀態信息，判斷其是否存在異常或故障，并預測其未來發展趨勢的技術。在工業領域，它對于提高設備可靠性、減少維修成本、避免生產事故具有重要意義。振動分析法是通過測量和分析機械設備的振動信號，診斷設備內部故障或異常狀態的方法。其原理在于，設備的運行狀態變化會引起振動特性的改變，從而可以識別出設備的故障類型、位置和嚴重程度。紅外熱像檢測是利用紅外熱成像技術，通過檢測物體表面溫度分布，發現設備熱異常或熱點的方法。在故障診斷中，它可以幫助識別設備的過熱、冷卻不足或熱泄漏等問題。四、解答題答案故障診斷技術的一般流程包括信號采集（收集設備運行數據）、特征提取（從數據中提取關鍵信息）、狀態識別（判斷設備是否異常）和決策與干預（根據識別結果采取相應措施）。每個步驟都對確保設備正常運行和預防潛在故障至關重要。在液壓系統故障診斷中，油液分析的重要性在于它可以通過檢測油液中的污染物、金屬顆粒、添加劑含量等指標來評估液壓系統的健康狀況。應用方法包括定期采樣、使用專用儀器進行分析，并根據分析結果采取相應的維護措施。電氣設備故障診斷中局部放電檢測的原理是通過檢測電氣設備在絕緣介質中發生的局部放電現象來判斷設備的絕緣狀況。在實際操作中，需要注意選擇合適的檢測儀器、確保儀器的準確性和靈敏度，以及正確解讀檢測結果。五、計算題答案FFT分辨率計算：

分辨率=采樣頻率/數據點數

分辨率=10kHz/10000=1Hz

因此，FFT的分辨率為1Hz。液壓泵實際輸出功率計算：

輸出功率=(壓力×流量)/600×效率

輸出功率=(20MPa×50L/min)/600×0.9

輸出功率=(20×106Pa×50×10-3m3/min)/600×0.9

輸出功率=(1000000Pa×50×10^-3m3/60s)×0.9

輸出功率=(5000J/s)×0.9=4500J/s=4.5kW

因此，液壓泵的實際輸出功率為4.5kW。局部放電信號幅值計算：

檢測到的放電信號幅值=局部放電量/檢測儀靈敏度

檢測到的放電信號幅值=500pC/100pC=5

因此，檢測到的放電信號幅值為檢測儀器滿量程的5倍。六、案例分析題答案（需要根據具體案例情況分析，以下提供一般性分析思路）對于機械設備出現異常振動的情況，可能的原因包括不平衡、不對中、松動等。解決措施可能包括重新平衡轉子、調整設備對中、緊