一、引言

二、常見異常故障現象及可能原因

（一）溫度失控

1. 加熱系統故障

• 加熱絲燒毀：加熱絲是試驗箱實現升溫功能的關鍵部件。長時間使用或在過高電流、電壓沖擊下，加熱絲可能會因過熱而燒毀。例如，當電源電壓不穩定，出現瞬間過高電壓時，加熱絲承受的功率超出其額定值，導致其溫度急劇上升，終燒毀。此時，試驗箱無法正常升溫，溫度顯示會停滯或下降。

• 加熱繼電器粘連：加熱繼電器負責控制加熱絲的通電與斷電。如果繼電器的觸點因頻繁動作或質量問題而粘連，會使加熱絲一直處于通電狀態，無法停止加熱。這將導致試驗箱溫度持續上升，超出設定范圍，嚴重時可能損壞試驗樣品和試驗箱內部結構。

2. 制冷系統故障

• 制冷劑泄漏：制冷系統依靠制冷劑的循環來實現降溫。若制冷管道存在裂縫、接頭松動等問題，制冷劑會泄漏。隨著制冷劑的減少，制冷能力下降，試驗箱低溫段溫度無法達到設定值。例如，在制冷管道的焊接處，如果焊接質量不佳，在長期的振動和壓力作用下，可能會出現微小裂縫，導致制冷劑緩慢泄漏。

• 壓縮機故障：壓縮機是制冷系統的核心。當壓縮機出現故障，如電機燒毀、活塞卡死等，制冷循環無法正常進行。電機燒毀可能是由于散熱不良、長時間過載運行或電源故障等原因引起。活塞卡死則可能是因為潤滑不足、雜質進入氣缸等因素導致，這都會使試驗箱的制冷功能失效，溫度失控。

（二）沖擊轉換異常

1. 風門切換故障

• 風門電機損壞：風門電機負責驅動風門的開啟和關閉，以實現高低溫區的切換。如果電機損壞，如電機繞組短路、斷路或軸承卡死，風門將無法正常動作。例如，在電機長期運行過程中，由于磨損或潤滑不良，軸承可能會卡死，使電機無法轉動，導致風門停留在某一位置，無法進行冷熱沖擊轉換，試驗箱只能維持在單一溫度環境下。

• 風門位置傳感器故障：風門位置傳感器用于檢測風門的位置信息，并反饋給控制系統。當傳感器出現故障，如失靈、偏差過大等，控制系統會接收到錯誤的信號，無法準確判斷風門的狀態，從而導致風門切換異常。例如，傳感器受到灰塵、濕氣等污染，其測量精度下降，可能會使控制系統誤判風門已關閉，而實際上風門仍處于打開狀態，影響冷熱沖擊試驗的正常進行。

2. 控制系統邏輯錯誤

• 程序混亂：試驗箱的控制系統程序可能因電磁干擾、軟件漏洞或誤操作等原因出現混亂。例如，在試驗箱附近有強電磁場源，如大型電機、變壓器等，可能會干擾控制系統的信號傳輸，使程序運行出錯。此時，控制系統可能無法按照預設的時間和溫度曲線控制風門切換，導致沖擊轉換時間不準確、溫度變化異常等問題。

• 參數設置錯誤：操作人員在設置試驗箱的控制參數時，如果出現錯誤，如高低溫區的溫度設置顛倒、沖擊轉換時間設置過長或過短等，也會導致沖擊轉換異常。這種情況屬于人為操作失誤，但在實際使用中較為常見，需要加強操作人員的培訓和管理。

（三）濕度異常

1. 加濕系統故障

• 加濕器損壞：加濕器是調節試驗箱濕度的重要部件。當加濕器的加熱元件損壞、水供應系統堵塞或霧化裝置故障時，無法正常產生水蒸氣，導致試驗箱濕度偏低。例如，加濕器的加熱元件因長期使用而老化，無法將水加熱至產生足夠水蒸氣的溫度，或者水供應管道被雜質堵塞，水無法順利進入加濕器，都會使加濕功能失效。

• 濕度傳感器偏差：濕度傳感器用于監測試驗箱內的濕度值。如果傳感器出現偏差，如校準不準確、老化或受污染等，會使控制系統接收到錯誤的濕度信息，從而無法正確控制加濕系統的運行。例如，濕度傳感器的校準數據丟失或因長期暴露在高濕環境中，其敏感元件性能發生變化，導致測量的濕度值與實際值相差較大，可能會使加濕系統過度加濕或加濕不足。

2. 除濕系統故障

• 冷凝水排水不暢：除濕系統主要通過冷凝水的排出實現除濕。如果排水管道堵塞、排水泵故障或排水口位置不合理，冷凝水無法及時排出，會在試驗箱內積聚，導致濕度偏高。例如，排水管道因灰塵、雜物堆積而堵塞，或者排水泵因電機故障無法正常工作，都會使冷凝水在箱體內越積越多，影響濕度控制。

• 制冷系統與除濕關聯故障：在一些試驗箱中，除濕功能與制冷系統密切相關。當制冷系統出現故障，如蒸發器溫度異常、制冷劑量不足等，會影響除濕效果。例如，蒸發器溫度過高，無法使空氣中的水蒸氣充分凝結成水滴，導致除濕能力下降，試驗箱內濕度無法降低到設定值。

三、故障診斷方法

（一）觀察法

1. 外觀檢查

• 定期對試驗箱的外觀進行檢查，查看是否有部件損壞、變形、漏水、漏電等跡象。例如，檢查加熱絲是否有斷裂、變色現象，制冷管道是否有結霜、泄漏痕跡，風門是否有卡頓、密封不嚴等情況。通過外觀檢查，可以初步判斷可能存在的故障部位，為進一步的診斷提供線索。

• 觀察試驗箱的顯示屏和指示燈，了解設備的運行狀態和報警信息。例如，如果顯示屏上顯示溫度異常、濕度異常或故障代碼等信息，根據這些提示可以快速定位到相關的故障系統或部件。同時，注意觀察指示燈的狀態，如加熱指示燈、制冷指示燈、加濕指示燈等，判斷相應系統是否正常工作。

（二）儀器檢測法

1. 溫度測量

• 使用高精度的溫度計或溫度數據采集儀，對試驗箱內的溫度進行測量。將測量結果與試驗箱的顯示溫度進行對比，判斷溫度傳感器的準確性。例如，在試驗箱的不同位置放置溫度計，分別測量高低溫區的溫度，檢查是否存在溫度分布不均或與設定溫度偏差較大的情況。如果測量溫度與顯示溫度相差超過允許范圍，可能是溫度傳感器故障或控制系統的溫度補償算法存在問題。

• 對于加熱和制冷系統，可以使用紅外測溫儀測量加熱絲、壓縮機、蒸發器等部件的表面溫度，判斷其工作狀態是否正常。例如，測量加熱絲的溫度，如果溫度遠低于正常加熱時的溫度，可能是加熱絲損壞或供電不足；測量壓縮機的溫度，如果溫度過高，可能是壓縮機過載、散熱不良或制冷劑不足等原因導致。

2. 濕度測量

• 采用專業的濕度計對試驗箱內的濕度進行測量，與濕度傳感器的測量值進行對比，以確定濕度傳感器的準確性。同時，檢查加濕系統和除濕系統的工作效果。例如，在加濕過程中，測量試驗箱內濕度的上升速度和終達到的濕度值，判斷加濕器是否正常工作；在除濕過程中，觀察濕度的下降情況，檢查冷凝水的產生和排出情況，確定除濕系統是否存在故障。

3. 電氣參數測量

• 使用萬用表、示波器等儀器，測量試驗箱的電氣參數，如電源電壓、電流、電阻、電容等。例如，測量加熱絲的電阻值，判斷其是否正常；測量電機的繞組電阻和工作電流，檢查電機是否存在短路、斷路或過載等問題；使用示波器觀察控制系統的信號波形，判斷是否存在干擾或信號異常等情況。通過電氣參數的測量，可以深入了解設備的電氣系統工作狀態，找出可能存在的電氣故障原因。

（三）替換法

1. 部件替換

• 當懷疑某個部件出現故障時，可以采用替換法進行驗證。例如，當懷疑溫度傳感器故障時，用一個已知正常的溫度傳感器替換原傳感器，然后觀察試驗箱的溫度控制情況。如果替換后溫度控制恢復正常，則說明原傳感器故障；如果問題仍然存在，則需要進一步排查其他可能的原因。同樣，對于加熱絲、繼電器、電機等部件，也可以采用替換法進行故障診斷。

• 在進行部件替換時，要注意選擇與原部件相同型號、規格的替代品，以確保替換后的部件能夠正常工作，并且不會對試驗箱的其他系統造成不良影響。同時，在替換過程中要嚴格按照操作規程進行操作，避免因操作不當而損壞設備或引發新的故障。

四、故障預防措施

（一）定期維護保養

1. 清潔保養

• 定期對試驗箱進行清潔，包括內部和外部。清除試驗箱內的灰塵、雜物、冷凝水等，保持試驗環境的清潔。例如，定期清理加熱絲、蒸發器、冷凝器等部件表面的灰塵，提高其熱交換效率；清理排水管道和加濕水供應管道，防止堵塞。對試驗箱的外部進行清潔，保持外觀整潔，同時檢查外殼是否有損壞、密封是否良好等情況。

• 清潔試驗箱的傳感器，如溫度傳感器、濕度傳感器等。傳感器表面的灰塵、污垢等會影響其測量精度，定期用干凈的軟布或專用的傳感器清潔劑進行清潔，確保傳感器能夠準確地感知試驗箱內的環境參數。

2. 潤滑保養

• 對試驗箱的運動部件進行潤滑，如風門電機的軸承、傳動鏈條、壓縮機的活塞等。選擇合適的潤滑油或潤滑脂，按照規定的時間和劑量進行添加。例如，每隔一定時間對風門電機的軸承添加適量的潤滑脂，減少軸承的磨損，提高電機的使用壽命；對壓縮機的活塞進行定期潤滑，確保其運動順暢，降低活塞卡死的風險。

3. 電氣系統檢查

• 定期檢查試驗箱的電氣系統，包括電源線、插頭、插座、繼電器、接觸器、控制器等部件。檢查電源線是否有破損、老化現象，插頭和插座是否接觸良好，繼電器和接觸器的觸點是否正常，控制器的電路板是否有虛焊、短路、斷路等問題。例如，定期用萬用表測量電源線的電阻值，檢查其是否存在斷路或電阻過大的情況；檢查繼電器的觸點，若發現有氧化、粘連等現象，及時進行清理或更換。

（二）環境控制與管理

1. 溫度環境控制

• 保持試驗箱所在環境的溫度穩定，避免過高或過低的溫度對試驗箱的性能產生影響。一般來說，試驗箱應放置在溫度為 15 - 35°C 的環境中。如果環境溫度過高，會影響試驗箱的制冷效果，增加制冷系統的負荷；如果環境溫度過低，可能會導致試驗箱的加熱系統過度工作，同時也會影響一些電子部件的性能。可以通過安裝空調等設備來調節環境溫度，確保試驗箱在適宜的溫度環境下運行。

2. 濕度環境控制

• 控制試驗箱所在環境的濕度在 30% - 70% 之間。濕度過高會使試驗箱的外殼、電氣部件等容易受潮生銹，影響設備的使用壽命；濕度過低則可能會導致試驗箱內的濕度控制不穩定，尤其是在加濕過程中容易出現加濕不足的情況。可以通過安裝除濕機或加濕器等設備來調節環境濕度，為試驗箱提供一個穩定的濕度環境。

3. 電磁環境控制

• 減少試驗箱周圍的電磁干擾源，如大型電機、變壓器、電焊機等。電磁干擾可能會導致試驗箱的控制系統出現故障，影響試驗箱的正常運行。如果無法避免電磁干擾源，可以采取屏蔽措施，如在試驗箱周圍安裝金屬屏蔽網，將試驗箱與干擾源隔離開來，或者對試驗箱的控制系統進行電磁屏蔽設計，提高其抗干擾能力。

（三）操作人員培訓與管理

1. 操作培訓

• 對操作人員進行專業的培訓，使其熟悉高低溫冷熱沖擊試驗箱的操作規程、性能特點、維護保養知識等。培訓內容包括設備的開機、關機、溫度和濕度設置、試驗程序的編寫與運行、故障報警的處理等。通過培訓，提高操作人員的操作技能和故障處理能力，減少因人為操作失誤而導致的故障。

• 培訓操作人員掌握正確的試驗方法和數據記錄方法。在進行試驗時，操作人員應按照標準的試驗方法進行操作，確保試驗數據的準確性和可靠性。同時，要認真記錄試驗過程中的各種數據和現象，為試驗結果的分析和設備的維護保養提供依據。

2. 操作管理

• 制定嚴格的操作管理制度，規范操作人員的行為。例如，規定操作人員在操作設備前必須進行設備檢查，確保設備正常后方可進行試驗；在試驗過程中，操作人員不得擅自離開崗位，要密切關注設備的運行狀態；試驗結束后，操作人員要及時清理設備，做好設備的關機和維護保養工作。通過嚴格的操作管理，提高設備的使用效率和安全性，減少故障的發生。

五、結論

高低溫冷熱沖擊試驗箱的異常故障涉及溫度、沖擊轉換、濕度等多個方面，其成因復雜多樣，包括部件故障、控制系統問題、環境因素以及人為操作失誤等。通過觀察法、儀器檢測法和替換法等故障診斷方法，可以快速準確地找出故障原因。采取定期維護保養、環境控制與管理以及操作人員培訓與管理等故障預防措施，可以有效降低故障的發生概率，保障試驗箱的穩定運行，為產品的可靠性測試提供可靠的試驗環境。在實際使用過程中，要加強對試驗箱的監控和管理，及時發現和解決問題，確保試驗箱的性能和試驗數據的質量。