高低溫試驗箱作為環境可靠性檢測的核心設備,通過模擬高溫、低溫及溫變循環環境,考核電子元器件、材料、整機產品的耐候性能,廣泛應用于電子、汽車、航空航天等領域。該設備依賴精密的制冷系統、加熱系統與溫控系統協同工作,操作不當易引發設備故障、試驗數據偏差,甚至導致安全事故。本文從 “安全操作" 與 “高效保養" 雙維度出發,詳細闡述高低溫試驗箱的操作注意事項與日常保養要點,為實驗室操作人員提供全面指導。
設備狀態檢查
外觀與連接檢查:確認試驗箱外殼無破損,電源線、信號線連接牢固,接地端子可靠接地(接地電阻≤4Ω),避免因接地不良引發觸電或設備干擾;檢查制冷系統管路(如冷凝器、蒸發器)無泄漏痕跡,若發現管路結霜異常或油漬,需停機排查制冷劑泄漏問題。
功能預校驗:啟動設備空載運行,設定常溫(25℃)狀態,觀察溫控儀表顯示值與校準溫度計的偏差(應≤±0.5℃);測試門體密封性能,關閉箱門后用一張 A4 紙插入門縫,若紙張可輕松抽動,需調整門鉸鏈或更換門封條,防止溫場泄漏影響試驗精度。
樣品預處理:確認試驗樣品的體積不超過試驗箱有效容積的 80%,且樣品擺放均勻,與箱壁、風道保持≥5cm 距離,避免遮擋風道導致溫場不均;若樣品為易燃易爆物質(如鋰電池),需選用防爆型試驗箱,并在箱內加裝防爆泄壓裝置,禁止將普通試驗箱用于高危樣品測試。
參數設定規范
避免超范圍設定:嚴格按照設備額定參數設定溫度范圍(普通設備通常為 - 70℃~150℃,特殊型號可達 - 100℃~200℃),禁止設定超出額定值的溫度,防止加熱管燒毀或制冷壓縮機過載;設定溫變速率時,需符合設備最大溫變速率(通常為 5℃/min~15℃/min),避免驟升驟降導致溫控系統失控。
保護參數設置:啟用設備的過溫保護功能,將過溫保護值設定為試驗溫度 ±10℃(如試驗溫度 80℃時,過溫保護設為 90℃),同時檢查急停按鈕、超壓保護安全裝置是否正常,確保異常時能快速停機。
運行狀態監控
關鍵參數跟蹤:試驗過程中每 30 分鐘記錄一次溫控儀表顯示值、制冷壓縮機運行狀態(如是否頻繁啟停)、加熱管工作指示燈狀態,若發現溫度波動超過 ±2℃,需檢查風道是否堵塞或溫控傳感器是否偏移;觀察設備噪音,若出現壓縮機異常異響、風機摩擦聲,應立即停機檢查,避免部件損壞擴大。
樣品狀態觀察:通過試驗箱觀察窗實時查看樣品狀態,若樣品出現冒煙、鼓包、泄漏等異常,需立即按下急停按鈕,切斷設備電源,待箱內溫度恢復至常溫后再取出樣品,禁止在高溫或低溫狀態下直接開門,防止冷熱沖擊導致人員燙傷、凍傷或設備部件損壞。
應急處理流程
溫度失控:若溫度持續升高超出過溫保護值,設備未自動停機,應立即切斷總電源,檢查加熱管繼電器是否粘連或溫控主板故障;若溫度無法降至設定值,需排查制冷系統,確認制冷劑是否充足、冷凝器是否積塵堵塞(可通過清理冷凝器灰塵驗證)。
泄漏報警:若設備發出制冷劑泄漏報警,應立即停機通風,打開實驗室排風系統,禁止在現場使用明火或電器開關,待泄漏氣體消散后,聯系專業人員檢測泄漏點并補充制冷劑。
設備停機流程
逐步降溫:試驗結束后,先將溫度設定為常溫(25℃),待箱內溫度自然降至常溫后,再關閉設備總電源,禁止在高溫(>60℃)或低溫(<0℃)狀態下直接停機,避免制冷系統油膜凝固或加熱管受潮損壞。
樣品取出與清潔:佩戴隔熱手套取出樣品,清理箱內殘留的樣品碎屑、污漬,用干布擦拭箱內壁,若有頑固污漬,可使用中性清潔劑(如肥皂水)擦拭,禁止使用酸性或堿性清潔劑,防止腐蝕箱體內膽(通常為不銹鋼材質)。
數據與設備記錄
完整記錄試驗數據:整理試驗過程中的溫度曲線、時間參數、樣品狀態,確保數據可追溯;同時記錄設備運行時間、是否出現異常情況,更新設備運行日志,為后續保養提供參考。
冷凝器清潔(每 2 周 1 次)
風冷式冷凝器:使用壓縮空氣(壓力≤0.4MPa)從冷凝器內側向外吹掃灰塵,或用軟毛刷清理散熱片縫隙中的積塵,避免灰塵堵塞導致散熱不良,制冷效率下降;若環境粉塵較多,可在冷凝器外側加裝防塵網,每月更換一次防塵網。
水冷式冷凝器:檢查冷卻水進水壓力(應保持 0.2~0.3MPa)與水溫(≤32℃),每周打開冷凝器排水閥,排放水垢與雜質;每 3 個月更換一次冷卻水(建議使用去離子水),并添加緩蝕劑,防止管道腐蝕結垢。
制冷劑檢查(每 3 個月 1 次)
通過設備壓力表觀察制冷系統壓力,在常溫狀態下,低壓端壓力應為 0.4~0.6MPa(R404A 制冷劑),若壓力低于 0.3MPa,可能存在泄漏,需使用檢漏儀檢測管路接口、閥門等部位,發現泄漏點后更換密封件并補充制冷劑,確保制冷劑充注量符合設備說明書要求。
加熱管與傳感器維護(每月 1 次)
加熱管檢查:斷開電源后,拆下加熱管防護罩,檢查加熱管表面是否有氧化、變形,若發現加熱管涂層脫落或電阻值異常(與出廠參數偏差超過 10%),需及時更換同規格加熱管;清理加熱管周圍的灰塵,防止積塵受熱燃燒。
溫度傳感器校準:使用標準溫度計(精度 ±0.1℃)與設備溫控儀表對比,在高溫(如 100℃)、低溫(如 - 40℃)、常溫(25℃)三個點校準,若偏差超過 ±0.5℃,需通過溫控儀表的校準功能調整,或更換傳感器(通常為 PT100 鉑電阻傳感器)。
電氣系統檢查(每 1 個月 1 次)
接線端子緊固:打開設備電氣柜,用螺絲刀逐一緊固電源線、控制線的接線端子,防止端子松動導致接觸不良、發熱燒毀;檢查接觸器、繼電器觸點是否有燒蝕痕跡,若觸點氧化,用細砂紙打磨,嚴重時更換觸點或整個元件。
循環風機與風道清潔(每 1 個月 1 次)
循環風機:停機后拆下風機防護罩,清理風機葉片上的灰塵,檢查風機軸承是否缺油,若轉動時有異響,需添加專用軸承潤滑油(如 3# 鋰基潤滑脂);確認風機轉向正確,若轉向相反,需調整電源相序。
風道清理:用壓縮空氣吹掃箱內風道,清除風道內的樣品碎屑,確保氣流順暢,避免因風道堵塞導致溫場均勻度超標(設備要求通常為 ±2℃)。
門封條維護(每 2 個月 1 次)
清潔與檢查:用干布擦拭門封條表面,去除灰塵與油污;檢查門封條是否有裂紋、變形,若發現密封不嚴,可在門封條內側粘貼一層薄海綿條輔助密封,嚴重時更換新門封條(需選擇與設備型號匹配的耐高溫、耐低溫門封條)。
潤滑系統維護:對設備的門鉸鏈、導軌等運動部件添加潤滑油,防止部件磨損卡頓;檢查制冷壓縮機的潤滑油油位,若油位低于標準刻度,需補充同型號冷凍機油。
電氣安全檢測:使用絕緣電阻測試儀檢測設備外殼與電源線之間的絕緣電阻(應≥2MΩ),確保電氣安全;檢查急停按鈕、過載保護等安全裝置的響應速度,確保觸發后能立即切斷電源。
誤區 1:忽視空載運行檢查
誤區 2:用高壓水槍清洗冷凝器
誤區 3:長期不更換冷卻水
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