A．位移探测器 B．速度传感器 C．加速度计 D．计数器

27、功能诊断法不是目前确定液压设备状态的常用方法。（ ）

2．在现场大范围的普查测试时，一般采用（ ）传感器。

28、参量诊断法不能用于确定液压设备的状态。（ ） A．螺栓固定 B．永久性磁座安装

C．手持 D．黏结剂固定 29、油液分析的采样是指获取阀心样品。（ ）

3．当仅需要拾取低频信号时，采用（ ）滤波器。 ． 30、铁谱分析中，可磁化颗粒沉积的规律是大而重的颗粒先沉积，小

A．高通 B．低通 而轻的颗粒后沉积。（ ）

C．带通 D．带阻 31、铁谱分析中，可磁化颗粒沉积的规律是大而重的颗粒后沉积，小

而轻的颗粒先沉积。（ ） 4.压电式加速度计在很大程度上取决于所用压电元件的 。（ ）

A 结构 B 组成 C 性能 D 大小 32、铁谱分析中较大尺寸的颗粒一般沉积在基片上端液流入口处。（ ）

5. 传感器，在旋转机械及往复机械的振动监测与诊断中应用十33、铁谱分析中较小尺寸的颗粒一般沉积在基片上端液流入口处。（ ）

分广泛。（ ） 34、铁谱分析中较小尺寸的颗粒一般沉积在基片上端液流出口处。（ ）

A 压电式加速度B 位移传感器 C 速度传感器 D 以上都不对 35、油样必须经过处理才能进行铁谱分析。（ ）

6.数据采集、谱分析、数据分析、动平衡等操作可用（ ）实现。 36、油液取样无特殊要求，随时、随处都可以。（ ）

A 传感器 B 数据采集器 C 声级计 D 滤波器 37、在油箱中取样时间不能超过停机后2小时。（ ）

7.常用的滤波器不包括下述种类（ ） 38、当容积效率低于出厂合格指标的5%时，液压泵被判定为失效。（ ）

26、产品相同，用途不同，失效的判据也不同。（ ）

39、若液压泵有滴状外漏出现时，可以判定为失效。（ ）

40、若液压缸有滴状外漏出现时，可以判定为失效。（ ）

41、阀类元件出现滴状外漏时，表示已经失效。（ ）

42、换向阀换向时间若超过标准值的10%，意味该阀失效。（ ）

四、思考题

1、什么是磨损?按照磨损机理，磨损有哪几种形式?

2、什么是疲劳?举例说明疲劳失效是液压元件的一种主要失效机理。

3、确定液压设备状态的常用方法有哪些?简述参量诊断法的基本内

容。

4、油液分析的两大内容是指什么?试述油液诊断方法的基本步骤。

5、简述铁谱分析法的工作原理。根据磨损颗粒的形态、尺寸和产生

方式的不同，大致可分为哪几种主要类型?

第十一章 状态监测软硬件知识简介

一、填空

1、 是诊断装置的“眼”和“耳”。

2、加速度传感器可以用 固定、用绝缘螺栓固定、 固定、

用渗腊层黏结、用黏结剂固定。

3、数据采集、谱分析、 、动平衡等操作可用 实现。

4、 是数据采集器的重要组成部分。

5、设备故障诊断专家系统是利用各种类型的 ，对设备 (正

常和异常)进行判断和推理的 系统。

6、 监测是在线监测的发展趋势。

7、加速度传感器，特别是 ，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。

8、使用滤波器可以有目的的 频谱中某些频段的数据，或者 频

谱中某一频段的数据。

9、常用的滤波器有 、低通、带通、 四种。

10、一旦设备发生异常，它可以通过 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 。

11、加速度传感器，特别是压电式加速度传感器，在 及 的

振动监测与诊断中应用十分广泛。

12、传感器是感受物体运动并将物体的运动转换成 的一种灵敏

的换能器件。

13、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 。

14、振动传感器主要有 、速度传感器、 三种。

15 在很大程度上取决于所用压电元件的性能。

16、常用测振传感器有 探测传感器、速度传感器、 计。

17、加速度计类型有 、 、 型。

18、轴向灵敏度分 灵敏度、 灵敏度二种。 19、加速度计的安装方式有 固定、绝缘螺栓固定、 固定、胶粘固定。

二、单项选择题(在A、B、C、D中选出一个正确答案，并填在题干中的横线上) 1．（ ）在旋转机械及往复机械的振动监测与诊断中应用最广泛。 A 高通 B 低通 C 带通 D 中通 8.数字化网络监测是（ ）的发展趋势。 A 在线监测B 离线监测 C 定点监测 D 移动监测 9.（ ）是数据采集器的重要观测组成部分。 A 滤波器 B 压电式传感器 C 数据采集器 D 数据分析仪 10.传感器是感受物体运动并将物体的运动转换成模拟（ ）的一种灵敏的换能器件。 A 力信号 B 声信号 C 光信号D 电信号

三、判断题(正确的在括号内打“√”，错误的在括号内打“×”) 1．传感器是将数字电信号转换成物体的运动的一种灵敏的换能器件。 ( ) 2．在数据采集器内，A／D转换器将非连续的数字输入信号转化为模拟信号。( ) 3.常用的示波器分为带通、带阻、高通、低通四种。( ) 4．建立专家系统的主要目的与为了保存和推广人类专家的宝贵知识无关。 ( ) 5．专家系统以专家为处理对象，而传统程序是以程序为处理对象。 ( ) 6．专家系统的核心是知识库和推理机。 ( ) 7．数字化网络监测是离线监测的发展趋势。 ( ) 8.传感器是诊断装置的“眼”和“耳”。 ( ) 9.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。( ) 10.数据采集、谱分析、数据分析、动不平衡平衡等操作可用数据采集器实现。( ) 11.滤波器是数据采集器的重要组成部分。( ) 12.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)进行判断和推理的硬件系统。( ) 13.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。( ) 14.一旦设备发生异常，它可以通过推理判断找出故障的原因和发生的部位，但不能够最后给出诊断推理过程的解释和故障处理对策。( ) 15.加速度传感器，特别是压电式加速度传感器，专门用在旋转机械的振动监测与诊断中。( ) 16.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。( ) 17.振动传感器主要有位移探测器、速度传感器、加速度计三种。( ) 18.压电式加速度计在很大程度上取决于所用压电元件的结构。( ) 19.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。( ) 20. 传感器是感受物体运动并将物体的运动转换成模拟光信号的一种灵敏的换能器件。( ) 21．加速度计的轴向要与被测量方向一致。（ ）

22、压电传感器相当于一个电容器。（ ）

23、通常所说的压电式加速度灵敏度就是指轴向灵敏度。（ ）

24 、 横向灵敏度是以轴向灵敏度的百分比表示其值，

一般小于轴向灵敏度的4%。（ ）

四、问答题 1．什么叫传感器?传感器的性能指标有哪些? 2．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?

3．常用滤波器有哪几种?图示说明。

4．何谓专家系统?简述设备故障诊断专家系统的组成部分。

5．数字化网络监测相对老式在线技术有什么优点?

五、计算题

1、用压电式加速度计及电荷放大器测量振动，若加速度计灵敏度为7pC/a (a 为加速度 ), 电荷放大器灵敏度为 100mv/pC，试确定输入3a 加速度时系统的输出电压。

2、 有一测温系统由电阻温度计、惠斯登电桥、电压放大器、笔录仪等组成。各装置的灵敏度分别为：0.350Ω/o

C、0.01V/Ω、100V/V、0.1cm/V, 试确定该系统的灵敏度。当笔录仪的记录位移4cm时 , 所对应的温度变化量是多少? 绘出测试系统框图.

3、 用一压电式加速度计和电荷放大器测量某设备的振动，已知加速度计的灵敏度为 100pC/g, 电荷放大器的灵敏度为 10-4V/pC, 测得

电压峰值为 Vom=0.4V, 振动频率为 100Hz。1) 求设备振动加速度的最大值 am；2)假定振动为正弦波，求振动速度v(t)；3)求出振动幅度( 位移 )的最大值xm。 提示 :

a(t)?amsin?t； ??2?f；

v(t)??a(t)dt；

x(t)??v(t)dt?am?2??sin?t

4、一加速器计Ka=1140 pc/ m·s-2 Kv =1.12mv/ m·s-2 ， 使用1.2米电缆，电缆电容值Cc=90pF，.求加速度计的电容值Ca；若电缆改用8m，（Cc = 630pF），Kq不变，此时Kv又为多少？

设备状态监测与故障诊断复习题（答案）

第一章 绪论

一、填空 1、润滑技术

2、不拆卸 产生故障的部位和原因 3、经济效益 社会效益。 4、设备故障诊断阶段 5、 人工智能和网络化。

6、 诊断技术、修复技术 润滑技术 7、 设备运行 8、 故障诊断

9、 大型化、 、快速化、 10、 老化。

11 检测、 、 、分析

12、 正常状态、异常状态 故障状态 13、 正常状态。

14、异常状态 状态信号 维持工作 15、 设备性能指标

16、 早期故障、一般功能性故障、突发性紧急故障 17、 早期故障

18、 一般功能性故障 19、 突发性紧急故障 20、 指示灯光的颜色

21、 正常， 预警， 报警。 22、 记录， 。

23、 运行记录 故障及维修记录

24、 感性阶段、 、 、人工智能和网络化阶段。 25、 设备的安全可靠运行 经济效益 社会效益。 26、 设备诊断 、修复 润滑 27、 故障诊断 预测、预报 28、 安全可靠 社会效益， 29、状态， 正常；

30、设备故障诊断 诊断故障； 31、 管理和维修，设备故障诊断 32、 预测、预报 33、故障 趋势

34、 感性阶段 诊断阶段 35、故障诊断

36、快速化、自动化 37、老化 故障 38、、监测、判别

39、 正常 、异常 故障 40、劣化，维持工作， 41、故障 正常

42、早期故障、一般功能性故障、 。 43、 勉强 44、瞬间 45、指示灯光的颜色

46、正常，预警，报警 。 47、状态 原因。

48、运行记录 故障及维修记录 49、多种 征兆 50、一一、困难

二、单项选择题(在A、B、C、D中选出一个正确答案，并填在题干中的横线上) 1． A 2、 A 3、 A 4、C 5、 B 6、 D 7、 C 8、A 9 B 10、 A 11、 C 12、 D 13、 C 14、 C 15、 B 16、 A 17、 D

三、判断题(正确的在括号内打“√一，错误的在括号内打“×”) 1． (√ )2． (× )3． ( ×)4． (√)5． (√)6、 （√）7、 （×）8、 （×）9、 （√）10、 （√）11、 （×）12、 （√）13、 (√ )14、（√）15、 （√）16、 （×）17、 （×）18、 （×）19、 (√ )20、（×）21、（×）22、 （×）23、 (√ )24、 (√ )25、 （×） 四、思考题 1、

答：设备故障诊断是指在设备运行中或在基本不拆卸设备的情况下，通过各种手 段，掌握设备运行状态，判定产生故障的部位和原因，并预测、预报设备未来的状态，从而找出对策的一门技术。它是防止事故和计划外停机的有效手段。

2、 答：要点如下

1）提高设备运行可靠性、安全性、有效性 2）延长服务期限与使用寿命

3）为设备结构修改、优化设计、合理制造及生产过程提供数据和信息。

3、 答：现代成产设备发展方向主要为大型化、连续化、快速化、自动化。

4、 答：要点如下 1）状态监测方面 2）故障诊断方面

3）指导设备的管理维修方面

5、答：主要分为4个阶段 1）感性阶段

2）量化阶段 3）诊断阶段

4）人工智能和网络化阶段

6、 答：分为3种状态 1）正常状态（定义略） 2）异常状态（定义略） 3）故障状态（定义略）

7、 答：一般过程如下 1）信息提取征兆 2）进行诊断 3）得出初步结论 4）提出处理对策 5）调整、测试 6）重新验证

第二章 设备故障诊断的基本概念 一、填空 1、系统论

2、 传感技术 二次效应， 3、层次性

4、 系统的功能。

5、 简单系统、复合系统、复杂系统。 6、 故障状态。

7、 暂时性故障 永久性故障。 8、 磨损、腐蚀、老化、 9、 横向 纵向 。 10、 征兆 11、人工智能 12、振动诊断。 13、振动诊断 14、 定期诊断。

15、 简易诊断、精密诊断

16、 层次性、传播性、放射性、 17、 事后维修 定期预防 视情维修。 18、不平衡、不对中、松动、 19、设备状态维修 20、机构型、参数型 21、 故障状态。

22、 层次性、放射性、相关性、

23、对故障进行分类的目的 、诊断方法。 24、 智能 、数学方法。

25、 维修体制 、事后维修 定期预防维修 视情维修。 26、 早期故障、使用期故障 27、暂时性故障、永久性 28、 破坏性 非破坏性 29、随机故障、有规律 30、生产流程、传送装置 31、利用率，最大寿命 32、能源，浪费。

二、单项选择题(在A、B、C、D中选出一个正确答案，并填在题干中1、 C 2、 A 3、 D 4、 C 5、 B 6、 B 7、 D． 8 、 B 9、 A 10、 A 11、 A 、 C 12、 D 13、 B 14、 C 15、 C 16、 B 17、D 18、 D 19、 C 20、 A

三、判断题(正确的在括号内打“√”，错误的在括号内打“×”) 1． ( × )2． ( √ )3． (√ )4． (× ) 5、( √ )6． ( √ )7． (× )8． (√ )9． ( × )10． ( √ )11. ( × )12. ( × )13． (√ )14． (× )15 (√ )16 (×)17. (× )18. (√ )19.(√ )20.(× )21.(× )22.(× )23.(× )24、(√ )25.(× )26 (√ )27. (√ )28. (√ )29. (× )30. (√ )31. (× )32. (× )33. (√ )34. (√ )35. (× )36．(√ )37 (√ )38． (√ )39． (√ )40、 (× )41． (√ )42. （×）43. （√）44. （√）45. （×）46. （√）47 、（√）48.（√） 四、思考题

1、答：工程中设备种类繁多，基于构造与功能可分为三类

1） 简单系统 2） 复合系统 3） 复杂系统 2、 答：要点如下

1）其工作环境变化不正常

2）正常工作环境下，元素及其联系的状态变化超过允许的范围 3）上述两者联合作用

3、答：要点如下 1） 按故障性质

2） 按故障与时间的关系和有无发展过程 3） 按故障的严重程度和危险性 4） 按故障原因 5） 按故障的相关性 6） 按故障发生的时期

7） 按故障发生、发展规律性 8） 按故障的表现形式

4、 答：出现故障前无明显征兆，难以靠早期试验或测试来预测。这类故障发生时间很短，一般带有破坏性，如转子的断裂，人员误操作引起设备的损毁等属于这一类故障。

5、答：要点如下

1）层次性（解释略）2）传播性（解释略） 3）放射性（解释略）4) 相关性（解释略） 5）延时性（解释略）6）不确定性（解释略） 6、答：（略）7、答：（略） 8、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。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。 五、名词解释

1、 解：衡量修理复杂程度、工作量大小的及确定各项定额指标的一个参考单位

2、解：完成设备修理工作所需要的标准工时，一般是一个修理复杂系数的劳动时间。

3、解：设备(或系统)或零部件丧失了规定功能的状态(即出了问题)，这种不正常的状态称为故障。

六、读图分析

1、读给定图示曲线图，补充图中各段含义说明， 并简要说明各段特点

解：（特点略）

2、下图是设备状态维修方式示意图，分析该图，并在方框内填上适当的内容。

答案：

第三章 设备故障诊断的技术基础

一、填空

(1)信息采集、信号处理、状态识别、 (2) 磨损残渣测 、性能指标 (3) 振动、噪声 工艺参数 (4) 绝对判断标准、 平均法

(5) 周期成分 位移、速度加速度 (6)伪存真、 、 信噪比， (7)傅里叶 频谱仪， （8） 绝对判断 （9）烈度

（10） 直接观测法。 （11） 耳朵 、手模、 （12）眼睛、鼻子 。 （13）直接 经验影响。 （14） 异曲同工之妙。 （15） 简谐信号

（16） 磨损残渣测定

（17）频率、振幅、初相位 。 （18） 强度

（19）光纤内窥技术

（20） 有效值， 均方根幅值。 （21） 相反 减振 （22） 噪声。 23、 振动量。

24、 快速傅里叶变换 频谱图， 25、 20 平均值。 26、 听棒、螺钉 27、振动、温度、 二、单项选择题 1． C. 2． D 3． D 4． B 5. C 6. D 7． D8． C 9． A． 10. D．11. D 12 A 13. B 14. D 15. C

三、判断题(正确的在括号内选择打“√”，错误的在括号内打“

1． (√ ) 2． (√ ) 3． (× ) 4． (× ) 5． (× ) 6． (√ ) 7． ( × ) 8 、 (× ) 9． ( × ) 10． ( √ ) 11． ( × ) 12． ( × ) 13． (× )14. ( × )15． ( × ) 16. ( × ) 17．(√) 18． (×)19．(×)20.（×）21.（√）22. （×）23.（√）24.（√）25. （√）26 （×）27. (√)28.（×）29. （√）四、思考题

1．简述设备故障诊断的内容和具体实施过程。

2．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。 3．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。

4．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?

5．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。五、名词解释

1、解：把振动信号按其频率范围和结构进行分类分析，从而进行故障诊断的方法叫频率分析。

2、解：把在同一部位或按一定的要求测得的表征设备状态的值与相应的判断标准进行比较，以作出判断。

3 、解：将设备的正常工作情况的值定为初始值，将实测值与初始值比较进行判断。

六、作图分析

1、根据给出信号的时域正弦波波形，作出相对应的频谱图。 解：

2、根据给出信号的时域方波波形，作出相对应的频谱图。

解：

3、根据给出信号的时域三角波波形，作出相对应的频谱图。

解：

4、根据给出信号的时域脉冲波波形，作出相对应的频谱图。

解：

5、某电子器材厂新购进一台设备空气压缩机，为了今后衡量其噪音是否合格，需建立一个相对比较标准，拟对该设备进行振动幅度数据收集，以下是对该设备活塞处收集的数据： 次1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 数 幅0.10.0.0.0.0.0.0.0.0.0.值0 13 15 11 10 17 14 15 15 13 17 （mm） 次12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 数 幅0.10.0.0.0.0.0.0.0.0.0.值2 17 14 11 14 13 13 15 10 12 14 （mm） 请用常用的平均方法计算报警限Vt。时隔6月之后，技术人员再次对同一测点进行测量，共测量五次，结果为0.60，0.75，0.68，0.70，0.65，试判断该设备的状态。

答案：①Vm=(V1+V2+…V22)/22=0.134mm 报警因子K=3～10 现取K=6

则达到Vt=0.134×6=0.804Vmm时系统报警. ②第2次测试的数据平均值为： Vm = 0.676mm

结果表明该设备尚在允许范围之内，但磨损速度在加快， 从时间上看，该设备平时维护不到位，应加强监测。

第四章 振动诊断方法

一、填空

(1) 振动信号

(2) 概率分析法、 相关函数 (3)旋转机械振动 (4) 机械状态信息，