恒温恒湿试验箱常见故障诊断与处理技术规范

 

恒温恒湿试验箱作为环境可靠性测试的核心装备，在电子电器、航空航天、汽车制造及材料科学等领域发挥着关键作用。设备在长期运行过程中，因操作规范执行偏差、预防性维护缺失或元器件自然老化等因素，可能引发各类功能性故障，直接影响试验数据的准确性与生产研发进度。掌握系统化的故障诊断方法与技术处理手段，对于保障设备连续稳定运行具有重要的实践意义。
 

一、湿度控制系统异常诊断与处理

当设备出现湿度显示数值与设定参数严重偏离或加湿功能失效时，应重点从以下三个技术层面进行排查：

首先，检视加湿器供水管路的物理通畅性。管路内壁因水质硬度问题可能产生水垢沉积，或系统调试阶段残留空气未完全排出，均会导致进水压力不足、排水回流不畅等流体动力学异常。此时需执行管路清洗作业，采用弱酸性除垢剂循环冲洗，并在管路最高点开启排气阀，彻底排除系统内残留气体，确保水路循环压力稳定在0.1-0.3MPa额定范围。

其次，对湿度系统的电气执行部件进行功能性验证。使用万用表检测加湿器加热管的电阻值，判断是否存在断路或阻抗异常；检视固态继电器的输入输出端电压波形，确认其通断时序与控制信号是否同步。若发现加湿器超温保护器触发阈值设置过低（标准工况应设定为130℃±5℃），将导致加热回路过早切断，需依据设备技术手册重新校准保护参数。
 

二、温度循环系统失效分析

温度控制精度是衡量设备性能的核心指标。针对设定温度无法达到的故障现象，需区分低温工况与高温工况采取差异化诊断策略：

低温达不到设定值时，首要排除试验腔体预处理不当与样品装载不规范等人为因素。试验前未对工作室进行充分烘干处理，残留水汽在低温下凝结成霜，会严重影响蒸发器热交换效率；样品摆放过度密集或遮挡送风口，将破坏风循环系统的流场分布，导致局部温度梯度超标。若上述因素均已排除，则需深入检查制冷系统，重点检测压缩机吸排气压力、制冷剂回路是否有泄漏迹象，以及热力膨胀阀的开启度是否匹配当前负荷。

高温升温迟缓或无法达到设定值，应优先检查风循环系统的机械传动部分。调节挡板因长期高温可能产生热变形，导致开度不足；循环电机的绕组绝缘性能下降会影响转速输出。同时，需对控制仪表的PID参数进行复核，确认比例、积分、微分系数设置是否与当前负载特性匹配，必要时进行自整定优化。

温度显示异常波动或传感器反馈失灵时，除检查控制面板超温保护器的设定值（标准工况应为150℃）外，还需对循环马达的轴承磨损状态、固态继电器的过零触发功能进行专业检测，及时更换失效组件。
 

三、压力安全保护系统误报处理

设备正常运行中突发压力异常报警，通常指向外部运行环境或内部散热系统的效能衰减：

环境温度过高是导致压缩机排气压力超限的首要诱因。恒温恒湿试验箱的设计工况要求环境温度维持在5-35℃区间，当夏季高温天气室内自然温度超过38℃时，冷凝器散热温差不足，制冷效率呈指数级下降。建议在试验区域配置工业级空调系统，维持环境温度在设备允许范围内，或采用水冷型冷凝器方案以提升散热能力。

散热系统效能下降问题需定期执行预防性维护。检查冷凝器翅片是否被粉尘、纤维等杂质堵塞，导致换热面积减少；确认冷凝风机叶轮积垢程度及电机负载电流是否正常。散热部件与周围障碍物必须保持不少于50cm的安全间距，并建立月度清洁制度，使用高压气枪或专用清洗剂清除积聚污物，恢复散热器的原始换热系数。
 

四、湿热复合工况故障综合排查

当设备在温湿度交变试验中出现湿度控制失稳或显示值虚高时，应针对湿球温度测量系统进行专项诊断：

湿球传感器水位瓶的液位高度需精确控制在距瓶口15-20mm标准刻度线，水位过低将导致湿球温度读数失真，进而使相对湿度计算值偏离真实状态。同时，湿球纱布必须保持清洁湿润且具有良好的毛细吸水性。纱布材质老化变硬或表面形成钙镁结晶后，水分蒸发速率下降，湿球温度趋近于干球温度，造成湿度控制系统持续加湿而实际值无法提升的虚假饱和现象。此时应立即更换符合标准的专用湿球纱布，并确保纱布与传感器探头紧密包裹。
 

五、预防性维护体系构建

故障的主动预防远优于事后维修。建议建立涵盖日检、月保、季修的三级维护制度：每日记录设备运行参数，观察是否有异常噪声或报警信息；每月清洁水路过滤器、检查电气接线端子紧固状态；每季度对制冷系统压力、加湿器结垢程度、风循环电机轴承润滑状况进行全面检测。同时，操作人员须经系统培训并取得设备操作资质，严格遵循样品装载量不超过工作室容积2/3、试验结束后逐步回温等操作规程，从根本上降低故障发生率。
 

恒温恒湿试验箱的故障处理需遵循系统性诊断思路，结合电气原理、制冷工艺与流体控制等多学科知识，方能实现快速定位与精准修复。通过构建科学的运维管理体系，可最大限度保障设备长期稳定运行，为环境可靠性试验提供坚实的技术支撑。