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军工用步入式恒温恒湿试验室的故障分析

作者: salmon范 编辑: 瑞凯仪器 来源: xh-studios.com 发布日期: 2019.12.27

    1、概述

     步入式恒温恒湿试验室是用于产品热稳定性试验、湿度试验、稳态环境试验及储存期限、低温试验的理想设备。试验箱不仅包括除湿和照明功能,也包括加热、制冷、加湿功能以满足老化、环境应力筛选、温度循环等环境试验及可靠性试验的要求。

    步入式恒温恒湿试验室是军品常用的试验设备,其日的是通过试验来暴露军品设计、生产中可能存在的缺陷以及军品是否符合有关标准的技术要求和军品规范要求。步入式恒温恒湿试验室是否正常工作、处于完好状态,是否符合试验条件和满足规定的技术要求是军品试验的基础,它直接关系到对军品的正确评价。因此,做好试验室的故障分析及维修工作,可以保证系统无故障、安全叮靠地运行,发挥其最大的设计能力和使用有效性,延长系统的使用寿命、减少军品科研生产费用,避免事故的发生。

军工用步入式恒温恒湿试验室的故障分析

    2、试验系统工作原理

    步入式恒温恒湿试验室由室体、调节通道、电气、控制面板、制冷、加湿等部分组成。室体由外敷彩色钢板的聚胺脂发泡绝热预制板拼装而成,构成系统的结构主体,为试验产品提供一个与外界相对隔绝的独立空间。主箱体设有双开大门,并配有测试引线孔、电热中空玻璃观察窗、照明灯。在大门]的门框及门板的四周埋有电热丝,以防止低温试验时表而凝露结霜。
    空气循环系统中的空气调节通道设于主箱体左侧,由离心风机、空气调节通道支架及盖板等组成。加热器和加湿锅炉的通湿气管道以及制冷系统的蒸发器均位于调节通道内部,加湿锅炉位于试验系统后面。
    系统采用强制空气对流来进行热量的传递,以保证试验空间的温度均匀性。置于空气调节通道顶部的离心风机是空气循环流动的动力源,空气从调节通道底部进入通道,经过蒸发器和加热器进行热量交换后,在风机的作用下,由通道顶部出风口进入试验空间。
    步入式恒温恒湿试验室采用模块化设计,在使用现场可快捷地组装成型,并方便扩展、改型和重新组装。壁板用聚氨酯“整体发泡”而成。在提高温湿度试验系统隔热性能的同时,也增强了壁板的强度。
    系统内的加热、冷却、加湿、除湿过程由通道和隔层间循环的气流完成。特别设计的顶室和隔层使气流循环更加稳定、均匀。保证超低的运转噪音和最大限度的流场均匀性。标准配备数字式微处理器,诸如可编程序控制器、定时器、图形记录器和计算机接口等选件,可根据实际运行要求自由选配。

    3、试验系统常见故障排除

    3.1 升温速率过低
    升温速率过低是由于加热器工作回路固态继电器或交流接触器失效;加热器工作回路导线保护开关跳闸;加热器断路或部分断路造成。加热器部分断路会使系统三相不平衡,严重的会影响温度场的均衡,局部温度过高,使箱体变形。升温速率过低,满足不了试验要求。当出现升温速率过低时,应检查相应的加热器各相电流是否正常,确定是否有断、短路现象,更换失效的固态继电器或交流接触器。
    3.2 恒温时温度波动度过大
    加热器工作回路周态继电器失效或制冷系统制冷剂泄漏,管路堵塞或电磁阀不工作,都会造成恒温时温度波动度过大。制冷系统故障不及时维修,带病使用,必然会损坏压缩机等贵重部件,大大提高维护成本。可通过检查制冷机电流来分析,如电流小,应解决制冷剂泄漏、管路堵塞或电磁阀不工作故障。电流大,应进一步检查加热器、固态继电器、产品热负载器有无问题,然后作相应处理。
    3.3 降温速率过低、低温时温度回升
    制冷系统制冷剂泄漏,管路堵塞或电磁阀不工作。低温时长时间或频繁开门,蒸发器结霜太厚或冷却水水温过高;制冷机系统单向阀损坏;通风系统风机工作不正常;压缩机频繁卸载(YVI 频繁动作);膨胀阀关得过小;产品或热负载超出额定范围的原因都会使降温速率过低、低温时温度回升。降温速率过低,
    低温时温度回升都满足不了试验要求。应检查风机、压缩机是否有故障,各压力继电器整定值是否正确。解决制冷剂泄漏、管路堵塞、结霜、水温过高及电磁阀、膨胀阀、产品或热负载超出额定范围故障。调整压力继电器整定值,更换单向阀。
    3.4 箱体内外表面凝露
    箱体内外表而凝露是观察窗加热丝不工作或平衡窗加热丝不工作;低温时长时间或频繁开门的原因。凝露不及时处理,将使密封条等零件加速老化,造成箱体的温度均匀性差。应更换损坏的电热丝,尽量避免低温下开门,或减少开门次数。
    3.5 系统跳闸
    一般是漏电保护开关老化失灵或系统局部某部件漏电所造成。系统跳闸将不工作。严重时漏电不处理,将会影响人身安全。应检查系统局部部件,如绝缘电阻等是否漏电。更换漏电保护开关。
    3.6 系统漏水
    冷冻机接水盘排水孔被堵住或排水管折弯水流不畅。不及时处理将会使系统周边积水,腐蚀金属件。应疏通排水孔,保证水流畅通。
    3.7 制冷机超压、过热、报警

    系统制冷是利用制冷剂液体的蒸发潜热从被冷却物体中吸热而实现制冷。从制冷机排出的高温高压过热蒸汽,进人冷凝器后同冷却水进行热交换,使过热蒸汽逐渐变成饱和蒸汽,进而变成饱和液体。当冷却水冷却时,饱和液体温度将继续降低,出现过冷。如果系统缺水,高温高压过热蒸汽同冷却水不能交换,系统将会出现压缩机超压,过热过流的报警保护,反复复位运行,将会损坏压缩机。应检查水塔及系统过滤器有无堵塞,并进行清洁保证供水。

    3.8 系统测量温度、湿度不准

    往往是箱体内温度传感器损坏,测量板工作不正常,或传感器与测量板未能良好连接所造成。应更换传感器、重新连接传感器与测量板,或更换传感器或测量板。
    3.9 湿度偏高或湿度偏低
    湿度偏高是湿球纱布被污染或安放不对;产品或热负载超出额定范围;制冷系统制冷剂泄漏;管路堵塞或电磁阀不工作;频繁开门,蒸发器结霜太厚;湿度变送器损坏的原因。
    湿度偏低使加湿器回路导线保护开关跳闸或交流接触器损坏;是加湿器工作回路固态继电器失效;供给加湿用水不足或加湿系统电磁阀坏;湿度变送器损坏的原因。
    温湿度偏高或偏低测量不准,会使控制动作错误,影响试验进行。应检查保护开关。解决泄漏、堵塞、结霜、加湿用水不足及产品或热负载超出额定范围故障。更换纱布或重新安放纱布、更换变送器、电磁阀。
    3.10 湿度指示长时间为99.9%
    往往是湿球纱布无水;供湿球用水电磁阀坏或纯水器供水不足;湿度变送器损坏的原因。解决方法是重新装上湿水纱布,更换电磁阀、变送器。保证纯水器供水(实际湿度远低于99.9% )。

    4、试验系统维护与保养

    为了使系统安全无故障运行。定期检查和维修不仅能及时解决问题并可使系统保持最佳的工作状态。
    4.1 步入式恒温恒湿试验室必须由专人操作维护。严格遵守系统操作规程,避免他人违章操作系统。
    4.2应建立系统使用档案,以方便系统的维护维修。使用档案应记录系统每次运行的起止时间(日期)、试验的种类、环境温度;当系统发生故障时,应对故障现象作尽可能详细的描述;对系统进行维护、维修的内容也应尽可能详细地记录。
    4.3 步入式恒温恒湿试验室长时间停机不用,会影响系统的有效使用寿命,因此,系统每10天至少要开机运行一次;不要在短时间内反复地使系统运行一停止,每小时启动次数应小于5次,每次开一停的时间间隔不小于3min;不要在低温时打开步入式恒温恒湿试验室的大门,以防止损坏]密封带。
    4.4 步入式恒温恒湿试验室主箱体,使用中应注意保护,不可受到利器或钝器的强力碰撞。
    4.5每月定期进行一次主电源开关(漏电短路器)动作试验,以确保此开关在满足负载能力下作为漏电保护器之用。具体步骤为,首先请确认总电源开关打到“0N",即系统通电,然后请按试验按钮。若漏电断路器的开关拨杆落下来则此功能正常。
    4.6漏电开关的漏电、过载、短路保护特性均由制造厂整定,在使用中不可随意调整,以免影响性能;漏电开关因短路断开后,需检查触头,若主触头烧损严重或有凹坑时,需进行维修。
    4.7为确保冷却水供水正常和清洁,每30天左右清洗一次制冷机冷却水过滤器,清洗--次供水的冷却水塔。若当地空气质量比较差,空气中灰尘含量很高,一般应7天左右清洗冷却水塔蓄水池。
    4.8在步入式温湿度试验系统内放置的试验产品离空气调节通道的吸、排风口应有一定的距离,以免妨碍空气的流通。
    4.9每年一次,用吸尘器清理除去配电室和水回路室灰尘。每个月一次,用干布清理吸干冷冻机组接水盘积水。
    4.10超温保护器动作试验。把超温保护器温度设定到比箱体温度低,若出现E0.O报警和蜂鸣声,表示其功能正常。完成上述试验后,应将温度保护的设定值重新适当地设定,否则可能会造成不适当的中止。

    5、结束语

     步入式恒温恒湿试验室出现故障主要分为甲乙两类故障。甲类故障,这类故障出现可能会对人员或系统的安全造成威胁。但控制系统会自动作出整个系统或部分系统停机的紧急措施,维修人员可以通过系统故障代码对故障部位作出快速定位即可排除。乙类故障(即以上分析的故障),出现此类故障时,系统将不能运行或系统的某些性能会下降,不会对人员或系统的安全造成威胁。对于这类故障,系统不会发出声光报警,维修人员可根据系统的工作原理、性能特征的变化进行故障分析作出判断来排除。
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