滾動(dòng)軸承的聲學(xué)特性分析考核試卷

滾動(dòng)軸承的聲學(xué)特性分析考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在評(píng)估考生對(duì)滾動(dòng)軸承聲學(xué)特性分析的理論知識(shí)和實(shí)踐應(yīng)用能力，考察考生對(duì)滾動(dòng)軸承聲學(xué)特性參數(shù)、聲學(xué)信號(hào)處理方法以及故障診斷技術(shù)的掌握程度。

一、單項(xiàng)選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.滾動(dòng)軸承的聲發(fā)射信號(hào)主要來自（）。

A.滾動(dòng)體與滾道之間的接觸

B.保持架的振動(dòng)

C.軸承座的振動(dòng)

D.軸承潤滑油的流動(dòng)

2.滾動(dòng)軸承的聲發(fā)射信號(hào)頻率范圍一般在（）Hz。

A.1-10

B.10-100

C.100-1000

D.1000-10000

3.滾動(dòng)軸承的聲發(fā)射信號(hào)中，包含有（）信號(hào)。

A.聲壓信號(hào)

B.聲強(qiáng)信號(hào)

C.聲速信號(hào)

D.以上都是

4.滾動(dòng)軸承的聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)中，用于信號(hào)采集的傳感器是（）。

A.麥克風(fēng)

B.速度傳感器

C.壓力傳感器

D.溫度傳感器

5.滾動(dòng)軸承故障診斷中，聲發(fā)射信號(hào)的時(shí)域分析主要包括（）。

A.峰值分析

B.波形分析

C.頻譜分析

D.以上都是

6.滾動(dòng)軸承的聲發(fā)射信號(hào)處理中，常用的時(shí)域?yàn)V波方法有（）。

A.低通濾波

B.高通濾波

C.濾波器組

D.以上都是

7.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)中，頻率低于（）Hz的信號(hào)屬于低頻信號(hào)。

A.50

B.100

C.200

D.500

8.滾動(dòng)軸承的聲發(fā)射信號(hào)中，頻率高于（）Hz的信號(hào)屬于高頻信號(hào)。

A.50

B.100

C.200

D.500

9.滾動(dòng)軸承的聲發(fā)射信號(hào)中，聲壓級(jí)達(dá)到（）dB時(shí)，表示有故障發(fā)生。

A.60

B.70

C.80

D.90

10.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，常用的分析軟件有（）。

A.MATLAB

B.LabVIEW

C.NI-DAQ

D.以上都是

11.滾動(dòng)軸承的聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)中，信號(hào)采集系統(tǒng)包括（）。

A.傳感器

B.放大器

C.數(shù)據(jù)采集卡

D.以上都是

12.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)處理中，常用的頻域分析方法有（）。

A.快速傅里葉變換（FFT）

B.短時(shí)傅里葉變換（STFT）

C.小波變換

D.以上都是

13.滾動(dòng)軸承的聲發(fā)射信號(hào)中，聲發(fā)射事件發(fā)生的時(shí)間間隔稱為（）。

A.聲發(fā)射計(jì)數(shù)

B.聲發(fā)射速率

C.聲發(fā)射持續(xù)時(shí)間

D.聲發(fā)射能量

14.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，聲發(fā)射信號(hào)的能量主要取決于（）。

A.信號(hào)強(qiáng)度

B.信號(hào)頻率

C.信號(hào)持續(xù)時(shí)間

D.以上都是

15.滾動(dòng)軸承的聲發(fā)射信號(hào)中，聲發(fā)射計(jì)數(shù)率是指在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生的聲發(fā)射事件數(shù)。

A.正確

B.錯(cuò)誤

16.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，聲發(fā)射信號(hào)的時(shí)域分析有助于觀察信號(hào)的（）。

A.形狀

B.幅度

C.頻率

D.以上都是

17.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)處理中，小波變換相比于傅里葉變換的優(yōu)點(diǎn)在于（）。

A.提高了頻率分辨率

B.提高了時(shí)域分辨率

C.降低了計(jì)算復(fù)雜度

D.以上都是

18.滾動(dòng)軸承的聲發(fā)射信號(hào)中，聲發(fā)射事件持續(xù)時(shí)間短于（）ms的信號(hào)屬于瞬態(tài)信號(hào)。

A.1

B.5

C.10

D.20

19.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，聲發(fā)射信號(hào)的能量與（）成正比。

A.信號(hào)幅度

B.信號(hào)頻率

C.信號(hào)持續(xù)時(shí)間

D.以上都是

20.滾動(dòng)軸承的聲發(fā)射信號(hào)中，聲發(fā)射速率是指在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生的聲發(fā)射事件數(shù)。

A.正確

B.錯(cuò)誤

21.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，聲發(fā)射信號(hào)處理的主要目的是（）。

A.提高信號(hào)質(zhì)量

B.識(shí)別故障類型

C.估計(jì)故障程度

D.以上都是

22.滾動(dòng)軸承的聲發(fā)射信號(hào)中，聲發(fā)射計(jì)數(shù)是指在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生的聲發(fā)射事件數(shù)。

A.正確

B.錯(cuò)誤

23.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，聲發(fā)射信號(hào)的時(shí)域分析有助于觀察信號(hào)的（）。

A.形狀

B.幅度

C.頻率

D.以上都是

24.滾動(dòng)軸承的聲發(fā)射信號(hào)中，聲發(fā)射事件持續(xù)時(shí)間短于（）ms的信號(hào)屬于瞬態(tài)信號(hào)。

A.1

B.5

C.10

D.20

25.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，聲發(fā)射信號(hào)的能量與（）成正比。

A.信號(hào)幅度

B.信號(hào)頻率

C.信號(hào)持續(xù)時(shí)間

D.以上都是

26.滾動(dòng)軸承的聲發(fā)射信號(hào)中，聲發(fā)射計(jì)數(shù)是指在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生的聲發(fā)射事件數(shù)。

A.正確

B.錯(cuò)誤

27.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，聲發(fā)射信號(hào)處理的主要目的是（）。

A.提高信號(hào)質(zhì)量

B.識(shí)別故障類型

C.估計(jì)故障程度

D.以上都是

28.滾動(dòng)軸承的聲發(fā)射信號(hào)中，聲發(fā)射計(jì)數(shù)是指在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生的聲發(fā)射事件數(shù)。

A.正確

B.錯(cuò)誤

29.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，聲發(fā)射信號(hào)處理的主要目的是（）。

A.提高信號(hào)質(zhì)量

B.識(shí)別故障類型

C.估計(jì)故障程度

D.以上都是

30.滾動(dòng)軸承的聲發(fā)射信號(hào)中，聲發(fā)射計(jì)數(shù)是指在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生的聲發(fā)射事件數(shù)。

A.正確

B.錯(cuò)誤

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)中，信號(hào)采集系統(tǒng)通常包括（）。

A.傳感器

B.放大器

C.數(shù)據(jù)采集卡

D.顯示器

E.打印機(jī)

2.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)處理中，時(shí)域分析方法包括（）。

A.波形分析

B.時(shí)域?yàn)V波

C.峰值分析

D.持續(xù)時(shí)間分析

E.頻譜分析

3.滾動(dòng)軸承故障診斷中，聲發(fā)射信號(hào)的特征參數(shù)包括（）。

A.峰值

B.頻率

C.持續(xù)時(shí)間

D.能量

E.相位

4.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)中，常用的濾波器有（）。

A.低通濾波器

B.高通濾波器

C.帶通濾波器

D.帶阻濾波器

E.全通濾波器

5.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)處理中，頻域分析方法包括（）。

A.快速傅里葉變換（FFT）

B.短時(shí)傅里葉變換（STFT）

C.小波變換

D.頻譜分析

E.矢量量級(jí)圖

6.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，影響信號(hào)采集質(zhì)量的因素有（）。

A.傳感器的靈敏度

B.放大器的噪聲

C.數(shù)據(jù)采集卡的分辨率

D.環(huán)境噪聲

E.信號(hào)傳輸線路

7.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)中，信號(hào)處理步驟包括（）。

A.信號(hào)采集

B.信號(hào)預(yù)處理

C.信號(hào)特征提取

D.故障診斷

E.故障報(bào)告

8.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)中，常見的故障模式有（）。

A.滾動(dòng)體故障

B.滾道故障

C.保持架故障

D.潤滑油問題

E.軸承座問題

9.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，信號(hào)分析的目的包括（）。

A.識(shí)別故障類型

B.估計(jì)故障程度

C.預(yù)測(cè)故障發(fā)展趨勢(shì)

D.優(yōu)化維護(hù)策略

E.提高設(shè)備運(yùn)行效率

10.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)處理中，時(shí)域分析方法的特點(diǎn)有（）。

A.對(duì)信號(hào)的時(shí)間特性敏感

B.可以直觀地觀察信號(hào)波形

C.對(duì)信號(hào)頻率特性不敏感

D.可以進(jìn)行故障定位

E.可以進(jìn)行故障分類

11.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)中，信號(hào)采集系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)有（）。

A.靈敏度

B.頻率響應(yīng)

C.噪聲水平

D.時(shí)間分辨率

E.空間分辨率

12.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)處理中，頻域分析方法的特點(diǎn)有（）。

A.對(duì)信號(hào)的頻率特性敏感

B.可以分析信號(hào)的頻譜

C.可以進(jìn)行故障診斷

D.可以進(jìn)行信號(hào)壓縮

E.可以進(jìn)行信號(hào)濾波

13.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，信號(hào)采集系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的要求有（）。

A.溫度穩(wěn)定

B.濕度適宜

C.無振動(dòng)干擾

D.無電磁干擾

E.無聲源干擾

14.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)處理中，小波變換相比于傅里葉變換的優(yōu)點(diǎn)有（）。

A.時(shí)頻局部化

B.可以分析非平穩(wěn)信號(hào)

C.可以進(jìn)行信號(hào)壓縮

D.可以進(jìn)行信號(hào)濾波

E.可以進(jìn)行故障診斷

15.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，信號(hào)處理的方法有（）。

A.時(shí)域分析

B.頻域分析

C.小波分析

D.矢量量級(jí)圖

E.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

16.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)中，聲發(fā)射計(jì)數(shù)率的變化可以反映（）。

A.故障發(fā)展的趨勢(shì)

B.故障的嚴(yán)重程度

C.故障發(fā)生的概率

D.設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)

E.維護(hù)周期的調(diào)整

17.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)中，信號(hào)預(yù)處理的目的包括（）。

A.提高信號(hào)質(zhì)量

B.減少噪聲干擾

C.提高信號(hào)的信噪比

D.準(zhǔn)備后續(xù)信號(hào)處理

E.優(yōu)化設(shè)備性能

18.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)處理中，信號(hào)特征提取的方法有（）。

A.時(shí)域特征

B.頻域特征

C.時(shí)頻特征

D.空間特征

E.統(tǒng)計(jì)特征

19.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，聲發(fā)射信號(hào)的頻率特性可以反映（）。

A.故障的類型

B.故障的嚴(yán)重程度

C.故障發(fā)生的概率

D.設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)

E.維護(hù)周期的調(diào)整

20.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)中，信號(hào)采集系統(tǒng)對(duì)傳感器的選擇應(yīng)考慮（）。

A.靈敏度

B.頻率響應(yīng)

C.抗干擾能力

D.成本

E.維護(hù)方便

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)的采集通常使用_______作為傳感器。

2.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)的放大器應(yīng)具備_______性能。

3.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，信號(hào)采集系統(tǒng)的時(shí)間分辨率應(yīng)達(dá)到_______ms。

4.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)的時(shí)域分析中，常用的參數(shù)有_______和_______。

5.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)的頻域分析中，快速傅里葉變換（FFT）是一種常用的_______方法。

6.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)處理中，小波變換相比于傅里葉變換，具有_______的優(yōu)點(diǎn)。

7.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)中，信號(hào)預(yù)處理步驟包括_______和_______。

8.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)的時(shí)域分析有助于觀察信號(hào)的_______和_______。

9.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)的頻域分析有助于觀察信號(hào)的_______和_______。

10.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)中，聲發(fā)射事件發(fā)生的時(shí)間間隔稱為_______。

11.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)處理中，常用的濾波器有_______和_______濾波器。

12.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，聲發(fā)射信號(hào)的能量主要取決于_______。

13.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)中，聲發(fā)射計(jì)數(shù)的單位通常是_______。

14.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)中，聲發(fā)射速率的單位通常是_______。

15.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)處理中，信號(hào)特征提取是_______的關(guān)鍵步驟。

16.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，聲發(fā)射信號(hào)的信噪比應(yīng)大于_______。

17.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)處理中，信號(hào)壓縮的目的是_______。

18.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)中，信號(hào)采集系統(tǒng)對(duì)傳感器的靈敏度要求是_______。

19.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)中，聲發(fā)射事件持續(xù)時(shí)間短于_______ms的信號(hào)屬于瞬態(tài)信號(hào)。

20.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，信號(hào)采集系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的溫度要求通常在_______℃左右。

21.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)處理中，小波變換的尺度參數(shù)決定了信號(hào)的_______。

22.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)中，信號(hào)采集系統(tǒng)對(duì)放大器的噪聲水平要求是_______。

23.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)中，聲發(fā)射信號(hào)的頻率范圍一般在_______Hz。

24.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，信號(hào)采集系統(tǒng)的空間分辨率通常取決于_______。

25.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)處理中，信號(hào)特征提取的方法包括_______和_______特征提取。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫√，錯(cuò)誤的畫×）

1.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)中，傳感器的靈敏度越高，信號(hào)采集的質(zhì)量越好。（）

2.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)的頻譜分析可以直觀地觀察信號(hào)波形。（）

3.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，信號(hào)預(yù)處理可以減少環(huán)境噪聲的影響。（）

4.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)處理中，小波變換可以提高頻率分辨率。（）

5.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)的能量與故障嚴(yán)重程度成正比。（）

6.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)中，信號(hào)采集系統(tǒng)對(duì)傳感器的抗干擾能力要求不高。（）

7.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)的峰值分析可以識(shí)別故障類型。（）

8.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，聲發(fā)射計(jì)數(shù)率的變化可以反映故障發(fā)展的趨勢(shì)。（）

9.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)的時(shí)域分析有助于觀察信號(hào)的頻譜特性。（）

10.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)中，信號(hào)采集系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的濕度要求非常嚴(yán)格。（）

11.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)處理中，信號(hào)特征提取的方法包括時(shí)域特征和頻域特征提取。（）

12.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，聲發(fā)射信號(hào)的頻率特性可以反映故障的類型。（）

13.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)的能量主要取決于信號(hào)的持續(xù)時(shí)間。（）

14.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)中，信號(hào)采集系統(tǒng)的空間分辨率越高，故障診斷的準(zhǔn)確性越高。（）

15.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)處理中，信號(hào)壓縮可以提高信噪比。（）

16.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，聲發(fā)射事件發(fā)生的時(shí)間間隔稱為聲發(fā)射速率。（）

17.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)的峰值分析可以確定故障發(fā)生的具體位置。（）

18.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)中，信號(hào)采集系統(tǒng)對(duì)放大器的噪聲水平要求很高。（）

19.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)處理中，小波變換可以同時(shí)進(jìn)行時(shí)域和頻域分析。（）

20.滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)中，信號(hào)采集系統(tǒng)的溫度穩(wěn)定性對(duì)信號(hào)質(zhì)量沒有影響。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)的主要特征及其對(duì)故障診斷的意義。

2.分析滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)處理中，時(shí)域分析和頻域分析各自的優(yōu)勢(shì)和局限性。

3.結(jié)合實(shí)際案例，說明如何利用滾動(dòng)軸承聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行故障診斷，并描述診斷流程。

4.探討滾動(dòng)軸承聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及其在工業(yè)應(yīng)用中的前景。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：

某工廠的一臺(tái)重要設(shè)備上的滾動(dòng)軸承在使用過程中出現(xiàn)異常噪音，經(jīng)過聲發(fā)射檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)軸承的聲發(fā)射計(jì)數(shù)率和能量明顯增加。請(qǐng)根據(jù)以下信息，分析可能發(fā)生的故障類型，并提出相應(yīng)的診斷建議。

信息：

-軸承型號(hào)為6205-2RS1

-工作溫度為60-80℃

-工作轉(zhuǎn)速為1500rpm

-噪音頻率約為200Hz

-采集到的聲發(fā)射信號(hào)中，峰值能量超過正常值的20%

2.案例題：

某研究機(jī)構(gòu)對(duì)一款新型滾動(dòng)軸承進(jìn)行聲發(fā)射檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)軸承在特定工況下聲發(fā)射計(jì)數(shù)率顯著升高，同時(shí)伴隨高頻信號(hào)。請(qǐng)根據(jù)以下信息，分析軸承可能存在的故障，并提出改進(jìn)措施。

信息：

-軸承型號(hào)為2205K

-工作溫度為40-50℃

-工作轉(zhuǎn)速為3000rpm

-噪音頻率范圍在1000-3000Hz

-聲發(fā)射計(jì)數(shù)率超過標(biāo)準(zhǔn)值50%

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.A

2.C

3.D

4.A

5.B

6.A

7.C

8.D

9.C

10.D

11.D

12.A

13.B

14.D

15.A

16.A

17.B

18.A

19.B

20.A

21.D

22.B

23.A

24.C

25.A

二、多選題

1.ABC

2.ABCD

3.ABCDE

4.ABCD

5.ABCD

6.ABCDE

7.ABCDE

8.ABCD

9.ABCD

10.ABCDE

11.ABCDE

12.ABCDE

13.ABCDE

14.ABCDE