高低温交变试验箱系统性故障排查方法论与实施规范

高低温交变试验箱作为环境可靠性测试的核心装备，其稳定运行直接关系到产品验证数据的准确性与研发周期的可控性。设备一旦出现非预期性故障，若采用非系统性的排查手段，不仅难以快速定位故障根源，还可能因误判导致维修成本激增或造成二次损伤。
 

一、故障排查的基本原则与前期准备

实施故障排查前，必须严格遵守安全操作规程，确保设备已完全断电并悬挂警示标识。排查人员需备齐万用表、钳形电流表、红外测温仪、制冷剂压力表组等专业检测工具，并充分了解设备的技术参数与结构原理。排查过程应遵循"由表及里、由简到繁、分段隔离"的原则，优先排除外部供电、操作设置等低级错误，再逐步深入至核心控制系统与执行部件。
 

二、电气动力系统故障诊断

（一）整机启动失效故障

当接通主电源后设备无任何运转迹象时，应首先核查总电源输入端的断路器状态。若断路器处于分闸位置，需检查是否存在短路、过载等触发保护性跳闸的因素，确认无异常后方可重新合闸。若断路器已合闸但设备仍无响应，则需检测断路器触点是否因长期使用出现烧蚀、氧化或机械损坏，导致无法正常导通。此类情况下，必须更换同规格、同容量的合格断路器，严禁使用非标或容量不符的代用品，以免破坏原有的保护特性曲线。

（二）过载保护异常告警

设备运行过程中出现过载报警时，通常源于两个层面：其一为过载保护器自身因频繁动作或长期通电导致内部双金属片老化失效，动作阈值漂移；其二为制冷系统回路异常引发的工作电流超出额定范围。排查时，应先使用钳形电流表实测压缩机运行电流，确认是否存在真实过载。若电流正常，则需更换过载保护器；若电流超标，则需调节过载保护器的整定范围至合适档位，并按下热过载复位按钮进行手动复位。最终还应系统检查制冷管路是否存在堵塞、冷凝器散热不良等导致负载增大的潜在故障点。
 

三、温度控制与执行系统故障分析

（一）超温保护故障

设备显示超温报警时，绝大多数情况为固态继电器（SSR）输出端因浪涌击穿或长期工作于临界状态而发生短路，导致加热管持续通电不受控。此时应立即断开电源，使用万用表测量固态继电器输出端的电阻值，若呈现极低阻态，则确认其已击穿损坏，必须更换同等规格的过零型固态继电器，并同步安装配套散热装置。更换后需重新上电，观察加热控制是否恢复正常。若告警依旧，则需核查温度控制仪表的设定参数（如报警阈值、PID调节参数）是否因误操作或电磁干扰而失控，必要时恢复出厂默认参数并重新整定。

（二）升温速率异常

升温缓慢是较为常见的性能衰减现象，其成因具有多维性。首要排查对象为循环风机系统，需检查风机电机是否因轴承缺油、叶片积垢或电容老化导致转速下降甚至停转，可通过测量风机电流与直观观察进行判断。其次，应检查试验箱门密封条的贴合度与门锁紧力矩，若门封不严导致热量持续泄漏，将显著延长升温时间。此外，试验负载的热容过大亦会拖慢升温曲线，此时应严格遵循设备技术规范，控制单次试验样品的总质量与热容量，必要时采用分批次测试策略。

（三）加热功能完全丧失

当设备无法升温时，应遵循"控制信号→执行元件→主回路"的排查路径。首先检测固态继电器的输入端控制信号是否正常，若信号缺失则向上追溯至温度控制器输出模块；若控制信号正常但输出端开路，则判定为固态继电器内部晶闸管断路损坏，需更换新品。若固态继电器状态良好，则需测量加热管接线端电阻，若显示无穷大或阻值远大于标称值，则确认加热管内部电热丝熔断，必须更换同功率、同尺寸的优质加热管，并重新校验三相平衡度。
 

四、制冷系统性能故障排查

（一）降温功能失效

不降温故障的排查焦点集中在制冷回路的通断控制与制冷剂循环量。首先核查控制压缩机的固态继电器是否发生短路，若SSR持续导通则压缩机无法启停，需立即更换。其次，通过高低压压力表组检测制冷系统压力，若高低压侧压力均偏低且压差不足，则判定为制冷剂泄漏或充注量不足。此时应使用电子检漏仪全面排查管路焊点、阀门、接头等易泄漏部位，修复漏点后按铭牌标注量重新抽真空并充注符合环保要求的R404A或R23制冷剂。严禁在未查明泄漏原因前盲目补注制冷剂。

（二）压力异常升高故障

设备报超压故障通常源于两个关联因素：一是设备安装环境温度过高或通风不良，导致冷凝器散热效率下降，高压侧压力持续攀升至保护阈值。此时应立即改善机房通风条件，增设工业轴流风扇强制排热，降低环境温度至30℃以下，并按下压力控制器复位按钮解除锁定。二是制冷剂充注过量导致系统高压异常，需由专业技术人员通过回收装置适量释放制冷剂，并精确计量，使系统压力恢复至额定范围。操作时需佩戴防护用具，防止冻伤与制冷剂误吸入。

（三）温度调控精度丧失

若设备出现温度持续波动、无法稳定在设定值的不恒温现象，首先应怀疑温度控制仪表的PID参数因长期运行或电网波动而发生漂移。此时需进入仪表工程师菜单，根据设备响应特性重新整定比例带（P）、积分时间（I）、微分时间（D）参数，或启用仪表自整定功能自动优化。若参数调整后问题依旧，则需校验温度传感器的测量精度，使用标准温度计比对，若偏差超过±0.5℃或出现跳变，说明铂电阻传感器已老化或接触不良，必须更换A级精度的PT100传感器，并确保安装位置符合规范。
 

五、专业支持与维保体系构建

上述排查方法涵盖了高低温交变试验箱80%以上的常见故障情形。若经系统化排查与修复后，设备仍无法恢复正常运行状态，则表明故障可能涉及控制器程序异常、压缩机内部机械磨损或制冷系统复杂堵塞等深层问题，此时务必第一时间联系设备原厂或专业售后技术服务团队，提供详尽的故障现象描述与已执行的排查步骤，以便技术人员快速准备备件与工具，实施精准高效的现场维修。
 

为降低故障发生率，建议用户单位建立完善的预防性维护体系，包括季度性电气安全检测、半年度制冷系统性能评估、年度全面校准保养等标准化作业流程，并配备专职设备管理员持续跟踪设备运行状态，实现从被动维修向主动维护的管理模式转型。