恒溫恒濕試驗(yàn)箱故障診斷與處理技術(shù)規(guī)范

時(shí)間： 2025-12-05 17:09 來源： 林頻儀器

恒溫恒濕試驗(yàn)箱作為環(huán)境可靠性測(cè)試的核心設(shè)備，其運(yùn)行穩(wěn)定性直接影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與工作進(jìn)度。然而，在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，因操作規(guī)范性不足或預(yù)防性維護(hù)缺失，設(shè)備難免出現(xiàn)各類功能性故障。若操作人員系統(tǒng)掌握常見故障的成因判別與處理策略，即可實(shí)現(xiàn)快速定位、精準(zhǔn)排障，最大限度降低設(shè)備停機(jī)時(shí)間。本文系統(tǒng)梳理典型故障現(xiàn)象，并提供相應(yīng)的技術(shù)分析與解決方案。

一、濕度控制系統(tǒng)異常處理

當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)濕度顯示數(shù)值異常、濕度無法達(dá)標(biāo)或波動(dòng)幅度過大等故障時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)從以下三個(gè)維度實(shí)施排查：

首先，檢查加濕器供水管路系統(tǒng)。管路內(nèi)部若因水質(zhì)問題產(chǎn)生水垢沉積或雜質(zhì)堵塞，將導(dǎo)致進(jìn)水、排水流量異常；若管路中存在未排盡的空氣形成氣阻，同樣會(huì)破壞水路的連續(xù)性。處理措施為：關(guān)閉供水閥門，拆卸管路連接件，采用專用除垢劑或高壓氣源對(duì)管路進(jìn)行徹底清洗，同時(shí)打開排氣閥，確保管路內(nèi)空氣完全排出，恢復(fù)水流暢通。

其次，對(duì)濕度系統(tǒng)核心部件進(jìn)行檢測(cè)。重點(diǎn)核查加濕器加熱元件、固態(tài)繼電器（SSR）及濕度傳感器的工作狀態(tài)。使用萬用表測(cè)量加濕器電阻值，判斷加熱絲是否斷路；檢測(cè)固態(tài)繼電器輸入輸出端電壓，確認(rèn)其通斷功能是否正常；檢查濕度傳感器信號(hào)輸出是否線性。若發(fā)現(xiàn)部件性能劣化，需及時(shí)更換同規(guī)格配件。

最后，校驗(yàn)加濕器的超溫保護(hù)裝置。該保護(hù)器為避免加濕器干燒而設(shè)，其動(dòng)作溫度通常應(yīng)設(shè)定在130℃。若設(shè)定值過低，保護(hù)器將頻繁觸發(fā)，導(dǎo)致加濕器無法正常加熱，進(jìn)而引發(fā)濕度異常。應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)比對(duì)，將保護(hù)器閾值調(diào)整至規(guī)定范圍，確保加濕系統(tǒng)在安全工作溫度內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。

二、溫度控制功能失效分析

溫度試驗(yàn)是恒溫恒濕試驗(yàn)箱的基本功能，若出現(xiàn)設(shè)定溫度無法達(dá)到或升溫/降溫速率遲緩等問題，需區(qū)分低溫工況與高溫工況分別診斷：

對(duì)于低溫達(dá)不到設(shè)定值的故障，首要排除人為因素。試驗(yàn)前未對(duì)工作室進(jìn)行徹底烘干處理，殘留水分會(huì)在低溫下結(jié)冰，影響熱交換效率；試驗(yàn)物品擺放不合理，堵塞出風(fēng)口或回風(fēng)口，將破壞箱內(nèi)風(fēng)循環(huán)路徑，導(dǎo)致溫度場(chǎng)不均勻。若排除上述因素后故障依舊，則極可能是制冷系統(tǒng)異常。需檢查壓縮機(jī)運(yùn)行電流、制冷劑壓力、冷凝器清潔度及膨脹閥開度，判斷是否存在制冷劑泄漏、壓縮機(jī)效率下降或管路冰堵等問題，必要時(shí)聯(lián)系專業(yè)制冷技術(shù)人員進(jìn)行檢修。

針對(duì)高溫升溫故障，應(yīng)重點(diǎn)檢查風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)擋板與驅(qū)動(dòng)電機(jī)。風(fēng)門擋板若因機(jī)械卡滯或伺服電機(jī)失步而無法正常開啟，將嚴(yán)重影響熱風(fēng)送風(fēng)效率。同時(shí)，需驗(yàn)證控制儀表的PID參數(shù)設(shè)置是否合理，輸出功率是否達(dá)到加熱管額定值。通過手動(dòng)測(cè)試擋板動(dòng)作靈活性、測(cè)量電機(jī)繞組電阻、監(jiān)測(cè)儀表輸出信號(hào)，可判定故障點(diǎn)并進(jìn)行針對(duì)性修復(fù)或參數(shù)優(yōu)化。

三、溫度顯示失準(zhǔn)的校正方法

當(dāng)控制面板顯示溫度與實(shí)際溫度存在顯著偏差時(shí)，除傳感器自身精度問題外，主要檢查以下兩項(xiàng)：

第一，核查控制面板的超溫保護(hù)器設(shè)定值。為防止工作室超溫?fù)p毀樣品，保護(hù)器通常設(shè)定在150℃。若該值被誤調(diào)或漂移，將影響主控系統(tǒng)的溫度基準(zhǔn)。應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)設(shè)備技術(shù)手冊(cè)，將保護(hù)器調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)閾值，并驗(yàn)證其動(dòng)作可靠性。

第二，檢測(cè)循環(huán)馬達(dá)與溫度控制固態(tài)繼電器。循環(huán)馬達(dá)故障將導(dǎo)致熱量無法均勻傳遞，造成局部溫度異常；固態(tài)繼電器擊穿或開路則使加熱管不受控或無法工作。通過紅外測(cè)溫儀掃描箱體各區(qū)域溫度分布，結(jié)合電氣元件帶電檢測(cè)，可快速識(shí)別故障元件，實(shí)施修復(fù)或更換。

四、壓力異常報(bào)警處置流程

設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)突然觸發(fā)壓力異常報(bào)警，通常由以下兩大原因?qū)е拢?/div>

一是環(huán)境溫度過高。恒溫恒濕試驗(yàn)箱最佳運(yùn)行環(huán)境溫度為5℃～35℃，若實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)不良或遇夏季高溫，當(dāng)環(huán)境溫度超過40℃時(shí)，將引起冷凝器散熱效率急劇下降，導(dǎo)致制冷系統(tǒng)高壓側(cè)壓力超限。解決方案為：改善實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)條件，必要時(shí)安裝工業(yè)空調(diào)進(jìn)行強(qiáng)制降溫，確保環(huán)境溫度穩(wěn)定在設(shè)備允許范圍內(nèi)。

二是散熱系統(tǒng)堵塞。冷凝器翅片間隙若被灰塵、纖維等雜物覆蓋，或散熱通道被試驗(yàn)物品、包裝材料堵塞，會(huì)形成熱阻，阻礙熱量散發(fā)。處理措施為：定期使用壓縮空氣或軟毛刷清理冷凝器表面，確保散熱翅片清潔；檢查設(shè)備四周及頂部是否留有至少30cm的散熱空間；對(duì)散熱風(fēng)扇葉片、電機(jī)軸承進(jìn)行定期保養(yǎng)，保證散熱風(fēng)量充足。

五、濕熱試驗(yàn)功能故障檢修

在進(jìn)行濕熱交變?cè)囼?yàn)時(shí)，若出現(xiàn)濕度無法維持或顯示異常，需針對(duì)性檢查濕球測(cè)溫系統(tǒng)：

首先，觀察濕球傳感器水槽水位。標(biāo)準(zhǔn)水位應(yīng)維持在傳感器紗布浸濕長(zhǎng)度的2/3處，若水位過低，紗布無法充分吸水，導(dǎo)致濕球溫度測(cè)量失準(zhǔn)，進(jìn)而影響濕度控制精度。應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充純凈水至規(guī)定液位。

其次，檢查濕球紗布狀態(tài)。紗布長(zhǎng)期使用后會(huì)因水質(zhì)硬度問題產(chǎn)生水垢硬化，或因清洗不當(dāng)導(dǎo)致纖維間隙堵塞，影響水分蒸發(fā)速率。此時(shí)濕度傳感信號(hào)失真，系統(tǒng)無法準(zhǔn)確計(jì)算相對(duì)濕度。處理要求為：每月更換一次濕球紗布，新紗布需完全浸濕并正確包裹傳感器探頭，確保感溫部位與紗布緊密貼合，避免測(cè)量誤差。

六、預(yù)防性維護(hù)建議

除針對(duì)性故障處理外，建立規(guī)范的預(yù)防性維護(hù)體系是降低故障率的根本措施。建議每運(yùn)行500小時(shí)或每季度執(zhí)行一次系統(tǒng)性保養(yǎng)，包括：清潔水路系統(tǒng)、校驗(yàn)溫濕度傳感器、緊固電氣連接件、潤(rùn)滑運(yùn)動(dòng)部件、檢測(cè)制冷劑壓力及清理散熱系統(tǒng)等。同時(shí)，完善設(shè)備運(yùn)行日志記錄制度，對(duì)異常現(xiàn)象早發(fā)現(xiàn)、早處理，將故障隱患消除在萌芽狀態(tài)。

恒溫恒濕試驗(yàn)箱的故障處理需遵循系統(tǒng)診斷、分級(jí)排查、精準(zhǔn)施策的原則。操作人員應(yīng)深入理解設(shè)備工作原理，熟練掌握各子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性，結(jié)合預(yù)防性維護(hù)措施，方能確保設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，為科研與生產(chǎn)提供可靠的環(huán)境模擬保障。