在恒溫恒濕試驗(yàn)箱(以下稱“試驗(yàn)箱”)的故障報(bào)修中,“水槽滲水”占比高達(dá) 18 %,僅次于壓縮機(jī)高溫報(bào)警。滲水不僅浪費(fèi)去離子水,更可能浸泡保溫層、銹蝕外殼甚至觸發(fā)漏電開關(guān)。本文依據(jù) GB/T 10592-2022、IEC 60068-3-5 及 50 臺(tái)在保設(shè)備的三年跟蹤數(shù)據(jù),將滲水原因歸納為“補(bǔ)水-水閥-水位-水平”四大環(huán)節(jié),給出可量化的判定閾值、調(diào)整步驟與驗(yàn)證方法,供實(shí)驗(yàn)室維護(hù)人員快速閉環(huán)。
一、滲水現(xiàn)象的初步界定
可視基準(zhǔn):正常運(yùn)行時(shí),水槽外壁應(yīng)干燥;若 30 min 內(nèi)出現(xiàn)直徑 >20 mm 的水漬,或底部排水口持續(xù)滴水,即定義為滲水。
風(fēng)險(xiǎn)等級(jí):
一級(jí)——局部滴水,未觸及電氣件;
二級(jí)——水流成線,距離強(qiáng)電端子 <50 mm;
三級(jí)——水位淹沒加熱管或浮球開關(guān),設(shè)備立即斷電保護(hù)。
本文方法適用于一級(jí)、二級(jí),三級(jí)須停機(jī)并聯(lián)系原廠。
二、補(bǔ)水邏輯核查:延長(zhǎng)間隔還是降低頻率?
控制原理
試驗(yàn)箱采用脈沖式電磁閥補(bǔ)水,控制器根據(jù)“水位下限→延時(shí)→閥開→水位上限→閥關(guān)”循環(huán)。若補(bǔ)水間隔 T_set 小于實(shí)際蒸發(fā)周期 T_evap,則閥頻啟停,水面激蕩并溢出。
快速判定
記錄連續(xù) 10 次補(bǔ)水間隔(可在 HMI 日志導(dǎo)出),計(jì)算平均值 T_avg;同時(shí)用 0.1 L 精度的量筒收集 1 h 蒸發(fā)水量,換算為 T_evap = 收集量 / 額定蒸發(fā)率。
當(dāng) T_avg < 0.8 × T_evap 時(shí),判定為“補(bǔ)水過頻”。
調(diào)整策略
將 T_set 按 15 % 步長(zhǎng)遞增,直至 T_avg 落入 0.9-1.1 × T_evap 區(qū)間;同步觀察 2 h,若滲水量減少 >50 %,則閉環(huán)。
三、水閥開度校準(zhǔn):從“手感”到“流量”
機(jī)械閥(針型閥)
全開流量 Q_max ≈ 2.5 L min⁻¹,建議運(yùn)行點(diǎn) 0.6-Q_max;用 250 mL 量杯計(jì)時(shí),目標(biāo) 150 mL (30±5) s。
電磁閥+旁通微調(diào)閥
在閥出口加 0-1 L min⁻¹ 轉(zhuǎn)子流量計(jì),調(diào)整旁通旋鈕,使峰值流量 ≤1 L min⁻¹,可顯著降低進(jìn)水沖擊。
四、水位箱(溢流盒)高度標(biāo)定
設(shè)計(jì)基準(zhǔn)
溢流口下沿應(yīng)比濕球水盤上邊沿高 8-12 mm,形成靜壓頭 h。
現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)
用深度游標(biāo)尺測(cè)得實(shí)際 h_actual;若 h_actual >15 mm,則溢流概率呈指數(shù)上升。
調(diào)整方法
松開水位箱兩側(cè) M6 螺釘,整體下移 3 mm 為一檔;每調(diào)一檔運(yùn)行 30 min,直至水盤邊緣無溢流痕跡。
五、設(shè)備水平度復(fù)測(cè)——被忽視的 1°
允許水平度
制造商規(guī)格通常為 ≤1 mm m⁻¹(≈0.06°)。
快速校驗(yàn)
將 0.5 mm m⁻¹ 電子水平儀置于濕球水盤正上方,若 X 或 Y 方向 >1 mm m⁻¹,則整機(jī)需調(diào)平。
調(diào)平步驟
a) 鎖定腳輪,松開地腳螺栓;
b) 調(diào)節(jié)可調(diào)地腳,使水平儀讀數(shù) ≤0.5 mm m⁻¹;
c) 手推 5 kg 砝碼在載物架四角移動(dòng),觀察水位無偏向積聚即合格。
六、驗(yàn)證與復(fù)測(cè)
完成上述四步后,執(zhí)行 2 h 85 %RH 穩(wěn)態(tài)運(yùn)行:
• 吸水紙貼于水槽外壁,紙重增量 ≤0.05 g 100 cm⁻² h⁻¹ 視為合格;
• 紅外熱像儀掃描底板,無 5 ℃ 以上局部低溫斑(潛在滲水蒸發(fā)吸熱)。
七、仍無法閉環(huán)?廠家級(jí)深度排查清單
水盤焊縫染料滲透檢測(cè)——5 min 內(nèi)無裂紋痕跡;
硅膠密封圈壓縮永久變形量 >2 mm 時(shí)整圈更換;
快速接頭 O 形圈低溫龜裂——-70 ℃ 工況每 6 個(gè)月強(qiáng)制報(bào)廢;
備用浮球開關(guān)雙冗余校驗(yàn),防止單點(diǎn)失效連續(xù)補(bǔ)水。
水槽滲水 90 % 以上源于“補(bǔ)水過頻、水閥過大、水位過高、設(shè)備傾斜”四大可現(xiàn)場(chǎng)排除的因素。按本文給出的量化閾值與調(diào)整順序,一級(jí)、二級(jí)滲水可在 30 min 內(nèi)完成閉環(huán);若仍異常,則依據(jù)廠家級(jí)清單深度排查。將“補(bǔ)水間隔-閥流量-水位高度-水平度”四要素納入月度點(diǎn)檢,可把滲水故障率由 18 % 壓至 <2 %,實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)箱的高可用與低運(yùn)營(yíng)成本。
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