2025年中职（机电设备安装）设备故障诊断试题及解析

2025年中职（机电设备安装）设备故障诊断试题及解析

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共30分）答题要求：本卷共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.设备故障诊断的第一步是A.信号采集B.特征提取C.状态识别D.故障预测2.以下哪种传感器常用于测量振动信号A.温度传感器B.压力传感器C.加速度传感器D.流量传感器3.时域分析中，描述振动信号强度的参数是A.频率B.幅值C.相位D.周期4.频域分析中，功率谱密度函数反映了信号的A.频率分布B.幅值分布C.能量分布D.相位分布5.故障诊断中，利用经验和直觉进行判断的方法是A.基于解析模型的方法B.基于信号处理的方法C.基于知识的方法D.基于人工智能的方法6.以下哪种故障类型不属于机电设备的常见故障A.磨损B.腐蚀C.短路D.老化7.故障诊断系统的核心是A.传感器B.信号处理模块C.诊断算法D.显示模块8.对设备进行定期巡检属于故障诊断的哪种策略A.事后维修B.预防维修C.状态维修D.主动维修9.利用超声波检测设备内部缺陷的原理是A.穿透法B.反射法C.衍射法D.干涉法10.以下哪种技术可用于故障的早期预警A.大数据分析B.云计算C.物联网D.以上都是第II卷（非选择题，共70分）（一）填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请在横线上填上正确答案。1.设备故障诊断的基本流程包括信号采集、特征提取、______和故障预测。2.振动信号的三要素是幅值、频率和______。3.故障诊断中的模式识别方法主要有基于统计模式识别和基于______模式识别。4.机电设备的故障可分为______故障和突发故障。5.智能故障诊断系统通常包括数据采集层、______层和诊断决策层。（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。1.简述设备故障诊断的意义。2.说明常用的故障特征提取方法有哪些。3.什么是状态监测？它在设备故障诊断中的作用是什么？4.对比基于解析模型的故障诊断方法和基于信号处理的故障诊断方法的特点。（三）材料分析题（共15分）答题要求：阅读以下材料，回答问题。材料：某机电设备在运行过程中出现异常振动，通过采集振动信号进行分析。时域分析发现振动幅值增大，频域分析发现出现了新的频率成分。1.根据材料，该设备可能出现了什么故障？（5分）2.针对该故障，可采取哪些进一步的诊断措施？（10分）（四）案例分析题（共15分）答题要求：阅读以下案例，回答问题。案例：某工厂的一台大型电机在运行一段时间后出现温度过高的情况。维修人员对电机进行了检查，发现电机绕组绝缘电阻下降，轴承磨损。1.分析电机温度过高的原因。（7分）2.提出针对该电机故障的维修方案。（8分）（五）综合应用题（共20分）答题要求：结合所学知识，解决以下实际问题。某机电设备在运行过程中，其振动信号的时域波形如图所示（此处无图，假设是一个有异常波动的波形）。请分析该设备可能存在的故障，并设计一个故障诊断方案。答案：第I卷：1.A2.C3.B4.C5.C6.C7.C8.B9.B10.D第II卷：（一）1.状态识别2.相位3.句法4.渐进性5.数据处理（二）1.提高设备运行可靠性、降低维修成本、保障生产安全等。2.小波分析、主成分分析、傅里叶变换等。3.状态监测是对设备运行状态进行实时监测。作用是及时发现设备异常，为故障诊断提供依据。4.基于解析模型需建立精确数学模型，适用于简单系统；基于信号处理直接对信号分析，无需精确模型，更灵活。（三）1.可能出现了零部件磨损、松动等故障。2.可进一步进行小波包分解分析频率成分变化，进行模态分析确定故障位置，结合设备历史数据和运行工况综合判断。（四）1.电机绕组绝缘电阻下降导致漏电发热，轴承磨损使电机运行不畅产生热量。2.更换电机绕组，修复绝缘；更换磨损轴承；对电机进行全面检修和调试。（五）可能存在零部件磨损、不平衡等故障。诊断方案：