恒温恒湿试验箱常见故障诊断与处理技术指南

恒温恒湿试验箱作为环境可靠性测试的核心设备，在电子电器、材料科学、生物医药等领域发挥着不可替代的作用。然而，在长期运行过程中，因操作规范执行不到位或维护保养不及时，设备可能出现各类功能性故障，直接影响试验数据的准确性和研发测试进度。若操作人员系统掌握常见故障的排查逻辑与处理方法，便可显著提升设备运行效率，最大限度减少非计划停机时间。
 

一、湿度显示异常故障的技术排查

湿度控制系统涉及供水、汽化、传感等多个环节，当显示屏湿度值偏离设定参数时，应遵循由简至繁的原则进行系统性排查。

首要检查加湿器管路系统的通畅性。长期运行中，水质杂质易在管路内壁形成沉积物，导致管径变窄；同时，管路高点可能积聚空气，形成气阻。这两种情况均会造成进水压力不足或排水不畅，直接影响蒸汽发生量。处理措施包括：关闭电源后拆卸管路，采用专用除垢剂循环清洗，清除水垢与杂质；对管路进行高点排气操作，确保液体流动连续性。清洗完成后需进行气密性测试，防止泄漏。

其次，应检测湿度控制回路的电气元件。重点检查加湿器加热管电阻值是否正常（通常应在数十欧姆范围），若呈开路状态则表明加热丝熔断，需更换同规格加热管。固态继电器作为功率控制器件，应使用万用表检测其输入输出端导通特性，若存在击穿或断路现象，应及时更换。同时检查控制信号线接头是否松动，防止因接触不良导致调控失灵。

再者，需核对超温保护器的设定阈值。该保护装置旨在防止加湿器干烧，其出厂默认温度通常设定为130℃。若现场误调低于此值，即使系统正常亦会触发保护机制，强制切断加湿电源。操作人员应严格依照设备技术手册，将保护温度恢复至标准设定值，并定期进行功能校验。
 

二、温度试验不达标故障的深度分析

温度模拟功能是试验箱的核心性能指标，当实际温度无法达到设定值时，需根据升温或降温的不同表现采取差异化诊断策略。

针对低温试验不达标现象，首先应排查试验工艺准备是否规范。试验前必须对工作室进行彻底烘干处理，残留水汽在低温下会结霜，增大热负荷。其次检查样品摆放是否符合要求，若试件堵塞出风口或回风口，将破坏空气循环流场，导致局部温度不均匀。排除上述人为因素后，应将焦点转向制冷系统：检查压缩机运行电流与高低压压力值，判断是否存在制冷剂泄漏；观察冷凝器散热效果，清理翅片间灰尘；检测膨胀阀或毛细管是否冰堵，必要时更换干燥过滤器。若系统采用复叠制冷，还需确认级间切换逻辑是否正常。

对于高温试验升温缓慢或无法到达问题，风循环系统的机械结构是首要检查对象。应手动调节风量挡板，观察其转动灵活性，若卡滞则需润滑转轴或更换执行器。循环电机应测量绕组电阻与绝缘性能，轴承异响或转速下降均需及时更换。此外，温度控制器PID参数漂移或主控仪表故障亦会造成控温失准，可通过比较传感器实测值与显示值偏差，或采用替换法对仪表功能进行验证。
 

三、温度显示失准故障的精准定位

当面板温度示值与实际工况严重不符时，可能涉及保护设定或执行器件失效。

首要核实超温保护器的温度阈值为150℃。该参数是设备安全运行的重要防线，若设定过低，将在正常工作温区触发报警，导致加热系统强制断电。操作人员需使用标准温度计校准工作环境，确保保护设定值高于最高试验温度至少20℃，并留有合理裕度。

若保护设定无误，应重点检测循环马达与固态继电器。循环马达故障表现为风轮停转或转速异常，可通过振动分析与温度检测判断轴承磨损情况。固态继电器的失效模式多为输出端持续导通或无法触发，造成加热管不受控或始终不工作。使用示波器检测触发脉冲，结合负载电压测量，可准确判断器件状态。更换时需严格匹配额定电流与耐压等级，并涂抹导热硅脂保证散热。
 

四、压力异常报警的系统性处置

设备运行中突发压力报警，通常与运行环境或散热系统状态密切相关。

环境温度过高是诱发该故障的主要外部因素。恒温恒湿试验箱设计运行环境温度为5～35℃，当实验室通风不良或遭遇极端天气，室温超过35℃时，制冷系统冷凝压力将显著升高，触发高压保护开关。建议在高环温季节采用工业空调维持实验室温度，或增强自然通风效率，确保设备进风口周围2米内无热源干扰。

散热效能衰减是内部诱因的核心表现。风冷式冷凝器应每月检查翅片清洁度，使用软毛刷或压缩空气自上而下清理灰尘，严禁使用硬物刮擦。水冷式系统需检测冷却水流量与进出口温差，清洗冷却塔填料与管路过滤器。无论何种冷却方式，均需保证冷凝器前方至少保留500mm净空间，顶部出风口不应安装遮挡物。定期使用红外线热像仪检测散热部件温度分布，可提前发现堵塞隐患。
 

五、湿热试验失稳故障的专项处理

湿热模式依赖湿球温度精确测量，传感器水位与纱布状态直接影响相对湿度控制精度。

若湿球传感器水位低于标准刻线，将导致湿球温度读数偏高，相对湿度计算值偏低。应检查自动补水浮球阀是否灵活，手动补水管路单向阀是否泄漏，确保水盘水位稳定在指定范围。水质需采用蒸馏水或去离子水，防止钙镁离子腐蚀探头。

湿球纱布因长期吸水蒸发易出现矿物质沉积，表现为发黄、硬化、吸水率下降。硬化纱布无法紧贴传感器探头，引起测量滞后与误差。处理方法是每两周更换一次纱布，安装时确保纱布完全包裹探头并保持适度松弛，下端浸没水中不少于30mm。更换前用软布清洁探头表面氧化层，保证热传导效率。
 

六、预防性维护体系的构建建议

故障处理仅是被动应对措施，建立科学的预防性维护体系方能从根本上保障设备稳定运行。建议制定包括日巡检、月保养、季检修的三级维护制度：每日记录关键运行参数，观察趋势变化；每月清洁过滤器、校准传感器；每季度检测电气连接、补充制冷剂、校验安全保护装置。同时，完善操作培训机制，确保人员持证上岗，杜绝误操作风险。
 

恒温恒湿试验箱的故障诊断需要结合电气、机械、制冷多学科知识，遵循从外到内、从易到难的排查路径。技术人员在掌握上述方法的同时，应注重理论与实践结合，不断积累经验，方能实现快速响应与精准维修，为产品质量验证提供可靠保障。