高低溫試驗箱作為精密環(huán)境模擬設備,其運行可靠性直接決定試驗數(shù)據(jù)的準確性與有效性。該設備集成制冷、加熱、加濕、電控、循環(huán)風道等多個子系統(tǒng),構(gòu)成復雜的熱力學與電氣控制耦合體系。操作人員除嚴格遵守操作規(guī)程外,必須建立預防性維護理念。若疏于日常保養(yǎng)或違規(guī)操作,極易引發(fā)系統(tǒng)性故障,導致試驗中斷甚至設備損壞。以下基于設備運行機理,分類闡述常見故障的規(guī)范化處理方法。

一、制冷效能異常類故障排查
1.1 降溫速率衰減或完全失效
此種故障通常表現(xiàn)為設定低溫值后,箱內(nèi)溫度下降緩慢或停滯于某一溫度平臺。處理時應遵循由外及里、先易后難的診斷原則。首要檢查項為制冷劑狀態(tài):觀察壓縮機吸排氣壓力表,若低壓側(cè)壓力低于額定值且伴有管路結(jié)霜不均勻現(xiàn)象,可判定為制冷劑泄漏或充注量不足,需用電子檢漏儀定位漏點,補漏后按銘牌標定量重新抽真空充注。其次排查壓縮機運行狀態(tài):傾聽壓縮機運轉(zhuǎn)聲響,若出現(xiàn)金屬撞擊聲或無法啟動,可能為電機繞組燒毀或壓縮機卡缸,應測量繞組絕緣電阻與三相阻值平衡度,異常時需更換壓縮機。再次檢查系統(tǒng)管路:拆下干燥過濾器與膨脹閥,觀察是否因雜質(zhì)堵塞導致節(jié)流不暢,必要時采用氮氣吹掃清潔管路,更換同規(guī)格干燥過濾器。電控方面,用萬用表檢測壓縮機接觸器線圈電壓及觸點通斷狀態(tài),排查過載保護器是否誤動作。
1.2 冷凝器結(jié)霜或結(jié)冰堵塞
當設備長期運行于低溫高濕工況,或化霜程序失效時,冷凝器表面易積聚冰霜,導致?lián)Q熱效率急劇下降。應急處理可采用強制升溫除霜模式:將設定溫度調(diào)至40-50℃,關閉制冷輸出,啟動循環(huán)風機運行2-3小時,使冰霜融化后通過排水管路排出。根本解決需檢查化霜傳感器位置是否偏移、化霜加熱絲是否斷路、化霜定時器參數(shù)設置是否合理。對于水冷式冷凝器,還需核查冷卻水流量與溫度是否滿足技術要求。
二、溫濕度調(diào)控功能失靈
2.1 加熱系統(tǒng)失效
若升溫過程停滯或無法達到設定高溫值,應首先檢測加熱管電阻值,正常阻值應在幾十至百歐姆級別,無窮大則表明加熱絲燒斷,需更換同功率加熱管。其次檢查固態(tài)繼電器輸出端,在控制器輸出加熱信號時,用萬用表測量其直流側(cè)應有3-32V控制電壓,交流側(cè)應導通,若固態(tài)繼電器擊穿或斷路,將導致加熱回路失控。此外,溫控儀表PID參數(shù)設置不當也會引起溫度過沖或振蕩,需根據(jù)熱慣性重新整定參數(shù)。
2.2 加濕系統(tǒng)異常
濕度無法上升或控制不穩(wěn)時,檢查加濕鍋爐內(nèi)加熱管結(jié)垢情況,水垢厚度超過2mm會嚴重影響導熱效率,應定期使用除垢劑清洗。觀察水位控制器是否失靈,防止干燒損壞加熱管。對于電極式加濕,需檢查電極棒腐蝕程度與水電導率是否匹配。固態(tài)繼電器檢測方法與加熱系統(tǒng)類似,注意加濕系統(tǒng)對水質(zhì)要求較高,建議使用去離子水或軟化水,電導率控制在10-20μS/cm范圍。
三、機械結(jié)構(gòu)類故障處置
3.1 箱門密封失效與開啟困難
在梅雨季節(jié)或沿海高濕地區(qū),箱門密封膠條與門框之間易凝結(jié)水膜,關門后排氣過程中內(nèi)外壓差可達0.02-0.05MPa,導致箱門難以開啟。處理措施為:用中性清潔劑徹底清洗密封條表面,去除水垢與霉斑,待干燥后均勻涂抹醫(yī)用滑石粉或?qū)S霉柚?,降低摩擦系?shù)并阻斷水汽附著。同時檢查門鉸鏈是否松動,密封條是否老化龜裂,必要時更換整體密封組件。建議長期濕熱試驗后執(zhí)行烘干程序,減少箱內(nèi)殘余水汽。
3.2 運行噪音異常升高
噪音增大通常源于機械部件松動或異常磨損。應重點排查循環(huán)風機葉片是否變形與蝸殼刮擦,用振動分析儀測量軸承徑向跳動,超標則更換軸承。壓縮機底座減震彈簧失效或地腳螺栓松動會傳遞低頻共振,需復緊螺栓并檢查減震系統(tǒng)。對于風冷設備,檢查冷凝風機扇葉平衡性。所有緊固件應按對角順序用扭矩扳手加固,避免因受力不均導致新的應力集中。
四、電氣控制系統(tǒng)故障
4.1 整機無法啟動
按下電源開關后設備無響應,應形成標準化排查流程:第一步測量配電箱輸入端三相電壓,確認是否在380V±10%范圍內(nèi)且無缺相;第二步檢查設備總斷路器與急停按鈕是否復位;第三步核查控制變壓器輸出電壓是否為24V/12V正常值;第四步查看PLC或控制器電源指示燈狀態(tài),若指示燈不亮則更換電源模塊。冬季環(huán)境溫度低于5℃時,壓縮機冷凍油粘度增大,啟動電流可能觸發(fā)過載保護,應在試驗室內(nèi)配置工業(yè)空調(diào)或管道加熱器,維持環(huán)境溫度在10-30℃技術規(guī)范區(qū)間。
五、故障處理邊界原則
上述方法適用于常見顯性故障的診斷與處理。當執(zhí)行系統(tǒng)性排查后仍無法定位根本原因,或涉及深層次的制冷系統(tǒng)油堵、換熱器內(nèi)漏、控制器程序紊亂等問題時,必須立即停止自行處理,避免不當操作造成二次損壞。應及時聯(lián)系原廠商或具備環(huán)境設備維修資質(zhì)的專業(yè)機構(gòu),提供詳細故障現(xiàn)象描述、已執(zhí)行的排查步驟及設備運行日志,由專業(yè)工程師攜帶專用檢測工具(如制冷劑回收機、真空泵、電子檢漏儀等)實施現(xiàn)場診斷與精準維修。
日常管理中,建議建立設備健康檔案,記錄每次故障現(xiàn)象、處理措施與更換部件型號,形成故障案例庫,為后續(xù)快速診斷提供參考。同時強化操作人員技術培訓,提升其對設備運行狀態(tài)的敏感度,實現(xiàn)早期預警與預防性維護,最大限度降低突發(fā)故障率,確保試驗任務連續(xù)可靠執(zhí)行。