九、设备故障诊断技术

　　（一）考试目的

　　通过对本部分内容的考核，测试考生对状态监测、故障诊断技术基础知识及常用仪器设备的掌握程度。

　　（二）考试基本要求，

　　1.掌握以下内容。

　　（1）描述故障的特征参量；

　　（2）故障诊断技术的概念及实施过程；

　　（3）压电加速度传感器、磁电速度传感器、涡流位移传感器的结构、特点及应用；

　　（4）常用噪声测量传感器（电容传声器、压电传声器）的构成及特点，声级汁的种类、组成、作用及校准；

　　（5）常用测温仪器、仪表（热电偶、热电阻温度计、红外测温仪、红外热像仪）的组成、特点及应用；

　　（6）常用的裂纹无损探测方法，如目视——光学探测法、渗透探测法、磁粉探测法、射线探测法、超声波探测法、声发射探测法、涡流探测法等的优、缺点及适用范围；

　　（7）常用的磨损油污染监测方法及各监测方法的适用范嗣。

　　2.熟悉以下内容

　　（1）引起故障的原因；

　　（2）设备故障诊断技术的内容和分类；

　　（3）数字式频谱分析仪的组成，频谱分析的作用；

　　（4）振动及噪声的测量方法；

　　（5）通过温度测量所能发现的故障。

　　3.了解以下内容

　　（1）设备故障的定义和分类；

　　（2）状态监测与故障诊断的关系；

　　（3）振动的分类、振动的基本参数；

　　（4）描述噪声的物理量及主观量度。

　　（三）要点内容

　　1.设备故障的定义和分类

　　设备在工作过程中，因某种原因丧失规定功能的现象称为故障。

　　按故障发生、发展的进程可将故障分为突发性故障和渐发性故障。突发性故障在发生之前无明显的可察征兆，而是突然发生的，且具有较大的破坏性。设备的重要部位进行连续监测。为了避免突发性故障，需要对渐发性故障是由于设备中某些零件的技术指标逐渐恶化，最终超出允许范围（或极限）而引发的故障。这类故障的发生与产品材料的磨损、腐蚀、疲劳等密切相关，其特点是：

　　（1）故障发生的时间一般在元器件有效寿命的后期。

　　（2）有规律性，可预防。

　　（3）故障发生的概率与设备运转的时间有关。设备使用的时间越长，发生故障的概率越大，损坏的程度也越大。

　　按故障的性质可将故障分为自然故障和人为故障。自然故障分正常自然故障和异常自然故障。正常自然故障一般具有规律性，如设备正常工作磨损引起的故障即属这类故障，这类故障会对设备的自然寿命产生影响。异常自然故障是因设计和制造不恰当造成设备中存在某些薄弱环节而引发的故障，这类故障带有偶然性，有时又具有突发性。人为故障是指设备运行中操作使用不当或意外情况造成的故障。

　　2.引起故障的原因

　　环境因素、人为因素和时间因素都是引起设备故障的外因。环境因素包括力、能、温度、湿度、振动、污染物等外界因素，这些因素将以各种能量形式对设备产生作用，使机件发生磨损、变形、裂纹、腐蚀等各种形式的损伤，最终导致故障的发生。人为因素包括设计不良、质量偏差、使用不当。可见，设备在设计、制造、使用和维修过程中，始终都包含着人为因素的作用，特别是早期故障的发生大部分可以归因于人为因素。时间是形成故障的主要外因之一。尽管机件中存在着故障隐患及形成故障的其他外因，如果没有时间的延续故障也不一定发生。诸如施加应力的先后顺序、单位时间内应力循环的次数、疲劳裂纹扩展的速度以及负荷时间与无负荷时间的比例都是故障诱因的时间因素。常见的磨损、变形、裂纹、腐蚀等故障机理都与时间有密切关系。

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