2005年注册资产评估师《机电设备评估基础》考试大纲(十二)

4.损伤零件寿命估算
　　疲劳寿命理论主要用于估算疲劳寿命和疲劳损伤

　　（1）疲劳断裂及其过程。计算带缺陷零件的剩余自然寿命一般采用断裂力学理率，通过建立裂纹扩展速率与断裂力学参量之间的关系来进行计算。断裂力学理论认为：零件的缺陷在循环载荷作用下会逐步扩大，当缺陷扩大到临界尺寸后将发生断裂破坏。这个过程被称为疲劳断裂过程。

　　疲劳断裂过程大致呆分为四个阶段，即成核、微观裂纹扩展、宏观裂纹扩展及断裂。

　　（2）帕利斯定理及损伤零件疲劳寿命的估算。损伤零件疲劳寿命的估算主要应用帕利斯（Paris）定理。

　　帕利斯（Paris）定理主要内容是：对裂纹扩展规律的研究，断裂力学从研究裂纹尖端附近的应力场和应变场出发，导出裂纹体在受载条件下裂纹尖端附近应力场和应变场的特征量来进行。这个特征量用应力强度因子K表示。K值的变化幅度也是控制裂纹扩展速度da/dN的主要参量。在考虑材料性能参量对裂纹扩展速度的影响后，帕利斯提出了以下裂纹扩展速度的半经验公式：

　　da/dN=A（ΔK）n

　　由帕利斯（Paris）公式得到：

dN=

　　两边进行积分求得损伤零件疲劳寿命为：

　　N==da

　　（3）影响裂纹扩展的因素。应力强度因子幅度ΔK是影响裂纹扩展的主要参数。除此之外，还有很多因素对裂纹的疲劳扩展有影响，如应力循环特征、加载频率、温度等。应力循环特征对裂纹扩展速度影响较大；加载频率的影响，一般在ΔK值较低时，加载频率对裂纹的疲劳扩展速度影响很小。但当ΔK值较高时，加载频率影响增大。裂纹扩展速度与加载频率成反比关系，加载频率降低，裂纹扩展速度增大；温度的影响，对深埋裂纹，当温度低于蠕变温度时，温度对裂纹扩展速度无明显影响；但对表面裂纹，高温对裂纹扩展速度影响较大，温度越高裂纹扩展速度越快。

　　九、设备故障诊断技术

　　（一）考试目的

　　在机器设备的评估中，技术鉴定是确定机器设备成新率的重要手段之一，因此要求资产评估师应具备看懂设备诊断报告的能力。通过本部分内容的考试，考察考生对检测、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.了解设备故障的定义和分类；熟悉引起故障的原因；掌握描述故障的特征参量。

　　2.熟悉设备故障诊断技术的概念和分类；掌握故障诊断技术的实施过程；了解状态监测与故障诊断的关系。

　　3.了解振动的分类、振动的基本参数；掌握压电加速度传感器、磁电速度传感器、涡流位移传感器的结构和应用；熟悉振动测量方法；熟悉频谱分析仪的组成、作用。

　　4.了解描述噪声的物理量及主观量度；掌握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，声级计的组成、作用及校准；熟悉噪声的测量方法。

　　5.掌握常用测温仪器、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；熟悉通过温度测量所能发现的故障。

　　6.掌握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.熟悉常用的磨损油污染监测方法及各监测方法的适用范围。
　　（三）要点说明

　　1.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。按故障的性质可将故障分为自然故障和人为故障。环境因素、人为因素和时间因素都是引起设备故障的外因。可以用直接特征参量或间接特征参量来描述故障。直接特征参量包括设备或部件的输出参数、设备零部件的损伤量。间接特征参量即二次效应参数，二次效应参数比较多，在故障诊断中应该注意合理选择。

　　2.可以按诊断目的、要求和条件的不同对故障诊断技术进行分类，如功能诊断和运行诊断；定期诊断和连续诊断；直接诊断和精密诊断。按诊断的物理参数对诊断技术进行分类，可将诊断技术分为振动诊断技术、声学诊断技术、温度诊断技术、污染诊断技术、无损诊断技术、压力诊断技术、强度诊断技术、电参数诊断技术、趋向诊断技术、综合诊断技术等。按诊断的直接对象对诊断技术进分类，可将诊断技术分为机械零件诊断技术、液压系统诊断技术、旋转机械诊断技术、往复机械诊断技术、工程结构诊断技术、工艺流程诊断技术、生产系统诊断技术、电器设备诊断技术等。

　　设备故障诊断技术的实施过程分为状态监测、分析诊断和治理预防三个阶段，各个阶段都完成各自的任务。简言之，状态监测是故障诊断的基础和前提，故障诊断是对监测结果的进一步分析和处理，设备的状态监测与故障诊断既有联系又有区别。

　　3.振动分为确定性振动和随机振动，确定性振动又分为周期振动和非周期振动，周期振动又进一步分为简谐周期振动和复杂周期振动，非周期振动也进一步分为准周期振动和瞬态振动。振幅、频率和相位是振动的基本参数。振动完全可以通过这三个参数加以描述。

　　振动加速度信号通常采用压电加速度传感器提取。压电加速度传感器是基于压电晶体的压电效应工作的，属于能量转换型传感器。它由压紧弹簧、质量块、压电晶片和基座等部分组成。振动速度信号通常采用磁电速度传感器提取，磁电速度传感器是基于磁电感应工作的，也属于能量转换型传感器。当传感器随被测系统振动时，传感器线圈与磁场之间产生相对运动，切割磁力线而产生感应电动势，从而输出与振动速度成正比的电压。振动位移信号通常采用涡流位移传感器提取。它基于金属体在交变磁场中的电涡流效应工作，属于能量控制型传感器。工作时，将传感器顶端与被测对象表面之间的距离变化转换成与之成正比的电信号。这种传感器不仅能测量一些旋转轴系的振动、轴向位移，还能测量转数。

　　可以采用振动总值法判别异常振动，如若要进一步查出异常的原因和位置，就要对振动信号进行频谱分析。频谱分析仪，又称动态分析仪。它能将时域信号变换为频域信号，将工程信号分解为各个频率分量，获得信号的频率结构和组成信号各个谐波的振幅、相位信息。频谱分析仪一般由前置放大器、抗混淆滤波器、A/D转换器、高速数据处理器及外围设备等组成。用振动脉冲测量法可以有效地诊断出滚动轴承的磨损和损伤。

　　4.常用声压级、声强级和声功率级表示噪声的强弱，也可以用人的主观感觉进行度量，如响度级。声波的声压级是声波的声压与基准声压之比以10为底的对数的20倍。声波的声强级是声波的声强与基准声强之比以10为底的对数的10倍。声波的声功率级是声波的功率与基准功率之比以10为底的对数的10倍。声功率根据测量的声压级换算得到。测量噪声常用仪器有传声器、声级计、校准器、频谱分析仪等。常用的传声器有电容传声器和压电传声器。电容传声器的基本结构是一个电容器。在极化电压、负载不变的情况下，输出交变电压的大小和波形由作用在膜片上的声压决定。电容传声器属于能量控制型传感器。压电传声器由具有压电效应的晶体来完成声电转换，属于能量转换型传感器。声级计用来测量声级和进行频谱分析。声级计由传声器、衰减（放大）器、计权网络、均方根值检波器、指示表头等组成。使用声级计时，每次测量开始和结束都应该校准，两次差值不应大于1dB.常用的校准方法有活塞发生器校准法、扬声器校准法、互易校准法、静电激励校准法、置换法等。

　　5.热电偶由两根不同材料的导体焊接组成。热电偶的热电动热与热电偶材料、两端温度T、T0有关，与热电极长度、直径无关。在冷端温度T0不变，热电偶材料已定的情况下，其热电动势只是被测温度的函数。有金属、半导体两种热电阻温度计。与金属热电阻温度计相比，半导体热电阻温度计的电阻温度系数大，电阻率高，感温元件可做得很小，但其性能不够稳定，互换性差。红外测温仪器由红外探测器、红外光学系统、信号处理系统和显示系统组成，其中红外探测器是它的核心部件。红外测温仪是红外测温仪器中最简单的一种。有多种红外测温仪供选用，它们各有其自己的应用范围和特点。红外热像仪由光学与扫描系统、红外探测器、视频信号处理系统，显示器等组成。通过红外热像仪可以获得物体表面或近表面的热像图，通过热像图的观察和分析便可以获得其温度分布及其所处的热状态。通过温度测量可以发现轴承损坏、流体系统、发热量异常、污染物质积聚、保温材料损坏、电器元件损坏、非金属部件缺陷、机件内部缺陷、裂纹等故障。

　　6.有多种裂纹无损探测法供选用，如目视—光学检测法、渗透探测法、磁粉探测法、射线探测法、超声波探测法、声发身探测法、涡流探测法等。它们有各自的优、缺点与适用范围。

　　7采用油液污染检测法进行磨损监测是一种行之有效的方法。其中，油液光谱分析法是利用原子发射光谱或原子吸收光谱分析油液中金属磨损产物的化学成分和含量，从而判断机件磨损的部位和磨损的严重程度。它能对小于10μm磨屑粒度进行取样，适用于早期的、精密的磨损诊断。磁塞检测法是用带磁性的塞头插入润滑系统的管道中，收集润滑油中的磨损残留物，用肉眼直接观察其大小、数量和形状，判断机器零件的磨损状态，适用于磨粒尺寸大于70μm的情况。油液铁谱分析法能提供磨损产物的数量、粒度、形状和成分四种参数，其使用范围介于油液光谱分析法和磁塞检查法之间。