原文來源：高低溫試驗(yàn)箱工作原理和常見故障排除 作者：環(huán)測(cè)儀器
高低溫試驗(yàn)箱是指能模擬不同高溫和低溫的試驗(yàn)箱。在我國(guó)航天等軍工工業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品研發(fā)與制造中有著不可或缺的重要作用，然而因?yàn)樵囼?yàn)箱本身的獨(dú)特性，出現(xiàn)故障用戶不能自行排除，額外延長(zhǎng)了實(shí)驗(yàn)周期，對(duì)產(chǎn)品的研發(fā)產(chǎn)生了阻礙。而產(chǎn)生這些現(xiàn)象的根本原因還是對(duì)試驗(yàn)箱工作原理的不了解。為此，我將對(duì)試驗(yàn)箱的基本原理和簡(jiǎn)單故障排除做一些簡(jiǎn)要闡述，希望通過我們的共同努力，維護(hù)設(shè)備的安全可靠運(yùn)行。
試驗(yàn)箱的原理：高低溫試驗(yàn)箱重要的組成部分有制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，下面簡(jiǎn)要講解一下這幾個(gè)重要組成部分的工作原理和常見故障：
一.制冷系統(tǒng)：制冷系統(tǒng)是試驗(yàn)箱的最核心部分。一般來說，試驗(yàn)箱的制冷方式分為機(jī)械制冷和液氮制冷。機(jī)械制冷采用蒸氣壓縮式制冷，由于該制冷方式制冷劑在制冷管路中循環(huán)多次利用，只需給設(shè)備供電即可正常工作，所以說應(yīng)用是最為廣泛的。根據(jù)機(jī)械制冷方式中冷凝器的冷卻方式又可細(xì)分為風(fēng)冷方式和水冷方式。風(fēng)冷方式的特點(diǎn)是以空間中的空氣為冷源，將冷凝器中的熱量帶走，達(dá)到制冷的目的，機(jī)組運(yùn)行環(huán)境簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn);水冷方式采用循環(huán)水對(duì)冷凝器進(jìn)行冷卻，廣泛應(yīng)用在大型的環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)室，由于現(xiàn)場(chǎng)有多臺(tái)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，水冷條件具備，采用水冷方式可有效降低噪音，保持實(shí)驗(yàn)室工作溫度穩(wěn)定，便于實(shí)驗(yàn)人員工作。液氮制冷方式多用在對(duì)試驗(yàn)溫度要求較低，降溫速度要求較快的設(shè)備中，在設(shè)備運(yùn)行過程中會(huì)消耗大量液氮，成本較高，對(duì)于部分試驗(yàn)箱，可以采用機(jī)械制冷加液氮輔助制冷的方式。制冷系統(tǒng)常見故障如下：
1.1 冷凝器過濾網(wǎng)臟堵。風(fēng)冷機(jī)組在長(zhǎng)期工作后，由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境影響，在冷凝器過濾網(wǎng)處會(huì)聚集大量的灰塵和雜物，若不及時(shí)清理，將影響機(jī)組的降溫速率，導(dǎo)致壓縮機(jī)超負(fù)荷工作，出現(xiàn)壓縮機(jī)超壓故障，機(jī)組長(zhǎng)期工作在此種狀態(tài)下會(huì)嚴(yán)重?fù)p害壓縮機(jī)的壽命。建議用戶根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境定期清理灰塵，保證機(jī)組正常工作。(清理周期建議至少每月一次)
1.2 制冷劑泄漏。由于制冷系統(tǒng)的壓縮機(jī)和各部件長(zhǎng)期工作會(huì)產(chǎn)生一定的震動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間的工作后容易導(dǎo)致管路連接處的松動(dòng)，容易造成制冷劑的微量泄漏，當(dāng)泄漏量逐漸增大后就會(huì)明顯感覺到機(jī)組降溫速率變慢或不能到達(dá)目標(biāo)溫度。當(dāng)降溫速度明顯變慢時(shí)用戶需要及時(shí)聯(lián)系我方技術(shù)人員維修保養(yǎng)。
1.3 循環(huán)電機(jī)故障停轉(zhuǎn)。循環(huán)電機(jī)正常運(yùn)行是試驗(yàn)箱升降溫運(yùn)行的先決條件，只有循環(huán)風(fēng)機(jī)正常工作了，才能將制冷量和加熱量及時(shí)送達(dá)試驗(yàn)箱的任何空間;同時(shí)電機(jī)的正常工作也能保證實(shí)驗(yàn)箱各項(xiàng)指標(biāo)和用戶測(cè)試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠。如果循環(huán)風(fēng)機(jī)故障，試驗(yàn)箱將停止一切工作，直到排除電機(jī)故障后機(jī)組才能正常工作。
二.加熱系統(tǒng)：試驗(yàn)箱的加熱系統(tǒng)主要由大功率電阻棒組成。由于試驗(yàn)箱對(duì)升溫速率都有一定要求，因此試驗(yàn)箱的加熱系統(tǒng)功率都比較大。中間通過固態(tài)繼電器驅(qū)動(dòng)加熱器的啟動(dòng)停止。加熱器系統(tǒng)常見故障如下：
2.1 加熱系統(tǒng)保險(xiǎn)管燒毀。保險(xiǎn)管在長(zhǎng)期工作后容易出現(xiàn)燒斷等問題。如果加熱系統(tǒng)故障，首先要檢查加熱器保險(xiǎn)管是否完好，可以在機(jī)組正常上電的情況下，觀察保險(xiǎn)開關(guān)上的指示燈是否點(diǎn)亮，如果點(diǎn)亮可以肯定保險(xiǎn)管燒毀，需要更換同型號(hào)新保險(xiǎn)管。
2.2 固態(tài)繼電器故障。通常情況下加熱系統(tǒng)中的固態(tài)繼電器因通斷次數(shù)、散熱等方面的影響，容易出現(xiàn)被擊穿或斷開。在擊穿情況下高溫運(yùn)行受加熱器持續(xù)加熱的影響溫度會(huì)有向上漂移現(xiàn)象，直到加熱保護(hù)繼電器切斷加熱系統(tǒng);固態(tài)繼電器斷開后會(huì)切斷加熱系統(tǒng)，如果選擇升溫，會(huì)發(fā)現(xiàn)溫度停在當(dāng)前沒有任何變化，如果選擇降溫，溫度到達(dá)目標(biāo)值后會(huì)持續(xù)向下，直到壓縮機(jī)保護(hù)開關(guān)報(bào)警動(dòng)作，相應(yīng)的切斷壓縮機(jī)的工作。
2.3 加熱器故障。加熱器是否正常可以用萬用表測(cè)量其阻值判斷，若試驗(yàn)箱所用是三相固態(tài)繼電器，可以將萬用表調(diào)到電阻測(cè)量檔，分別測(cè)量固態(tài)繼電器輸出端中任何一相和零線之間的阻值，最后對(duì)比三個(gè)所得阻值是否接近，如果阻值接近加熱器正常，否則加熱器出現(xiàn)故障。在單相系統(tǒng)中，用同樣的方法測(cè)量固態(tài)繼電器輸出端與零線之間的阻值，判斷加熱器是否正常，同時(shí)還可以通過歐姆定律算出加熱器的功率。(由于試驗(yàn)箱加熱功率和升溫指標(biāo)有關(guān)，一般阻值范圍在10歐姆～70歐姆之間)
三.控制系統(tǒng)：控制部分是試驗(yàn)箱的核心，它決定了試驗(yàn)箱的運(yùn)行狀態(tài)，控溫精度等重要指標(biāo)。由于控制系統(tǒng)屬于軟件的范疇，而且此部分在設(shè)備出廠前經(jīng)過嚴(yán)格考核測(cè)試，軟件程序固化，使用過程中，除了正常軟件升級(jí)外，一般不會(huì)出現(xiàn)問題，因此，建議用戶可做基本了解。
由于高低溫試驗(yàn)箱是一個(gè)既有電氣又有制冷機(jī)械的多系統(tǒng)設(shè)備，因此，一旦設(shè)備出現(xiàn)問題，一定要全面地對(duì)整個(gè)設(shè)備進(jìn)行檢查和綜合分析。一般來說，分析判斷的過程即首先排除外部因素，如冷卻水、供電等，在完全排除外部因素后，根據(jù)故障現(xiàn)象，反方向查找故障原因，即可及時(shí)排除，如果遇到重大故障可及時(shí)與我方服務(wù)人員取得聯(lián)系，我們會(huì)盡快安排人員上門維修。
了解更多→高低溫試驗(yàn)箱