2026年机械故障诊断工程师考试题库与解答

2026年机械故障诊断工程师考试题库与解答一、单选题（每题2分，共20题）1.在汽车发动机故障诊断中，常用到的振动监测方法不包括以下哪一项？A.位移传感器测量B.速度传感器测量C.压力传感器测量D.声发射技术2.某工业齿轮箱运行时出现周期性冲击噪声，初步判断为齿轮断齿故障，常用的诊断方法不包括？A.频谱分析B.轴心振动监测C.齿轮啮合刚度测试D.油液光谱分析3.在风力发电机轴承故障诊断中，当出现低频故障时，通常采用以下哪种方法？A.高频峰值检测B.包络解调分析C.时域波形分析D.相位分析4.某工程机械液压系统出现压力波动，导致系统响应缓慢，初步判断为泵内困油故障，应优先采用以下哪项检查手段？A.油液污染度检测B.泵的流量特性测试C.液压管路泄漏检测D.润滑油黏度检测5.在船舶螺旋桨轴故障诊断中，当出现异常振动时，通常采用以下哪种方法进行频域分析？A.小波变换B.矢量解调C.自相关分析D.频谱包络分析6.某水泥生产线球磨机轴承温度异常升高，初步判断为润滑不良，应优先检查以下哪项？A.轴承间隙B.润滑油品牌C.轴承座刚度D.电机功率匹配7.在钢铁厂高炉风机故障诊断中，当出现喘振现象时，通常采用以下哪种监测手段？A.压力脉动监测B.电流相位分析C.振动模态分析D.温度梯度测量8.某矿山提升机减速器油液出现金属磨粒，粒径较大，初步判断为轴承磨损，应优先检查以下哪项？A.油液黏度B.轴承预紧力C.油液清洁度D.减速器油位9.在电力变压器故障诊断中，当出现局部放电时，通常采用以下哪种检测仪器？A.振动传感器B.声发射传感器C.油中溶解气体分析仪D.温度红外仪10.某港口起重机齿轮箱出现高频噪声，初步判断为齿面点蚀，应优先采用以下哪种分析方法？A.时域波形分析B.频谱包络分析C.轴心漂移监测D.油液铁谱分析二、多选题（每题3分，共10题）1.机械故障诊断中常用的信号处理方法包括哪些？A.小波变换B.频谱分析C.自相关分析D.矢量解调E.相位分析2.工业机器人关节出现异常振动，可能的原因包括哪些？A.轴承磨损B.电机参数失调C.齿轮齿面损伤D.机械松动E.润滑油污染3.风力发电机齿轮箱油液分析中，常见的异常指标包括哪些？A.铁谱图像中的磨粒尺寸B.油液黏度变化C.油中水分含量D.油液电导率E.油液气味变化4.船舶推进系统振动监测中，常见的故障特征频率包括哪些？A.螺旋桨旋转频率B.轴承内外圈故障频率C.电机定子故障频率D.涡轮激振频率E.管路共振频率5.水泥生产线球磨机故障诊断中，常用的监测指标包括哪些？A.轴承振动幅值B.球磨机填充率C.油液温度D.筒体振动相位E.电机电流波形6.钢铁厂高炉风机喘振诊断中，常见的监测手段包括哪些？A.风机进出口压力监测B.风机转速监测C.风机振动监测D.电机温度监测E.风机叶片变形测量7.矿山提升机减速器故障诊断中，常用的检测方法包括哪些？A.油液光谱分析B.轴承振动频谱分析C.减速器油液铁谱分析D.减速器壳体温度监测E.减速器油位监测8.电力变压器局部放电诊断中，常用的检测方法包括哪些？A.特高频（UHF）检测B.电流互感器法检测C.介质损耗角（tanδ）监测D.油中溶解气体分析E.超声波检测9.港口起重机齿轮箱故障诊断中，常用的监测指标包括哪些？A.齿轮啮合频率B.齿轮侧隙变化C.齿轮油液温度D.齿轮振动包络频率E.齿轮油液污染度10.工业机器人关节润滑不良的故障特征包括哪些？A.轴承温度异常升高B.振动幅值增大C.油液黏度变化D.油液氧化产物增多E.轴承异响三、判断题（每题2分，共10题）1.振动监测是机械故障诊断中最常用的方法之一，适用于所有类型的故障诊断。（正确/错误）2.齿轮箱油液中的金属磨粒尺寸越大，说明轴承磨损越严重。（正确/错误）3.风力发电机齿轮箱的油液污染度越高，对轴承寿命的影响越小。（正确/错误）4.船舶螺旋桨轴的振动监测中，低频振动通常与轴系不对中有关。（正确/错误）5.水泥生产线球磨机轴承温度升高一定是润滑不良导致的。（正确/错误）6.钢铁厂高炉风机的喘振现象通常与风机叶片变形有关。（正确/错误）7.矿山提升机减速器油液铁谱分析中，磨粒形状越不规则，说明故障越严重。（正确/错误）8.电力变压器局部放电检测中，UHF法比超声波法灵敏度高。（正确/错误）9.港口起重机齿轮箱的高频噪声通常与齿面点蚀有关。（正确/错误）10.工业机器人关节润滑不良会导致轴承温度异常升高。（正确/错误）四、简答题（每题5分，共5题）1.简述机械故障诊断中频谱分析的基本原理及其应用场景。（要求：说明频谱分析的数学基础，并列举至少3个典型应用场景）2.简述机械故障诊断中油液分析法的检测指标及其意义。（要求：列举至少5个常用检测指标，并说明每个指标的主要意义）3.简述机械故障诊断中振动监测的原理及其优缺点。（要求：说明振动监测的信号来源，并分析其优缺点）4.简述机械故障诊断中声发射技术的应用场景及其原理。（要求：说明声发射技术的检测原理，并列举至少2个典型应用场景）5.简述机械故障诊断中专家系统的基本组成及其工作流程。（要求：说明专家系统的核心组件，并描述其典型工作流程）五、论述题（每题10分，共2题）1.论述机械故障诊断中多传感器信息融合技术的应用优势及其典型方法。（要求：说明多传感器信息融合技术的优势，并列举至少3种典型方法）2.论述机械故障诊断中预测性维护的必要性及其实施步骤。（要求：说明预测性维护的意义，并描述其典型实施步骤）答案与解析一、单选题答案与解析1.C.压力传感器测量解析：振动监测主要依赖位移、速度和加速度传感器，压力传感器主要用于测量液压或气压系统压力，不属于振动监测方法。2.C.齿轮啮合刚度测试解析：齿轮断齿故障主要表现为周期性冲击噪声，诊断方法包括频谱分析、轴心振动监测和油液铁谱分析，而啮合刚度测试属于材料性能测试，不属于故障诊断方法。3.B.包络解调分析解析：风力发电机轴承低频故障通常与轴系不对中或轴承内外圈故障有关，包络解调分析适用于低频故障的检测。4.B.泵的流量特性测试解析：液压系统压力波动通常与泵内困油故障有关，流量特性测试可以反映泵的内部故障特征。5.D.频谱包络分析解析：螺旋桨轴振动监测中，频谱包络分析适用于检测轴系故障的低频成分。6.A.轴承间隙解析：轴承温度异常升高通常与润滑不良有关，而润滑不良的原因可能是轴承间隙过大或过小，需优先检查间隙。7.A.压力脉动监测解析：高炉风机喘振主要表现为压力脉动，压力脉动监测是诊断喘振的主要手段。8.B.轴承预紧力解析：减速器油液中的金属磨粒粒径较大，通常为轴承磨损，而轴承预紧力不当是导致轴承磨损的常见原因。9.B.声发射传感器解析：电力变压器局部放电检测中，声发射传感器灵敏度高，适用于检测微弱放电信号。10.B.频谱包络分析解析：齿轮箱高频噪声通常与齿面点蚀有关，频谱包络分析适用于检测高频故障特征。二、多选题答案与解析1.A.小波变换B.频谱分析C.自相关分析D.矢量解调E.相位分析解析：机械故障诊断中常用的信号处理方法包括时频分析（小波变换）、频域分析（频谱分析）、时域分析（自相关分析）、相位分析等，矢量解调在机械故障诊断中较少使用。2.A.轴承磨损B.电机参数失调C.齿轮齿面损伤D.机械松动E.润滑油污染解析：机器人关节异常振动可能由轴承、电机、齿轮、机械松动或润滑油污染导致，以上均为常见原因。3.A.铁谱图像中的磨粒尺寸B.油液黏度变化C.油中水分含量D.油液电导率E.油液气味变化解析：风力发电机齿轮箱油液分析中，磨粒尺寸、黏度变化、水分含量、电导率和气味变化均为异常指标。4.A.螺旋桨旋转频率B.轴承内外圈故障频率C.电机定子故障频率D.涡轮激振频率E.管路共振频率解析：船舶推进系统振动监测中，常见故障特征频率包括螺旋桨、轴承、电机、涡轮和管路相关频率。5.A.轴承振动幅值B.球磨机填充率C.油液温度D.筒体振动相位E.电机电流波形解析：球磨机故障诊断中，常用监测指标包括振动、填充率、温度、相位和电流波形。6.A.风机进出口压力监测B.风机转速监测C.风机振动监测D.电机温度监测E.风机叶片变形测量解析：高炉风机喘振诊断中，常用监测手段包括压力、转速、振动、温度和叶片变形测量。7.A.油液光谱分析B.轴承振动频谱分析C.减速器油液铁谱分析D.减速器壳体温度监测E.减速器油位监测解析：提升机减速器故障诊断中，常用检测方法包括光谱、铁谱、振动、温度和油位监测。8.A.特高频（UHF）检测B.电流互感器法检测C.介质损耗角（tanδ）监测D.油中溶解气体分析E.超声波检测解析：电力变压器局部放电检测方法包括UHF、电流互感器法、tanδ监测、油中溶解气体分析和超声波检测。9.A.齿轮啮合频率B.齿轮侧隙变化C.齿轮油液温度D.齿轮振动包络频率E.齿轮油液污染度解析：港口起重机齿轮箱故障诊断中，常用监测指标包括啮合频率、侧隙、温度、振动包络频率和油液污染度。10.A.轴承温度异常升高B.振动幅值增大C.油液黏度变化D.油液氧化产物增多E.轴承异响解析：机器人关节润滑不良会导致轴承温度升高、振动增大、油液黏度变化、氧化产物增多和异响。三、判断题答案与解析1.错误解析：振动监测适用于旋转机械和往复机械，但不适用于所有机械故障，如静载荷断裂等无法通过振动监测诊断。2.正确解析：油液中的金属磨粒尺寸越大，通常意味着轴承磨损越严重，磨粒来源越剧烈。3.错误解析：油液污染度越高，对轴承寿命的影响越大，可能导致轴承磨损加剧。4.正确解析：船舶螺旋桨轴低频振动通常与轴系不对中有关，表现为周期性冲击。5.错误解析：轴承温度升高可能由润滑不良、过载或轴承损坏导致，需综合判断。6.错误解析：高炉风机喘振通常与气流不稳定或叶片损坏有关，而非叶片变形。7.正确解析：磨粒形状越不规则，通常意味着故障越严重，如疲劳断裂等。8.正确解析：UHF法比超声波法灵敏度高，适用于检测微弱局部放电信号。9.正确解析：齿轮箱高频噪声通常与齿面点蚀或齿面磨损有关。10.正确解析：润滑不良会导致轴承摩擦加剧，温度升高。四、简答题答案与解析1.频谱分析的基本原理及其应用场景原理：频谱分析通过傅里叶变换将时域信号转换为频域信号，显示信号各频率成分的幅值和相位。数学基础为傅里叶变换，将信号表示为正弦波的叠加。应用场景：-振动监测：检测轴承、齿轮等部件的故障频率。-声学监测：检测机械噪声的来源和类型。-电力系统：检测谐波和间谐波，诊断变压器故障。2.油液分析法的检测指标及其意义检测指标及意义：-磨粒尺寸：反映磨损程度，大磨粒通常意味着严重磨损。-黏度变化：反映油液老化或污染，影响润滑性能。-水分含量：水分过多会导致油液乳化，降低润滑性。-电导率：反映油液绝缘性能，过高可能由电蚀导致。-气味变化：异常气味可能由油液氧化或污染引起。3.振动监测的原理及其优缺点原理：振动监测通过传感器测量机械振动的位移、速度或加速度，分析振动信号的特征频率和幅值。信号来源包括轴承、齿轮、电机等旋转部件的不平衡、不对中、松动等。优点：非接触式监测，可实时监测机械状态，适用于多种机械故障诊断。缺点：易受环境噪声干扰，需专业设备和技术分析。4.声发射技术的应用场景及其原理原理：声发射技术通过检测材料内部缺陷（如裂纹扩展）产生的弹性波信号，分析信号的来源和类型。应用场景：-压力容器：检测焊缝和结构的裂纹扩展。-轴承：检测轴承滚道裂纹。-混凝土结构：检测裂缝扩展。5.专家系统的基本组成及其工作流程基本组成：-知识库：存储故障诊断规则和案例。-推理机：根据输入信息进行推理和决策。-用户界面：交互界面，输入输出信息。工作流程：-输入故障现象，系统根据知识库进行匹配。-推理机分析故障原因，输出诊断结果。-用户可反馈修正，优化知识库。五、论述题答案与解析1.多传感器信息融合技术的应用优势及其典型方法应用优势：-提高诊断准确性：多传感器数据互补，减少单一传感器误差。-增强鲁棒性：抗干扰能力强，适应复杂工况。-全面监测：覆盖更多故障特征，提高诊断效率。典型方法：-基于卡尔曼滤波的融合：适用于线性系统，可估计系统状态。-基于神经网络融合：适用于非线性系统，可学习