造纸机械状态监测与故障诊断pdf

现代造纸机械状态监测与故障诊断复习资料2014/1/3一、名词解释1、数字信号与模拟信号①数字信号：指幅度的取值是离散的，幅值表示被限制在有限个数值之内的信号。②模拟信号：指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。2、确定性信号与非确定性信号①确定性信号：可用数学关系描述的信号；②非确定性信号：不能用确切的数学关系式描述的信号，也无法预知其将来的幅值，又称随机信号。3、统计分析法的三个标准：绝对标准、相对标准和类比标准①绝对标准：将测量的数据或统计量直接与标准阀值相比较，以判断设备所处的状态。②相对标准：以正常状态的测定值为初值，以当前实际测定的值达到初值的倍数为阀值来判断设备所处的状态。③类比标准：对同规格、同运行工况的若干台设备，采用量化值的比较，以判断设备所处的状态。三种判别标准的优先顺序为：绝对标准相对标准类比标准。4、时域分析与频域分析时域：一个或多个信号的取值大小，想互关系等特征，可定义很多不同的时间函数或参数，这些时间函数或参数的集合。①时域分析：一个或多个信号的取值大小、相互关系等特征，可定义为很多不同的时间函数或参数，这些时间函数或参数的集合称为时域。对这样的函数或参数集合计算处理并进行分析称为时域分析。②频域分析：对于周期信号，频域是指周期信号展开为傅立叶级数，研究其中每个正弦谐波信号的幅值和相位等；对于非周期信号或各态历经随机信号进行傅立叶变换，变换后的信号是频率的函数，这些频率的函数的集合称为频域。频域分析是指计算这些傅立叶级数或频域函数并进行分析，故频域分析也称为傅立叶分析。5、频谱图：基频、临界转速①临界转速：当转子转速达到横向振动的一阶频率时发生一阶共振，这时的转速称为（一阶）临界转速。②基频：工作频率(对应转速下的振动)。6、在线处理与离线处理①在线处理：也称实时处理，是指信号的采集和获得处理结果几乎是在同时完成，这样既不舍弃测量信号，又不造成数据“积压”。实现实时处理的前提：即保证使信号分析的速度能赶上输入信号的变化速度。②离线处理：将信号采集与信号处理分开在不同的时间进行。7、专家系统：故障树与故障树系统①故障树：用相应的符号代表一个发展变化的系统体系中的顶事件、底事件和中间事件，再用适当的逻辑门把这些事件联结成树形图。②故障树分析法：以故障树为工具，分析系统发生故障的各种途径，计算各个可靠性特征量对系统的安全性或可靠性进行评价的方法。8、传感器：能将被采集的特征参数中的各种物理量拾取的同时，将其转换成对应的、成线性比例关系的电压、电流等可测、可传输、可变换处理的物理量的机电转换装置（媒介元件）。二、填空题1、设备维修体制改革的三个阶段：事后维修体制、计划维修体制、预知维修体制。2、造纸机械监诊系统按诊断方法和技术划分：简易诊断系统、精密诊断系统、专家诊断系统。3、时域分析法中的互相关函数Rxyτlim1Tx(t)y(tτ)dt，当τ=0时，根本不相关，当τTT0=1时，完全相同。4、红外成像技术在设备诊断上的应用：用于生产工艺流程的监控、用于热设备绝热性能的监测、用于各种管道的热漏检测、用于电气设备及高压输电线路热故障的检测。5、信号处理用来从传感器输出的信号中以最大限度地抑制或消除噪音，突出或提取有用信息，分离出所需的特征参数曲线。6、造纸机械监诊系统按监测范围划分：用于整个工厂或整个车间的监测与诊断系统、用于关键设备的监测与诊断系统、用于重要零件的监测与诊断系统。7、红外测温具有的非接触式测量、响应速度快、不扰动目标温度、测温范围宽等特点。8、绝对标准是将测量的数据或统计量直接与标准阀值相比较，以判断设备所处的状态。9、按照判断缺陷情况的回波性质划分，脉冲反射法可分为缺陷回波法、底面回波高度法、底面多次回波法。三、问答题1、造纸机械监诊学的定义及三个方面？答：①定义：研究识别制浆造纸机械系统（机器或机组）运行状态及其动态变化规律的科学。②三个方面：它包括造纸机械运行状态的监测、状态性质的判断和运行状态变化发展趋势的预测（即状态监测、识别判断和未来预测）三个方面。2、造纸机械监诊系统的构成？答：（1）数据采集；（2）监测、分析与诊断；（3）结果输出及报警；（4）数据传输与通信。3、旋转机械振动故障按振动频率分为哪些？答：（1）基频振动；（2）倍频振动；（3）频率为基频的整分数的振动；（4）频率与基频成一定比例关系的振动；（5）超低频振动；（6）超高频振动。4、滚动轴承振动监诊的基本原理与依据？答：基本原理：（1）轴承刚度的变化引起的振动：产生分数谐波振动。（2）由滚动轴承的运动副引起的振动:产生交变的激振力。主要频率成分为滚动轴承的特征频率。滚动轴承的特征频率（接触激发的基频），完全可以根据轴承元件之间滚动接触的速度关系建立的方程求得。用它计算的特征频率值往往十分接近测量数值，所以在诊断前总是先算出这些值，作为诊断的依据。依据：轴承信号中的频率成分和轴承零件的几何尺寸及缺陷类型，滚动轴承的振动和噪声，方法：听音棒法（最原始的），包含有计算机系统的仪器（如振动脉冲仪），频域分析方法（傅里叶变换技术）。5、机械状态监测与故障诊断的理论依据和技术支持？答：（1）电子计算机和电子技术；（2）快速傅里叶变换（FFT)和算法语言；（3）机械零件损坏机理的研究。6、采样定律的文字与数学表达式？答：采样定律的文字表达式：一个在频率fm以上部分无频率分量存在的有限带宽信号，可以由它的在小于或等于1的均匀时间间隔Δt上的取值唯一地确定。2fm数学表达式：t21fm7、故障树分析法的过程？答：把研究系统的最不希望发生的故障状态作为故障分析的目标，然后找到直接导致这一故障发生的全部因素，再找出造成下一级事件发生的全部直接因素，一直追查到那些原始的、其故障机理或概率分布已知的，因而毋须再深入研究的因素为止。8、润滑油系的监测与诊断的基本原理？答：油样中的油液自身的理化性能如黏度、酸值、水分等的变化可以判断机器的工作状态，如此之外，油样中还包含着大量由于各种摩擦副产生的各种磨损残余物，即磨屑（粒），它所携带的关于机器状态的信息远比油液本身理化性能变化的信息要多。通过各种现代化方法对磨屑的成分、数量、形态、尺寸和颜色等进行观察和分析，能比较准确地判断故障的程度、部位、类型和原因。9、利用温度特征物理量可监测机械零部件和电器装置的状态，其工作原理是什么？答：零件→磨损/冲击→温度变化温度电器部件→电阻变化→故障→温度变化摩擦升温、电阻变化、温度场分布、温度值变化四、图谱分析1、频谱图（如何建立）图2-21信号在时域、频域及幅值域上的对应关系。（老版书P45）2、数字信号采集处理（补充图形）抽样A/D变换量化模拟信号取样信号数字信号平滑滤波D/A变换图2-14混叠误差(左侧三幅图)(老版书P37)3、油祥分析（颗粒大小）图8-1各种油样分析法的检测效率(老版书P182)光谱分析法适用于微粒，铁谱分析法适用于中颗粒，磁谱分析法适用于大颗粒。4、超声诊断（要求补充波峰）(老版书P211-212)图10-9缺陷回波法若试件存在缺陷，在探伤图形中，底面回波前有表示缺陷的回波F。图10-10底面回波高度法如果试件内存在缺陷，底面回波高度会下降至消失。图10-12穿透法