故障诊断思考题答案

Ps:特别鸣谢找答案的童鞋：顶哥、军哥、白总、渠子、愣公、小唐、553宿

舍、562宿舍、各位镁铝。

希望在以后的考试中学神们或者有资料的童鞋能够多多资源共享，为大家整理资料。共同度过大四的考试，不求高分，只求不挂。

过程装备检测与诊断思考题答案

1.故障诊断技术的基本体系？

2.定期维修优缺点(p6--p7)

1.机械故障诊断的特性？(p2--p4)

2.开展机械故障诊断技术的社会和经济意义？(p4--p6)

3.故障诊断技术的发展方向？

1.过程装备故障的主要分类？

2.常见的故障监测技术有哪些？(p13--p16)

3.浴盆曲线的特点是什么？

1常用设备故障状态的识别方法?

答：（1）信息比较诊断法（2）参数变化诊断法（3）模拟实验诊断法（4）函数诊断法（5）故障树分析诊断法（6）模糊诊断法（7）神经网络诊断法。

2故障树分析法是如何定义的?

答：故障树分析法简称FTA，它是以研究系统中最不希望发生的故障状态（结果）出发，按照一定的逻辑关系从总体到部件一层层地进行逐级细化，推理分析故障形成的原因，最终确定故障发生的最初基本原因、影响程度和发生概率。

3模糊诊断的具体过程是什么?

答：就是对故障征兆所给的数据，组成征兆向量A的隶属函数μA(B),用经验、统计或实验数据建立故障征兆和故障原因之间的模糊关系矩阵R，然后通过模糊关系矩阵方程和逻辑运算求得故障原因B。

4试定义能量信号、功率信号、时限和频限信号?

答：（1）在所讨论的区间（—∞，∞），若信号函数x（t）平方可积，则W为有限值，这种信号称为能量信号；（2）许多信号在区间（—∞，∞）内能量不是有限值，而平均功率P是不等于零的有限值，这种信号称为功率信号；（3）时域有限信号是在有限时间区间（t1,t2)内有定义，而在区间外恒等于零；频域有限信号是指信号经过傅里叶变换，在频域内占据一定带宽（f1,f2），在带宽外恒等于零。

5常见的故障监测技术

答：（1）故障信号监测诊断技术（2）声信号监测诊断技术（a声音监听法，b声谱分析法，c声强法）（3）温度信号监测诊断技术（4）润滑油的分析诊断技术（5）其他无损检测诊断技术。

6专家系统故障诊断方法

答：一、基于规则的诊断推理：包括正向推理、反向推理、和混合推理

二、基于模型的诊断推理

三、基于案例的诊断推理

四、不精确推理

7盆浴曲线的特点

浴缸曲线是指产品从投入到报废为止的整个寿命周期内，其可靠性的变化呈现一定的规律。如果取产品的失效率作为产品的可靠性特征值，它是以使用时间为横坐标，以失效率为纵坐标的一条曲线。因该曲线两头高，中间低，有些像浴缸，所以称为“浴缸曲线”。

浴缸曲线实践证明大多数设备的故障率是时间的函数，典型故障曲线称之为浴缸曲线，曲线的形状呈两头高，中间低，具有明显的阶段性，可划分为三个阶段：早期故障期，偶然故障期，严重故障期。

2.什么是相关函数？相关函数有什么性质？主要用途有哪些？

如果所研究的随机变量x,y 是一个与时间有关的函数，即x(t)与y(t)，令两个信号之间产生时差τ，就可以研究两个信号在时差中的相关性，因此相关函数的定义为：

⎰⎰∞∞

-∞∞

--=-=dt t x t y R dt t y t x R yx xy )()()()()()(ττττ 相关函数的性质：

1、自相关函数是τ的偶函数，即)()(ττ-=x x R R

2、当0=τ时，自相关函数有最大值

3、周期信号的自相关函数仍是同频率的周期信号，但不保留原信号的相位信息

4、两周期的互相关函数仍是同频率的周期信号，且保留了原信号的相位信息

5、两个非同频率的周期信号互不相关

6、随机信号的自相关函数随τ增大快速衰减。

主要用途：

自相关分析的主要应用：用来检测混淆在干扰信号中的确定性周期信号成分。

互相关分析的主要应用：滞后时间确定、信号源定位、测速、测距离。

3.设一信号x(t),)cos()cos()(222111θωθω+++=t A t A t x ,求该信号的自相关函数。 自相关函数为：)sin(2

1)sin(21)(2211τωτωτA A R x += 4.已知信号的自相关函数)cos()(ωττA R x =，求出该信号的均方值和均方根值。

)sin(2)(θω+=t A t x 均方值⎰==∞→T T x A dt t x t T 0222

2)()(1lim ωϕ

5.故障诊断技术应用的主要里领域？

国内故障技术的应用是20世纪80年代初开始，首先由部分高等院校和位开展设备诊断技术的技术交流，理论研究和实际应用。随后爱一些大型企业内相继建立起状态监测与故障诊断的组织机构，对关键设备配置多种检测与诊断仪器或系统，多种多样的监测仪器和诊断系统为设备故障诊断技术的开展提供了强有力的手段。故障诊断技术在企业内的推广应用，使企业收到明显的经济效益，一些大型的流程工业，大修间隔时间大大延长，而设备的故障率却明显下降。已有不少企业的关键设备能够达到长周期，满负荷运行。

6 .影响设备故障诊断成功率的主要因素？

设备故障的类型从表现形式看主要分为结构损伤性故障和运动状态劣化性故障两大类。

结构损伤性故障主要形式有裂纹，磨损，腐蚀，变形，段裂，剥落和烧伤

引起运动状态劣化性故障振动的原因有以下几点：

（1）机械位置不良

（2）刚性不足

（3）摩擦

（4）流体激振

（5）非线性的谐波共振

1.设备故障的成功率主要取决于哪些因素？

（1）是否具有足够的有用的信息

（2）具备多方面的诊断知识

1.周期信号形成的幅值谱所具有的性质？

1谐波性，各次谐波比为有理数，即周期信号可以用有限或无限多个频率为基频整数倍的谐波信号来表示;2离散性，即幅值是一条条离散的谱线；3.收敛性，即各次谐波分量随频率增加而衰减。

2.何谓采样定理了，为什么在进行时域分析时，对数据采样要满足采样定理？

采样定理：采样频最小必须大于或等于信号中最高频率的两倍。原因：当采样频率max 大于信号中最高频率的两倍时，即max>=，则采样之后的数字信号完整的保留了原始信号中的信息，一般取2.56~4倍的信号最大频率；进行频率分析时，为了避免混叠，所以对数据采样要满足采样定理。

3.试证明维纳—辛钦公式，即平稳随机过程的功率谱与自相关函数是一傅里叶变换偶对？

P41页最上面

4,设一随机信号x(t)的自功率谱密度函数为Sx(f),输入到系统Hs=1/(ts+1)中，试求系统输出y（t）的自功率谱密度函数为Sx(f),及输入输出的互功率谱函数为Sxy(f)?

P40自功率谱密度的公式和P41的互功率谱密度的公式。

1.是定义能量信号，功率信号，时限和频域信号？

答：（1）能量信号：简略定义是如果信号的能量是有限的，则称为有限能量信号，简称能量信号。

详细解释是设一个信号的时间函数表达为，则定义

为该函数的能量。若该函数的能量是一个有限值，则称该函数为能量有限信号。

（2）如果信号的功率是有限的，则称为功率有限信号，简称功率信号。

功率信号：平均功率大于零且有限的信号其平均功率可定义为：

（3）时限：时限有限信号是在有限时间区间()21,t t内有定义，而在区间外恒等于零。例如，矩形脉冲，三角脉冲，余弦脉冲等。而周期信号，指数衰减过程，随机过程等，称为时域无限信号。