恒温恒湿试验箱作为现代工业产品可靠性验证的核心设备,其运行稳定性直接关系到研发进度与质量管控成效。在实际应用中,因操作规程执行不到位或预防性维护机制缺失导致的设备故障时有发生,轻则影响试验数据的准确性,重则造成整个测试项目延期。因此,系统掌握常见故障的表征特征与排查逻辑,对于提升设备可用性、降低非计划停机时间具有显著的实践价值。本文将针对五大类典型故障展开技术性分析,并提供标准化的处置方案。

一、湿度控制异常故障的系统性排查
湿度参数无法达到设定值或显示数值剧烈波动是较为常见的故障类型。此类问题通常源于水路系统阻塞或湿度控制链元件失效,需遵循由简至繁的原则实施分段诊断。
首先应核查加湿器供水管路的通畅性。长期运行过程中,由于水质硬度影响,管道内壁易形成碳酸钙沉积,造成管径缩窄;同时,管路高点可能积聚不凝性气体形成气堵。上述情况均会阻碍水流的正常输送。处置措施为:关闭水源阀门后拆下管路,采用专用除垢剂浸泡清洗,并用压缩空气吹扫排净管内空气,恢复水力循环。
若管路系统无异常,则需深入检查湿度控制链核心元件。重点检测加湿器电极的绝缘性能与固态继电器的导通特性,使用钳形电流表监测加湿器工作电流是否处于额定范围。此外,加湿器超温保护器的设定值应严格校验,标准工况下其动作温度应锁定于130℃,若设定过低会导致保护器频繁误动作,中断加湿进程,此时需依据设备技术手册重新校准。
二、温度控制失效的差异化诊断策略
温度试验中无法稳定至目标值的故障现象需区分制冷与制热两种工况分别处理,其故障根源存在本质差异。
针对低温试验不达标问题,首要排查非设备性因素。试验前必须执行工作室空载烘干程序,消除内壁吸附的残余水汽,防止蒸发器结霜过厚影响换热效率。同时,负载摆放应遵循空气流通原则,样品总体积不得超过工作室容积的1/3,且禁止遮挡出风口与回风口,确保强迫对流风路畅通。排除上述干扰后,若故障依旧,则指向制冷系统本体,需由专业人员检测压缩机排气压力、制冷剂充注量及膨胀阀过热度,判断是否存在制冷剂泄漏或压缩机性能衰减。
高温升不上去的情况则应聚焦加热执行系统。先检查风循环系统的机械部件:风挡板是否按要求开启至最大角度,循环电机运转电流是否正常,叶轮有无松动打滑。再延伸排查控制层,利用信号发生器模拟温度信号输入,观察PID控制仪表输出指令是否响应,若仪表无驱动电压输出,则判定为控制仪表故障,需更换或返厂维修。
三、温度显示失准的快速定位方法
当面板显示温度与实际箱内温度偏差超过允许误差(通常为±2℃)时,应优先核查保护设定参数,再排查执行器件。
操作人员需进入控制面板后台菜单,确认超温保护器的阈值设定是否符合设备规范,常规要求为150℃。该参数若被意外修改至低于工作温度,将触发保护动作并切断加热回路,导致显示温度停滞。参数无误后,将诊断转向硬件层面:循环马达的绕组绝缘电阻应大于5MΩ,否则因匝间短路导致转速下降,温场均匀性恶化;温度调节回路的固态继电器需测量输入-输出端压降,正常应低于1.5V,若数值过大说明内部晶闸管击穿,无法有效调节加热功率,此时应及时更换同规格器件。
四、压力异常报警的多维处置方案
设备正常运行时突发压力异常报警,此类故障具有紧急性,需立即响应以避免压缩机损毁。
首要考量环境工况是否超限。恒温恒湿试验箱的设计使用环境温度范围为5~35℃,当实验室未配置空调系统且遭遇极端高温气候时,冷凝器散热效率随环境温度升高呈指数下降,导致高压侧压力突破安全阈值。此时应立即暂停试验,采用工业空调对实验室强制降温,待室温回落至30℃以下方可重启设备。
若环境温度正常,则需检查散热系统的物理状态。风冷型冷凝器翅片极易积聚纤维性粉尘,形成隔热层阻塞气流通道。维护人员应使用软毛刷配合高压气枪,沿翅片垂直方向清理,确保翅片间距恢复至原始状态。同时,冷凝器进风口与障碍物之间必须保留不少于50厘米的净空距离,出风口不得正对墙壁,否则会引起热空气短路循环。对于水冷机组,还需检查冷却水流量与进水温度是否符合技术协议要求。
五、湿热系统功能异常的专项检修
湿热试验中,湿球温度无法跟踪干球温度变化,导致湿度失控,此故障集中于湿球测温子系统。
标准的诊断流程为:第一步检查湿球水槽水位是否维持在标准刻度线±5mm范围内,若水位过低,湿球纱布因毛细作用失效而无法充分吸水,需及时补充去离子水并调节浮球阀灵敏度。第二步评估纱布自身状态,连续运行超过30天后,纱布会因水垢沉积与纤维老化变得干硬,此时其吸水率下降50%以上,必须更换为原厂配套的新纱布,且安装时需确保纱布完全包裹传感器探头并与水槽保持可靠接触。此外,湿球温度传感器自身的精度漂移亦需定期校准,建议每季度使用标准铂电阻进行一次比对校验。
六、故障处理的基本原则与预防性维护
高效处理恒温恒湿试验箱故障依赖三大核心原则:现象与机理对应、由外及里逐层深入、工具检测与经验判断结合。建立设备运行日志制度,详细记录每次故障的现象、排查过程与更换的元器件,有助于快速形成故障特征库,实现同类问题的快速复用诊断。
更重要的是构建预防性维护体系,将故障消除在萌芽状态。制定月度、季度、年度维护计划,内容涵盖过滤器更换、制冷剂回收再充注、循环风机轴承润滑、密封条弹性恢复等20余项关键作业。通过主动维护,可将设备平均无故障时间(MTBF)提升40%以上,从根本上降低故障发生率,保障科研与生产活动的连续性。
用户通过系统学习上述故障处理方法,能够有效提升设备自主维护能力,最大限度减少对外部技术支持的依赖。我司技术服务中心亦提供7×24小时远程诊断支持,并定期开设设备运维培训班,助力客户建立专业化设备管理团队。