2025年离心机振动监测保护题库(附答案)

2025年离心机振动监测保护题库(附答案)一、单项选择题（每题2分，共40分）1.离心机振动监测中，反映振动能量最直接的参数是（）A.位移峰峰值B.速度有效值C.加速度峰值D.振动频率答案：B（速度有效值与振动能量呈正相关，是评估设备状态的核心参数）2.以下哪种传感器适用于离心机非接触式振动测量？（）A.压电式加速度传感器B.电涡流位移传感器C.磁电式速度传感器D.应变式力传感器答案：B（电涡流传感器通过电磁感应测量转子与传感器间隙，属非接触式，适合旋转机械轴振动监测）3.依据ISO10816-3标准，离心机振动烈度（速度有效值）的A类（良好）限值为（）A.≤2.8mm/sB.≤4.5mm/sC.≤7.1mm/sD.≤11.2mm/s答案：A（ISO10816-3规定，刚性安装的小型旋转机械A类限值为≤2.8mm/s）4.离心机启动过程中，振动峰值出现在临界转速附近的主要原因是（）A.轴承润滑不良B.转子动平衡失效C.系统共振D.基础刚度不足答案：C（临界转速是转子固有频率与旋转频率重合时的转速，此时系统共振导致振动剧增）5.振动信号频谱分析中，2倍频成分显著增大通常提示（）A.轴承内圈损伤B.转子不对中C.叶片松动D.齿轮齿面点蚀答案：B（不对中故障会激发2倍频振动，尤其在联轴器两侧径向振动中表现明显）6.离心机振动保护系统的“三取二”逻辑指的是（）A.三个传感器中任意两个信号异常即触发保护B.三个通道中两个以上超过报警值触发停机C.三个不同方向（X/Y/Z）振动值取平均D.三个连续采样点中两个超标触发动作答案：B（“三取二”是为提高保护系统可靠性，避免单个传感器误报，需两个及以上通道信号确认）7.电涡流传感器的线性测量范围通常为（）A.0.5-2mmB.2-5mmC.5-10mmD.10-20mm答案：A（电涡流传感器线性范围受探头尺寸限制，常用φ8mm探头线性范围约1mm，φ11mm约2mm）8.离心机正常运行时，轴振动（相对于轴承座）的主要成分是（）A.随机振动B.工频（1×转频）C.2倍频D.高频噪声答案：B（正常转子旋转时，轴振动以工频成分为主，其他频率成分应低于10%）9.振动监测系统中，低通滤波器的主要作用是（）A.抑制高频噪声B.提取工频成分C.放大低频信号D.防止信号饱和答案：A（低通滤波器截止高频噪声，避免混叠效应，确保有效信号不失真）10.离心机振动保护定值设置时，停机值一般为报警值的（）A.1.2-1.5倍B.1.5-2倍C.2-3倍D.3-5倍答案：B（停机值需高于报警值，预留处理时间，通常为1.5-2倍，避免频繁误停机）11.以下哪种情况会导致振动传感器输出信号漂移？（）A.传感器电缆接地不良B.转子动平衡良好C.轴承间隙正常D.基础刚度充足答案：A（接地不良会引入干扰信号，导致传感器输出漂移，表现为振动值无规律波动）12.离心机振动信号时域波形呈现“削顶”现象，可能的原因是（）A.传感器量程不足B.轴承滚珠断裂C.转子碰摩D.齿轮断齿答案：A（传感器量程不足时，大振幅信号超出测量范围，波形顶部被截断，出现“削顶”）13.振动监测系统校准周期一般不超过（）A.1个月B.3个月C.6个月D.12个月答案：C（根据行业标准，振动监测系统需每6个月校准一次，确保测量精度）14.离心机轴承座振动（壳体振动）主要反映（）A.转子不平衡B.轴承故障C.基础松动D.联轴器不对中答案：C（轴承座振动与基础刚度、连接螺栓松动直接相关，壳体振动超标常提示基础问题）15.频谱分析中，边频带（转频±轴承特征频率）出现通常提示（）A.转子裂纹B.轴承局部损伤C.齿轮磨损D.电机电磁振动答案：B（轴承滚动体、内外圈损伤时，会在转频附近产生边频带，反映损伤频率调制）16.振动保护系统的响应时间应小于（）A.50msB.100msC.200msD.500ms答案：B（为快速切断动力，避免设备损坏，振动保护系统响应时间需≤100ms）17.以下哪种传感器需要外部供电？（）A.磁电式速度传感器B.压电式加速度传感器（ICP型）C.电涡流位移传感器D.应变式传感器答案：B（ICP型加速度传感器需恒流源供电，磁电式靠电磁感应自发电，电涡流需直流供电）18.离心机临界转速测试时，应重点记录（）A.启动过程振动-转速曲线B.稳态运行振动值C.停机过程温度变化D.轴承温度最大值答案：A（临界转速通过启动/停机过程的振动-转速曲线确定，峰值对应的转速即为临界转速）19.振动信号采集时，采样频率应至少为最高分析频率的（）A.1倍B.2倍C.3倍D.4倍答案：B（根据奈奎斯特采样定理，采样频率需≥2倍最高分析频率，避免混叠）20.离心机振动保护系统误动作的常见原因是（）A.传感器线路绝缘不良B.转子动平衡良好C.轴承润滑正常D.基础刚度充足答案：A（线路绝缘不良会引入干扰信号，导致保护系统误判振动超标，触发停机）二、判断题（每题1分，共15分）1.离心机振动监测中，位移传感器用于测量轴承座振动，加速度传感器用于测量轴振动。（）答案：×（位移传感器（电涡流）测轴振动，加速度传感器测轴承座振动）2.振动烈度（速度有效值）相同的情况下，高频振动比低频振动对设备的危害更大。（）答案：√（高频振动能量集中，易导致零部件疲劳断裂）3.离心机启动时振动随转速升高而增大，过临界转速后振动降低，属于正常现象。（）答案：√（临界转速前振动因共振增大，过临界后进入柔性转子区，振动降低）4.振动保护系统的报警值应低于设备设计允许的最大振动值。（）答案：√（报警值为预警阈值，停机值需低于设备损坏阈值）5.电涡流传感器的安装间隙应调整至其线性范围的中点。（）答案：√（中点位置可兼顾正负方向的振动测量，避免信号饱和）6.频谱分析中，1×转频成分占主导通常表示转子存在动不平衡。（）答案：√（不平衡故障的特征是工频振动显著，径向振动为主）7.振动信号中出现3×转频成分，可能是叶片数为3的叶轮故障。（）答案：√（叶轮叶片数为Z时，会激发Z×转频振动，如3叶片叶轮对应3×转频）8.离心机振动保护系统可以仅依靠一个传感器实现保护功能。（）答案：×（单传感器无冗余，易误动作，需至少两个独立传感器）9.振动传感器安装时，磁座吸附方式的可靠性高于螺栓固定。（）答案：×（螺栓固定刚性更好，磁座可能因振动脱落，仅适用于临时测量）10.振动监测系统的接地应与设备外壳共地，避免接地环路干扰。（）答案：√（共地可减少电位差，降低干扰）11.离心机停机过程中振动突然增大，可能是轴承内圈松动导致转子失稳。（）答案：√（轴承松动会导致转子支撑刚度下降，停机时转速降低引发失稳振动）12.振动信号时域波形出现周期性冲击，通常提示滚动轴承存在点蚀或裂纹。（）答案：√（轴承局部损伤会产生周期性冲击信号，时域波形可见明显冲击峰）13.振动保护定值设置时，应参考设备制造商提供的技术规范，无需考虑实际运行工况。（）答案：×（需结合制造商规范和实际运行数据调整，避免定值过松或过紧）14.无线振动传感器的传输延迟不会影响保护系统的响应时间。（）答案：×（无线传输延迟可能超过保护系统允许的响应时间，导致保护失效）15.离心机振动超标时，应立即手动停机，无需等待保护系统动作。（）答案：×（保护系统已设置停机值，应信任其自动动作，手动干预可能导致误操作）三、简答题（每题5分，共30分）1.简述离心机振动监测的主要目的。答案：①早期发现转子不平衡、不对中、轴承故障等隐患；②评估设备运行状态，避免突发停机；③为设备维护提供数据支持（如动平衡校正、轴承更换时机）；④保护设备安全，防止振动超标导致的机械损坏（如轴瓦磨损、螺栓断裂）。2.电涡流位移传感器的安装要求有哪些？答案：①传感器轴线与转子轴线垂直（偏差≤5°）；②安装间隙调整至线性范围中点（如φ8mm探头间隙1mm）；③探头与转子表面之间无金属遮挡（避免电磁干扰）；④传感器电缆固定牢固，避免振动导致松动；⑤接地良好（传感器外壳与监测系统共地）。3.振动信号频谱分析中，如何区分转子不平衡与不对中故障？答案：①不平衡故障：1×转频成分占主导（>80%），径向振动大于轴向，相位稳定；②不对中故障：2×转频成分显著（>30%），轴向振动增大（尤其是联轴器两侧），相位差约180°（平行不对中）或90°（角度不对中）；③频谱图中，不平衡仅有1×峰，不对中可能伴随2×、3×等倍频成分。4.离心机振动保护系统的组成包括哪些部分？各部分的作用是什么？答案：①传感器（加速度/位移传感器）：采集振动信号；②信号调理器（放大器、滤波器）：放大弱信号，滤除噪声；③数据采集器：将模拟信号转换为数字信号；④监测仪表：显示振动值，比较阈值；⑤执行机构（继电器、PLC）：超限时触发停机指令；⑥报警装置（声光报警器）：提示操作人员。5.简述振动传感器校准的主要步骤。答案：①准备标准振动台、校准仪（精度≥0.5级）；②固定传感器于振动台，连接监测系统；③输入已知频率（如16Hz、100Hz）和振幅的标准振动信号；④记录传感器输出值，计算灵敏度误差（≤±5%为合格）；⑤检查线性度（全量程内输出与输入成线性关系）；⑥校准后填写记录，粘贴合格标签。6.离心机振动突然增大（从2.0mm/s升至8.0mm/s），可能的原因及排查步骤是什么？答案：可能原因：①转子动平衡失效（如物料结垢、叶片脱落）；②轴承故障（内/外圈裂纹、滚动体磨损）；③联轴器不对中（螺栓松动、弹性柱销断裂）；④基础松动（地脚螺栓松弛、垫板移位）；⑤转子与壳体碰摩（密封间隙过小、热膨胀不均）。排查步骤：①检查振动频谱（1×转频为主→不平衡；2×转频为主→不对中；高频冲击→轴承故障）；②测量轴承温度（升高→轴承问题）；③检查基础螺栓紧固度；④停机后检查转子表面（是否有碰摩痕迹）、联轴器对中情况；⑤拆检轴承（观察滚道、滚动体损伤）。四、案例分析题（每题7分，共15分）案例1：某石化企业一台GKH1250-N型离心机（转速1200r/min），振动监测系统显示驱动端轴承座水平振动从3.2mm/s（正常）升至6.5mm/s（报警值6.0mm/s），垂直振动4.1mm/s，轴向振动2.8mm/s。频谱分析显示1×转频（20Hz）成分占75%，2×转频（40Hz）占15%，其他频率成分<10%。问题：1.分析振动超标的可能原因；2.提出处理措施。答案：1.可能原因：①转子动不平衡（1×转频主导，径向振动大）；②联轴器轻微不对中（2×转频存在）；③轴承轻微磨损（但无高频冲击成分，可能性较低）。2.处理措施：①停机后检查转子是否有物料结垢或部件脱落（如滤布破损导致物料分布不均）；②测量联轴器对中精度（允许偏差≤0.1mm）；③进行动平衡校正（加重或去重）；④监测振动趋势，若校正后仍超标，拆检轴承。案例2：某制药厂三足式离心机（转速1500r/min），振动保护系统频繁误停机（实际振动值未超停机值8.0mm/s，但系统显示12.0mm/s）。检查发现传感器为压电式加速度传感器（量程0-50g），电缆为普通屏蔽线，未接地。问题：1.分析误停机的可能原因；2.提出整改方案。答案：1.可能原因：①电缆未接地引入电磁干扰（如电机、变频器的高频噪声）；②传感器量程选择不当（离心机正常振动加速度约2-5g，50g量程导致小信号测量误差大）；③信号调理器故障（放大倍数异常）。2.整改方案：①更换为低量程加速度传感器（0-10g），提高测量精度；②电缆单独接地（单点接地，避免接地环路）；③检查信号调理器参数（增益、滤波设置）；④对系统进行校准（用标准振动台验证输出准确性）。案例3：某污水处理厂卧螺离心机（转速2800r/min），启动过程中振动在1200r/min（临界转速设计值1150r/min）时达到15.0mm/s（正常≤4.5mm/s），过临界后降至3.2mm/s。运行1个月后，临界转速振动升至18.0