設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)第3章-設(shè)備故障診斷的技術(shù)課件

第三章設(shè)備故障診斷的技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)目標(biāo)：熟悉設(shè)備故障診斷技術(shù)的內(nèi)容；掌握設(shè)備故障信息獲取和檢測方法的框架知識；了解設(shè)備故障常用的3種評定標(biāo)準(zhǔn)及相對判斷標(biāo)準(zhǔn)的制定方法；熟悉故障診斷中的信號處理，傅里葉變換在故障診斷的信號處理中占有核心的地位，須理解這一重要理論基礎(chǔ)。2023/9/41機(jī)械振動狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)在理論上和方法上都很成熟，它涉及很多學(xué)科知識。本章介紹設(shè)備故障診斷特別是振動診斷的技術(shù)基礎(chǔ)，第三章設(shè)備故障診斷的技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)目標(biāo)：2023/8/31第一節(jié)設(shè)備故障診斷技術(shù)的內(nèi)容設(shè)備故障診斷的內(nèi)容包括狀態(tài)監(jiān)測、分析診斷和故障預(yù)測三個方面。

設(shè)備故障診斷的具體實(shí)施過程可以歸納為如下4個方面:(1)信息采集：設(shè)備在運(yùn)行過程中必然會有力、熱、振動及能量等各種量的變化，由此會產(chǎn)生各種不同信息。根據(jù)不同的診斷需要，選擇能表征設(shè)備工作狀態(tài)的不同信號，如振動、壓力、溫度等，這些信號一般是用不同的傳感器來獲取的，我們簡稱為數(shù)采。

(2)信號處理：這是將采集到的信號進(jìn)行分類處理、加工，獲得能表征機(jī)器特征的過程，也稱特征提取過程，如對振動信號從時(shí)域變換到頻域進(jìn)行頻譜分析即是這個過程。2023/9/42第一節(jié)設(shè)備故障診斷技術(shù)的內(nèi)容設(shè)備故障診斷的內(nèi)容包括狀態(tài)監(jiān)第一節(jié)設(shè)備故障診斷技術(shù)的內(nèi)容(3)狀態(tài)識別：將經(jīng)過信號處理后獲得的設(shè)備特征參數(shù)與規(guī)定的允許參數(shù)或判別參數(shù)進(jìn)行比較、對此以確定設(shè)備所處的狀態(tài)，即是否存在故障、故障的類型和性質(zhì)等。為此應(yīng)正確制定相應(yīng)的判別準(zhǔn)則和診斷策略。(4)診斷決策：根據(jù)對設(shè)備狀態(tài)的判斷，決定應(yīng)采取的對策和措施，同時(shí)應(yīng)根據(jù)當(dāng)前信號預(yù)測設(shè)備狀態(tài)可能發(fā)展的趨勢，進(jìn)行趨勢分析。圖3-1設(shè)備診斷過程框圖被測設(shè)備獲取檢測信號設(shè)備特征信息診斷決策設(shè)備允許參數(shù)故障確定趨勢分析對比信號采集信號處理狀態(tài)識別2023/9/43第一節(jié)設(shè)備故障診斷技術(shù)的內(nèi)容(3)狀態(tài)識別：將經(jīng)過信號處第二節(jié)設(shè)備故障的信息獲取和檢測方法一、設(shè)備故障信息的獲取方法：直接觀察法、量化管理1．直接觀測法（感性認(rèn)知）判斷主要靠人的經(jīng)驗(yàn)和感官來感受、獲取設(shè)備的狀態(tài)信息，且限于能觀測到的或接觸到的機(jī)器零部件。被更多地用在靜止的設(shè)備中。在觀測中有時(shí)使用一些輔助的工具和儀器，如傾聽機(jī)器內(nèi)部聲音的聽棒，檢查零件內(nèi)孔有無表面缺陷的光學(xué)窺鏡，檢查零件表面有無裂紋的磁性涂料及著色滲透劑等，來擴(kuò)大和延伸人的觀測能力。主要包括以下工具和儀器：★用耳朵聽（聽覺）→采取聽棒、螺絲刀等工具；★用眼睛看（視覺）→有無缺件、變形、磨損、泄漏等情況；★用手摸（觸覺）→振動、溫度、泄漏點(diǎn)等情況；★用鼻子聞（嗅覺）→有無膠糊味，如電機(jī)過熱的絕緣漆味；★當(dāng)然，還有向操作者問→故障情況；★這與中醫(yī)的“望、聞、問、切”有異曲同工之妙。2023/9/44第二節(jié)設(shè)備故障的信息獲取和檢測方法一、設(shè)備故障信息的獲取第二節(jié)設(shè)備故障的信息獲取和檢測方法2．量化管理★用儀器測（將人的五官延伸到儀器上）⑴參數(shù)測定法根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的各種參數(shù)的變化來獲取故障信息是廣泛應(yīng)用的一種方法。因?yàn)闄C(jī)器運(yùn)行時(shí)由于各部件的運(yùn)動必然會有各種信息，這些信息參數(shù)可以是溫度、壓力、振動、噪聲等，它們都能反映機(jī)器的工作狀態(tài)。脹差、阻值等參數(shù)也是故障信息的重要來源。P23⑵磨損殘?jiān)鼫y定法測定機(jī)器零部件如軸承、齒輪、活塞環(huán)等的磨損殘?jiān)跐櫥椭械暮?，即潤滑油液分析，也是一種有效的獲取故障信息的方法。⑶設(shè)備性能指標(biāo)的測定通過測量機(jī)器性能及輸入、輸出量的變化信息來判斷機(jī)器的工作狀態(tài)。設(shè)備性能包括整機(jī)及零部件性能。P232023/9/45第二節(jié)設(shè)備故障的信息獲取和檢測方法2．量化管理2023/第二節(jié)設(shè)備故障的信息獲取和檢測方法二、設(shè)備故障的檢測方法：1．振動和噪聲的故障檢測

大部分機(jī)器共有的表現(xiàn)形式，約占60%，可有如下診斷方法：★振動法：對機(jī)器主要部位的振動值如位移、速度、加速度、轉(zhuǎn)速及相位值等進(jìn)行測定，并與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，據(jù)此可以宏觀地對機(jī)器的運(yùn)行狀況進(jìn)行評定，最常用的方法之一?！锾卣鞣治龇ǎ簩y得的上述振動量在時(shí)域、頻域、時(shí)頻域進(jìn)行特征分析，確定機(jī)器各種故障的內(nèi)容和性質(zhì)。2023/9/46第二節(jié)設(shè)備故障的信息獲取和檢測方法二、設(shè)備故障的檢測方法第二節(jié)設(shè)備故障的信息獲取和檢測方法★模態(tài)分析與參數(shù)識別法：利用測得的振動參數(shù)對機(jī)器零部件的模態(tài)參數(shù)進(jìn)行識別，以確定故障的原因和部位?！餂_擊能量與沖擊脈沖測定法：利用共振解調(diào)技術(shù)(IFD)測定滾動軸承的故障。

★聲學(xué)法：對機(jī)器噪聲的測量，了解機(jī)器運(yùn)行情況并尋找振動源。2023/9/47第二節(jié)設(shè)備故障的信息獲取和檢測方法2023/8/372．材料裂紋及缺陷損傷的故障檢測材料裂紋包括應(yīng)力腐蝕裂紋及疲勞裂紋，一般可采用下述方法進(jìn)行檢測：★超聲波探傷法

★射線探傷法★滲透探傷法

★磁粉探傷法★渦流探傷法

★激光全息檢測法★微波檢測技術(shù)

★聲發(fā)射技術(shù)第二節(jié)設(shè)備故障的信息獲取和檢測方法2023/9/482．材料裂紋及缺陷損傷的故障檢測第二節(jié)設(shè)備故障的信息獲取3．設(shè)備零部件材料的磨損及腐蝕故障檢測

這類故障除采用上述無損檢測中的超聲探傷法外尚可應(yīng)用下列方法：★光纖內(nèi)窺技術(shù)★油液分析技術(shù)4．工藝參數(shù)（溫度、壓力、流量等）變化引起的故障檢測機(jī)器設(shè)備系統(tǒng)的有些故障往往反映在一些工藝參數(shù)，如溫度、壓力、流量等的變化中。如在溫度測量中，常規(guī)的接觸式測溫儀：裝在機(jī)器上的熱電阻、熱電偶等；特殊場合中的非接觸式測溫儀：紅外測溫儀、紅外熱像儀等。它們依靠物體的熱輻射進(jìn)行測量。第二節(jié)設(shè)備故障的信息獲取和檢測方法2023/9/493．設(shè)備零部件材料的磨損及腐蝕故障檢測第二節(jié)設(shè)備故障的信一、判斷標(biāo)準(zhǔn)(絕對、相對、類比)為了對設(shè)備的狀態(tài)作出判斷，判斷是否存在故障及故障的程度如何，必須對表征機(jī)器狀態(tài)的測量值與規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。常用的有三種判斷標(biāo)準(zhǔn)，即絕對判斷標(biāo)準(zhǔn)、相對判斷標(biāo)準(zhǔn)以及類比判斷標(biāo)準(zhǔn)。1．絕對判斷標(biāo)準(zhǔn)它要求在設(shè)備的同一部位或按一定的要求測得的表征機(jī)器設(shè)備狀態(tài)的值與某種相應(yīng)的判斷標(biāo)準(zhǔn)相比較，以評定設(shè)備的狀態(tài)。第三節(jié)設(shè)備故障的評定標(biāo)準(zhǔn)2023/9/410一、判斷標(biāo)準(zhǔn)(絕對、相對、類比)為了對設(shè)備的2023/9/4112023/8/311設(shè)備狀態(tài)的另一種振動評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2023/9/412設(shè)備狀態(tài)的另一種振動評價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 2023/8/3122023/9/4132023/8/3132．相對判斷標(biāo)準(zhǔn)

它要求對設(shè)備的同一部位（同一工況）同一種量值進(jìn)行測定，將設(shè)備正常工作情況的值定為初始值，按時(shí)間先后將實(shí)測值與初始值進(jìn)行比較來判斷設(shè)備狀態(tài)。第三節(jié)設(shè)備故障的評定標(biāo)準(zhǔn)

相對判斷標(biāo)準(zhǔn)的制定方法：在設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)比較良好的時(shí)候（新安裝好或大修后能夠確認(rèn)工作狀態(tài)良好時(shí)），用數(shù)據(jù)采集器（測振儀）連續(xù)對確定的測點(diǎn)進(jìn)行多次測量（最好能測20次以上，每次測量最好能間隔一段時(shí)間，傳感器也應(yīng)取下后再放上）。然后計(jì)算其平均值。2023/9/4142．相對判斷標(biāo)準(zhǔn)第三節(jié)設(shè)備故障的評定標(biāo)準(zhǔn)相常用的平均方法首先，求出N次測量的算術(shù)平均值Vm=(V1+V2+…+VN)／N然后，報(bào)警限VT為算術(shù)平均值Vm的3～10倍，即

Vt=K·Vm,K=3～10其中，V1，V2，…，VN表示第1,2,…,N次測量的測量值；K表示報(bào)警因子，一般去3~10

第三節(jié)設(shè)備故障的評定標(biāo)準(zhǔn)2023/9/415常用的平均方法第三節(jié)設(shè)備故障的評定標(biāo)準(zhǔn)2023/8/31首先，計(jì)算N次測量的算術(shù)平均值Vm和均方根值Vs:Vm=(V1+V2+…+VN)／N

Vs=(V1-Vm)2+(V2-Vm)2+...+(Vn-Vm)2／N

另一種平均方法然后，設(shè)定測量報(bào)警限

Vt=Vm

+kVs,k=2～5k根據(jù)設(shè)備的使用環(huán)境、工況變化范圍、對設(shè)備振動的要求嚴(yán)格程度、設(shè)備的價(jià)格等來確定。每次測量的工況（如負(fù)載、轉(zhuǎn)速等）應(yīng)盡可能一致，并在以后的檢測中也盡可能在該工況下測量。第三節(jié)設(shè)備故障的評定標(biāo)準(zhǔn)2023/9/416首先，計(jì)算N次測量的算術(shù)平均值Vm和均方根值Vs:另一種平均3．類比判斷標(biāo)準(zhǔn)定義：若有數(shù)臺機(jī)型、規(guī)格均相同的設(shè)備，在相同工況和使用環(huán)境下對它們進(jìn)行測定，經(jīng)過相互比較作出判斷，用這種方法對機(jī)器設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行評定而制訂的標(biāo)準(zhǔn)稱作類比判斷標(biāo)準(zhǔn)。需要指出的是，在實(shí)踐中，常將相對判斷標(biāo)準(zhǔn)與類比判斷標(biāo)準(zhǔn)兩者結(jié)合制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，而上述相對判斷標(biāo)準(zhǔn)的制定方法也僅供參考，在實(shí)踐中亦可以具體情況具體分析，后續(xù)會介紹。第三節(jié)設(shè)備故障的評定標(biāo)準(zhǔn)2023/9/4173．類比判斷標(biāo)準(zhǔn)定義：若有數(shù)臺機(jī)型、規(guī)格均相同的設(shè)備，在相同二、旋轉(zhuǎn)機(jī)械的絕對判斷標(biāo)準(zhǔn)

振動量是衡量旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備狀態(tài)的重要參數(shù)。評定機(jī)器振動狀態(tài)的物理量可以是：★振動加速度——在航空工業(yè)上習(xí)慣用振動加速度來評定，因航空結(jié)構(gòu)振動頻率較高，且通過加速度測量可以了解構(gòu)件所受力的情況。★振動速度——對于軸承座，國際上規(guī)定用振動烈度（振動速度的有效值）作為評定的物理量，因?yàn)檎駝恿叶确从沉苏駝幽芰康拇笮?，用振動烈度表示可以從能量觀點(diǎn)直接反映振動物體的動強(qiáng)度?！镎駝游灰啤獙τ诘孛娴男D(zhuǎn)機(jī)械如汽輪發(fā)電機(jī)組、壓縮機(jī)組等則以振動位移作為評定的物理量，因用位移量可以更直觀、更直接地了解轉(zhuǎn)子的運(yùn)動情況。第三節(jié)設(shè)備故障的評定標(biāo)準(zhǔn)2023/9/418二、旋轉(zhuǎn)機(jī)械的絕對判斷標(biāo)準(zhǔn)振動量是衡量旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備狀態(tài)的重一、測量信號

第四節(jié)故障診斷中的信號處理信號或動態(tài)數(shù)據(jù)的處理與分析，是設(shè)備故障診斷的前提和基礎(chǔ)。這里所說的信號是指測量信號，它是對系統(tǒng)的某物理量，如位移、速度、加速度、應(yīng)力、應(yīng)變等進(jìn)行觀測獲得的數(shù)據(jù)。這些物理量的共同特點(diǎn)是隨時(shí)間、空間而變化，它們代表了系統(tǒng)的狀態(tài)和特征。2023/9/419一、測量信號第四節(jié)故障診斷中的信號處理信號或動態(tài)數(shù)據(jù)的1．測量信號分類

根據(jù)測量信號在時(shí)間歷程內(nèi)的變化特征分類如下，這里“時(shí)間”是泛指概念，可以表示空間坐標(biāo)或時(shí)、空坐標(biāo)。

第四節(jié)故障診斷中的信號處理

動態(tài)信號

確定性信號隨機(jī)信號周期信號非周期信號平穩(wěn)信號非平穩(wěn)信號簡諧復(fù)雜周準(zhǔn)周期瞬態(tài)各態(tài)歷非各態(tài)歷調(diào)制型非一般非平穩(wěn)信號期信號信號信號經(jīng)信號經(jīng)信號平穩(wěn)信號隨機(jī)信號2023/9/4201．測量信號分類第四節(jié)故障診斷中的信號處理2023/周期信號：包括簡諧信號和復(fù)雜周期信號。表述簡諧信號的基本物理量是頻率、振幅和初相位；復(fù)雜周期信號可借助傅里葉級數(shù)展成一系列離散的簡諧分量之和，其中任兩個分量的頻率比都是有理數(shù)。非周期信號：包括準(zhǔn)周期信號和瞬態(tài)信號。準(zhǔn)周期信號也是由一些不同離散頻率的簡諧信號合成的信號，但它不具有周期性，組成它的簡諧分量中總有一個分量與另一個分量的頻率比為無理數(shù)；瞬態(tài)信號的時(shí)間函數(shù)為各種脈沖函數(shù)或衰減函數(shù)，如有阻尼自由振動的時(shí)間歷程就是瞬態(tài)信號。瞬態(tài)信號可借助傅里葉變換而得到確定的連續(xù)頻譜函數(shù)。若隨機(jī)信號的概率密度不隨時(shí)間原點(diǎn)的選取而變化，則稱其為平穩(wěn)隨機(jī)信號；反之，稱為非平穩(wěn)隨機(jī)信號。第四節(jié)故障診斷中的信號處理2023/9/421周期信號：包括簡諧信號和復(fù)雜周期信號。第四節(jié)故障診斷中的大多數(shù)機(jī)械設(shè)備的振動信號類型是周期信號、準(zhǔn)周期信號和平穩(wěn)隨機(jī)信號以及幾種不同類型信號的組合。一般在啟動或停機(jī)過程中的振動信號是平穩(wěn)的。設(shè)備在正常運(yùn)行中，其表現(xiàn)的周期信號往往淹沒在隨機(jī)信號之中。若設(shè)備故障程度加劇，則振動信號中的周期成分加強(qiáng)，從而整臺設(shè)備振動增大。因此，從某種意義上講，設(shè)備振動診斷的過程，就是從信號中提取周期成分的過程。第四節(jié)故障診斷中的信號處理2023/9/422大多數(shù)機(jī)械設(shè)備的振動信號類型是周期信號、準(zhǔn)周期信號和平穩(wěn)隨機(jī)2．簡諧信號

振動加速度尖峰振動速度尖峰上限平衡位置時(shí)間下限物體周期振動位移峰—峰值圖3-3彈簧振動

[例]機(jī)械振動是物體（或其一部分）沿直線或曲線并經(jīng)過其平衡位置所作的往復(fù)運(yùn)動。圖3-3所示的彈簧振動是簡單機(jī)械振動的例子。

第四節(jié)故障診斷中的信號處理2023/9/4232．簡諧信號振幅A（Amplitude）偏離平衡位置的最大距離，有時(shí)也稱峰值或單峰值，2A則稱為峰—峰值、雙峰值或簡稱雙幅。（位移、速度和加速度三者都可以這樣表達(dá)。）頻率f（frequency）為每秒鐘的振動次數(shù)，描述振動的快慢，單位為次/秒，即赫茲（Hz）。f=1/T

圓頻率

（Angularfrequency）亦可用于描述振動的快慢，也稱角頻率，單位為弧度/秒（rad/s）。

=2

f=2

/T

周期T

為每振動一次所需的時(shí)間，單位為秒（s）或毫秒（ms）。初相角

（Initialphase）描述振動在起始瞬間的狀態(tài)，單位為弧度（rad）。

相位φ（phase）表示振動質(zhì)點(diǎn)的相對位置，是時(shí)間的函數(shù)，單位為弧度(rad）。

φ=

t+

式中：t——時(shí)間，s或ms。簡諧振動的三要素2023/9/424振幅A（Amplitude）偏離平衡位置的最大距離，有時(shí)振動位移、速度、加速度之間的關(guān)系位移、速度、加速度都是同頻率的簡諧波。三者的幅值依次為A、A

、A

2。相位關(guān)系：加速度領(lǐng)先速度90o;速度領(lǐng)先位移90o。xvaxva

2023/9/425振動位移(Displacement):速度(Velocity):加速度(Acceleration):振動位移、速度、加速度之間的關(guān)系位移、速度、加速度都是同頻常用的振動時(shí)域參數(shù)位移信號

峰峰值。單位為微米（

m）

速度信號

有效值。單位為毫米/秒（mm/s）

加速度信號

峰值。單位為米/秒平方（m/s2）2023/9/426第四節(jié)故障診斷中的信號處理常用的振動時(shí)域參數(shù)位移信號2023/8/326第四節(jié)故二、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法

去偽存真、去粗取精、由表及里、由此及彼1．按任務(wù)可分為：★

預(yù)處理★

二次處理★

最終處理2．按方式可分為：★

在線處理（On-LineProcessing）★

離線處理（Off-LineProcessing）3．按手段可分為：★

模擬式分析

★

數(shù)字式分析——在現(xiàn)代故障診斷系統(tǒng)中廣泛采用2023/9/427第四節(jié)故障診斷中的信號處理二、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法去偽存真、去粗取精、由表及里、由此及三、振動信號在頻率域中的描述

1．傅里葉變換（FT）

數(shù)學(xué)算法把一個復(fù)雜的函數(shù)分解成一系列（有限或無限個）簡單的正弦和余弦波，時(shí)域變換成頻域，也就是將一個組合振動分解為它的各個頻率分量，把各次諧波按其頻率大小從低到高排列起來就成了頻譜，這就是傅里葉變換。這一理論基礎(chǔ)早在19世紀(jì)早期/18世紀(jì)晚期由法國著名數(shù)學(xué)家傅里葉研究出來。2023/9/428第四節(jié)故障診斷中的信號處理三、振動信號在頻率域中的描述1．傅里葉變換（FT）按照傅里葉變換的原理，任何一個平穩(wěn)信號（不管如何復(fù)雜），都可以分解成若干個諧波分量之和，即式中：A0——直流分量，mm；Akcos(2

kf0t+

k)——諧波分量，mm；k=1、2…，每個諧波稱為k次諧波；Ak——諧波分量振幅，mm；f0——基波頻率，即一次諧波頻率，Hz；t——時(shí)間，s；

k——諧波分量初相角，rad。2023/9/429第四節(jié)故障診斷中的信號處理按照傅里葉變換的原理，任何一個平穩(wěn)信

如圖3-7所示，如果測得的振動信號x(t)由4個諧波分量組成，那么，通過信號分析可將其分解成1、2、3、4這4個簡諧信號，并把時(shí)域信號變換至頻域信號。

a

x(t)

a1

a2

1′

O

t

a3

1

2′

f1

t

a4

2

3′

f2

t

3

4′

f3

t

4

f4

t

f圖3-7傅里葉變換原理圖示x(t)——綜合信號；1~4——諧波分量；1’~4’——頻率分量；f1~f4——諧波分量的頻率；a——綜合信號幅值；a1~a4——諧波分量幅值2023/9/430如圖3-7所示，如果測得的振動信號x(t)由2．有限傅里葉變換在工程上只能研究某一有限時(shí)間間隔（-T，T）上的平均能量（功率），也就是僅在（-T，T）上進(jìn)行傅里葉變換，稱為有限傅里葉變換。3．離散傅里葉變換（DFT）設(shè)有一單位脈沖采樣函數(shù)Δ0(t)，采樣間隔為Δt，則對x(t)的離散采樣就意味著拿x(t)乘Δ0(t)，然后再對兩者的積函數(shù)x(nΔt)進(jìn)行傅里葉變換，即稱為離散傅里葉變換。2023/9/431第四節(jié)故障診斷中的信號處理2．有限傅里葉變換在工程上只能研究某一有限時(shí)間間隔（-T4．快速傅里葉變換（FFT）在進(jìn)行離散傅里葉變換計(jì)算時(shí)，常省略Δt和Δf，進(jìn)而得到快速傅里葉變換的計(jì)算公式。這里需要指出的是，在工程實(shí)踐中，正是運(yùn)用它把信號中所包含的各種頻率成分分別分解出來，結(jié)果得到各種頻譜圖，這是故障診斷的有力工具?，F(xiàn)在FFT算法的各種典型程序和集成芯片已很成熟，頻率分析可用頻率分析儀來實(shí)現(xiàn)，也可在計(jì)算機(jī)上用軟件來完成，用時(shí)只需選用就可以了。2023/9/432第四節(jié)故障診斷中的信號處理4．快速傅里葉變換（FFT）在進(jìn)行離散傅里葉變換計(jì)算時(shí)，各種振動波形的頻譜名稱波形頻譜名稱波形頻譜2023/9/433第四節(jié)故障診斷中的信號處理各種振動波形的頻譜名稱小結(jié)（一）設(shè)備故障診斷的內(nèi)容包括狀態(tài)監(jiān)測、分析診斷和故障預(yù)測三個方面。其具體實(shí)施過程為信息采集、信號處理、狀態(tài)識別、診斷決策。設(shè)備故障信息的獲取方法包括直接觀測法、參數(shù)測定法、磨損殘?jiān)鼫y定法及設(shè)備性能指標(biāo)的測定。設(shè)備故障的檢測方法包括振動和噪聲的故障檢測、材料裂紋及缺陷損傷的故障檢測、設(shè)備零部件材料的磨損及腐蝕故障檢測及工藝參數(shù)變化引起的故障檢測。設(shè)備故障的評定標(biāo)準(zhǔn)常用的有三種判斷標(biāo)準(zhǔn)，即絕對判斷標(biāo)準(zhǔn)、相對判斷標(biāo)準(zhǔn)以及類比判斷標(biāo)準(zhǔn)?？捎闷骄ㄖ贫ㄏ鄬ε袛鄻?biāo)準(zhǔn)。2023/9/434小結(jié)（一）設(shè)備故障診斷的內(nèi)容包括狀態(tài)監(jiān)測、分析診斷和故障小結(jié)（二）從某種意義上講，設(shè)備振動診斷的過程，就是從信號中提取周期成分的過程。組成周期成分的簡諧振動可用位移、速度和加速度三個參量來表征，每個參量有三個基本要素：即頻率、振幅和初相位。試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的目的就是去偽存真、去粗取精、由表及里、由此及彼的加工過程，提高信噪比，找出客觀事物本身的內(nèi)在規(guī)律和客觀事物之間的相互關(guān)系。振動信號頻率分析的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是傅里葉變換；在工程實(shí)踐中，運(yùn)用快速傅里葉變換的原理制成頻譜儀，這是故障診斷的有力工具。2023/9/435小結(jié)（二）從某種意義上講，設(shè)備振動診斷的過程，就是從信號問題與回答互動時(shí)間2023/9/436問題與回答互動時(shí)間2023/8/336一、單項(xiàng)選擇題（在備選答案中選出一個正確答案，并將其號碼填在題干中的橫線上）

1．潤滑油液分析是一種

。A、直接觀測法B、參數(shù)測定法C、磨損殘?jiān)鼫y定法D、設(shè)備性能指標(biāo)測定2．下列情況中能產(chǎn)生振動的是

。A、潤滑B、轉(zhuǎn)子與靜止部分碰撞C、冷卻D、密封3．ISO7919是一種

。A、絕對判斷標(biāo)準(zhǔn)B、相對判斷標(biāo)準(zhǔn)C、類比判斷標(biāo)準(zhǔn)4．在ISO7919標(biāo)準(zhǔn)中，振動在

內(nèi)的機(jī)器通常認(rèn)為是可以接受的，可以無限制地長期運(yùn)行。A、區(qū)域AB、區(qū)域BC、區(qū)域CD、區(qū)域D2023/9/437一、單項(xiàng)選擇題（在備選答案中選出一個正確答案，并將其號碼填在5．振動烈度能反映出振動

。A、能量B、質(zhì)量C、變量D、速度6．根據(jù)ISO7919和ISO10816標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)則二，若軸承座振動或軸振動的幅值合格，但變化量超過報(bào)警限值的

，不論是振動變大或者變小都要報(bào)警。A、10％B、15％C、25％D、30％7．下列參數(shù)中，不屬于簡諧振動三要素的是

。A、頻率B、振幅C、初相位D、時(shí)間8．若有一簡諧振動，其位移x=Asin（

t+

），則其速度的幅值為

。A、AB、A

C、A

2D、

9．振動信號頻率分析的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是

，頻譜儀是運(yùn)用

的原理制成的。A、傅里葉變換B、有限傅里葉變換C、離散傅里葉變換D、快速傅里葉變換2023/9/4385．振動烈度能反映出振動。2023/8/338二、判斷題（在括號內(nèi)選擇打“√”或“×”）

1．設(shè)備故障診斷的內(nèi)容包括狀態(tài)監(jiān)測、分析診斷和故障預(yù)測三個方面。

（）2．對振動信號從時(shí)域變換到頻域進(jìn)行頻譜分析屬于狀態(tài)識別階段。

（）3．用聽棒傾聽機(jī)器內(nèi)部的聲音屬于直接觀測法。（）4．對機(jī)器零部件性能的測定，主要反映在強(qiáng)度方面，這對預(yù)測機(jī)器設(shè)備的可靠性，預(yù)報(bào)設(shè)備破壞性故障具有重要意義。（）5．光纖內(nèi)窺技術(shù)可用于檢測設(shè)備零部件材料的磨損及腐蝕故障。（）6．ISO10816是一種相對判斷標(biāo)準(zhǔn)。（）7．相對判斷標(biāo)準(zhǔn)是在不同工況下對設(shè)備同一部位進(jìn)行多次測量后取平均制定的。（）8．在航空工業(yè)上習(xí)慣用振動位移來評定。（）9．對于汽輪發(fā)電機(jī)組、壓縮機(jī)組等一般以振動加速度作為評定的物理量。

（）2023/9/439二、判斷題（在括號內(nèi)選擇打“√”或“×”）1．設(shè)備故障診斷10．振動烈度即振動速度的有效值，也即振動速度的均方根幅值。（）11．從某種意義上講，設(shè)備振動診斷的過程，就是從信號中提取簡諧信號的過程。（）12．頻率是周期的倒數(shù)。（）13．在簡諧振動中，初相角

是時(shí)間的函數(shù)。（）14．相位相反的振動會使振動互