恒温恒湿试验箱典型故障诊断与系统性排除技术规程

恒温恒湿试验箱作为环境模拟测试的核心装备，在长期连续运行过程中，因操作参数设置失当、预防性维护缺失或元器件自然老化等因素，难免出现各类功能性故障。此类异常状况若未能及时有效处置，不仅直接导致试验数据失真、研发进度延误，更可能引发次生安全事故。因此，操作技术人员熟练掌握常见故障的表征识别、成因分析与快速排除方法，对于保障设备稳定运行、提升试验效率具有至关重要的现实意义。本文将系统阐述五大类典型故障的技术特征与标准化处理流程。
 

一、湿度显示失准与加湿系统运行异常

当监控界面呈现湿度示值持续低于目标设定值，或湿度曲线出现剧烈波动等异常现象时，应重点排查以下技术环节：

首先，检查加湿器供水管道的通畅性。因试验用水水质硬度超标或长期未实施清洗保养，管道内壁易积聚碳酸钙、镁盐等矿物质沉积物，导致管径缩窄甚至完全堵塞。同时，管路中若残留空气形成气阻，会破坏供水连续性，造成加湿器进水压力不足或排水不畅。处理措施为：关闭水路阀门后拆下管道，采用浓度为5%的柠檬酸溶液循环浸泡30分钟，再用纯净水冲洗至pH值中性；使用抽真空装置或手动排气阀排除系统内残存空气，恢复水流畅通。

其次，对湿度控制回路的核心执行元件进行功能验证。检查加湿器电热管或电极式加湿罐的电源供给是否正常，测量固态继电器（SSR）输出端电压是否达到额定工作值。若SSR输入侧有控制信号而输出侧无电压，表明继电器内部晶闸管击穿或驱动电路故障，需更换同规格配件。同时检测加湿系统超温保护器的整定温度，标准设定值为130℃，若因误操作或参数漂移导致设定值偏低，将触发保护机制切断加湿器电源，造成加湿功能中断。
 

二、温度控制失效与热力循环系统故障

设备在执行高低温交变程序时，若出现无法触及预设温度极值的状况，需根据温度偏差方向分类诊断：

针对低温不达标问题，首要排除人为因素导致的工况异常。部分操作人员在试验准备阶段忽视工作室内壁的预烘干处理，残留水蒸气在低温工况下结霜，严重干扰蒸发器热交换效率。依据GB/T 10592标准，低温试验前应在60℃条件下空载运行2小时实施除湿。此外，试验物品摆放超量是常见诱因，当样品密集堆放或遮挡回风口时，会阻碍空气循环对流，造成局部温度梯度超标。若排除上述因素，则需深入检查制冷系统技术状态，包括压缩机吸排气压力、制冷剂充注量、热力膨胀阀开度及干燥过滤器堵塞情况，此类问题需由具备制冷设备维修资质的专业人员处置。

对于高温升温异常，应分级排查热动力传输路径。先检查风循环系统的调节挡板是否处于全开位置，验证循环风机电机转向是否正确、转速是否达标，使用钳形表测量电机运行电流以判断是否存在机械卡滞。再检测加热管组通断状态及绝缘电阻，排查固态继电器是否发生常开故障。最后评估PID控制仪表的调节参数，若比例积分微分参数设置失当，将导致温度过冲或长时间振荡，需依据设备技术手册重新整定自整定参数。
 

三、温度监控回路显示失灵

当控制面板温度显示跳变、固定于某一数值或出现"---"等异常代码时，表明温度测量环节存在故障。首要核查超温保护器的温度阈值设置，该保护器独立于主控系统，直接串联于加热回路，其设定值通常要求不低于150℃。若设定温度不当触发保护，将切断主控信号传输，导致显示冻结。

进一步需检测循环马达的工作状态，风机停转会使感温探头无法获取真实气流温度，造成采样数据滞后或失效。拆开风机接线盒，检测绕组电阻值及轴承润滑状况，必要时更换电机或补充高温润滑脂。同时检查温度通道的固态继电器是否因漏电流过大导致信号干扰，采用替换法验证其性能稳定性。
 

四、制冷系统压力异常报警机制触发

设备正常运行中突发压力报警，通常由外部环境因素或内部散热障碍引发。安装场所的环境温度应严格控制在5-35℃范围内，当夏季高温季节室温超过35℃时，冷凝器散热效率下降40%以上，导致高压侧压力超过2.5MPa安全阈值。建议实验室配置独立空调系统，维持恒温环境，或临时采用工业风扇强制通风降温。

内部散热不良多因长期未实施清洁保养所致。检查风冷式冷凝器翅片是否被灰尘、纤维缠绕堵塞，使用高压氮气或专用翅片清洗剂清除污垢，确保翅片间距恢复至原始状态。对于水冷式机组，需确认冷却水流量不低于额定值、进水温度低于32℃、冷却塔散热填料无结垢。此外，冷凝风机叶片变形、传动皮带松弛或电机缺相运行，均会削弱散热能力，需逐一排查修复。
 

五、湿热交变模式下的综合故障

执行湿热循环程序时，若出现湿度响应迟缓或无法维持高湿状态，应集成检查湿球传感系统。先目测湿球槽水位是否处于液位计中位线以上，若水位持续下降，需检修补水浮球阀密封性及进水管路通畅性。再检查湿球纱布的吸湿性能，纱布在长期使用后因水中杂质沉积而硬化，其吸水高度可能从正常的50mm降至10mm以下，无法为传感器提供持续蒸发水源。更换纱布时应选用原装进口的高纯度脱脂纱布，裁剪尺寸需匹配传感器规格，缠绕后保证探头与纱布完全贴合无气泡。
 

预防措施方面，建立规范化的日常点检制度，每班次记录温湿度波动度、压缩机启停频次及报警信息，实施趋势分析。每月清洗加湿水盘，每季度更换试验用水并消毒水箱，每半年校准温湿度传感器，每年检测制冷系统泄漏点。操作及维护人员须参加生产厂家组织的技术培训，深入理解制冷原理、PID控制逻辑及安全联锁机制，避免生搬硬套操作步骤。唯有将标准化操作规程与系统性预防维护相结合，方能确保恒温恒湿试验箱长期稳定可靠运行，为产品质量保障提供精准的环境模拟测试平台。