故障诊断习题及答案

工况监测与故障诊断复习题作业题

1概论

1、什么是工况监测与故障诊断？书P3

工况监测与故障诊断是指在一定工作环境下，查明导致系统某种功能失调的原因或性质，判断劣化发生的部位或部件，预测状态劣化的发展趋势

2、开展工况监测与故障诊断技术研究的意义？书P4

⑪预防事故，保证人身和设备的安全；

⑫推动设备维修制度的改革；

⑬提高经济效益

3、设备状态监测与故障诊断技术包括哪几方面的内容？书P5

传统诊断方法,数学诊断方法，智能诊断方法

2 故障的概念与分类

1、什么是故障？判断故障的准则是什么？书P7

故障：故障是指可修复产品“丧失了其规定功能”，可修复产品是指零、部件经故障再经修理后能继续使用；

判断故障的准则：在给定的工作状态下，机械系统的功能与约束条件下不能满足正常运行或原设计期望的要求

2、机械系统产生故障的原因有哪些？书P7

⑪环境因素：

①机械能机械能不但能沿着各个零件传递，而且还和外部介质发生相互作用，以静载荷和动载荷的形式对机械系统产生作用；

②热能由于周围介质温度发生变化以及机械在运转过程中的发热作用，会产生一定的热能；

③化学能化学能也会对零件产生影响，如含有水分和侵蚀成分的空气会使零件产生腐蚀破坏；

④其他能量除上述几种主要能量外，还有核能、电磁能以及生物因素等同样会对零件产生破坏作用，影响机械系统的工作能力；

⑫人为因素：

①设计不良即使设计者认为是完美的机械系统，实际上总是存在者薄弱环节；

②质量偏差制造过程中的过失误差和明显缺陷，在机械系统检验时一般都会暴露出来，可以在制造范围内予以消除

③使用不当质量合格的机械系统，在其整个生命周期内的运输和保管技术要求、使用条件

和使用方法、维护保养和修理制度以及操作人员的技术水平等，对实际故障率将产生很大影响⑬时间因素

3、说明故障率曲线（浴盆曲线）意义？P12

4、什么是故障模式、故障机理？书P12

故障模式：故障模式是指由外因和内因对机械系统共同作用结果所显现出来的故障形态

故障机理：故障机理是指引起机械系统故障的物理、化学变化等的内在原因、规律及其原理。

3工况监测与故障诊断技术的技术知识

1、工况监测与故障诊断具体包括哪几个阶段？其基本内容有哪些？书P17

阶段：⑪信号采集及其处理；⑫状态监测；⑬故障识别

基本内容：

⑪在机械系统合适的部位，测取其有关状态的特征信号，这需要选择合适的传感器和测量方法；

⑫采用合适的征兆提取方法与装置，从特征信号中提取机械系统有关状态的征兆；

⑬采用合适的状态识别方法与装置，依据征兆进行推理而识别出机械系统的有关状态；

⑭采用合适的状态趋势分析方法与装置，依据征兆与状态进行推理而识别出有关状态的发展趋势，这里包括故障的早期诊断与预测；

⑮采用合适的决策形成方法与装置，从有关状态及其趋势形成正确的干预决策；或者深入系统的下一层次，继续诊断；或者已达指定的系统层次，做出调整、控制、自诊治、维修等有关决策。

2、设备工况监测与故障诊断技术的区别与联系？书P18

诊断是目的，监测是手段，监测是诊断的前提

工况监测通常是指通过检测手段，采集和测量机械系统或部件在运行状态下的有关信息和特征参数，以此来检查机械系统或部件的状态是否正常

机械系统或部件的故障诊断，不仅要检查出机械系统或部件是否正常，还要对机械系统或部件发生故障的部位、产生故障的原因、故障的性质和程度、给出正确的深入的判断，即要求作出精密诊断。

3、工况监测与故障诊断技术的分类？书P19

⑪按诊断对象的类别分类：

①旋转机械诊断技术；②往复机械诊断技术；③工程结构诊断技术；④机械零件诊断技术

⑤液压系统诊断技术；⑥电气设备诊断技术；⑦生产过程总和诊断技术

⑫按诊断方法分类：

①振动与噪声监测法：A.振动诊断法 B.声学诊断法；

②声学监测法；

③性能参数法：A.温度诊断法B强度诊断法 C.压力流量诊断法 D.表面形貌诊断法

④电参数诊断法；

⑬按诊断的目的、要求和条件的不同分类

①性能诊断和运行诊断；②定期诊断和连续诊断；③直接诊断和间接诊断

④在线诊断和离线诊断；⑤简易诊断和精密诊断；

4、系统分析在工况监测与故障诊断中的作用及工作过程？书P25

作用：1.确定设计的监测与诊断系统的目标和系统的功能

2.提出监测与诊断系统的初步技术方案

3.提出监测与诊断系统设计的具体实施计划

4.提出监测与诊断系统的关键技术问题，并进行分析研究。

工作过程：

主要分三步，第一，确定任务；第二，提出初步技术方案；第三，可行性分析

5、监测与诊断系统的基本结构组成？书P26

典型的检测与诊断系统由主机（PC机、工控机），分机（以单片机为核心、带有标准接口的仪器和相应的软件组成。

4 性能参数监测

1、什么是性能参数监测？书P28

机械系统操作人员从有关的工作参数提示中判断机械系统故障的经验和方法，称之为性能参数监测2、选择监测参数的基本要求？书P28

⑪具有足够的信息量，并有典型意义；

⑫监测参数与故障形式之间应具有较高的灵敏度和较好的对应性；

⑬尽可能利用被监测对象的现有测量元件，若要重新配置，应在测量装置造价低的前提下，保证有一定的测量精度，并能实现参数的获得。

3、温度监测的方法有哪些？书P30

温度测量范围甚广，测温仪表的种类也很多。按工作原理分，有膨胀式、热电阻、热电偶以及辐射式等；按测量方式分，有接触式和非接触式两类

4、非接触式温度测量方法有哪些？书P39

⑪热辐射温度计：