?

دراسة حالة ميدانية: استكشاف الأخطاء وإصلاحها وحل 12 تحديًا حقيقيًا في غرف اختبار درجة الحرارة والرطوبة الثابتة

تعد غرف اختبار درجة الحرارة والرطوبة الثابتة من بين أجهزة المحاكاة البيئية الأكثر استخدامًا في سلسلة التحقق من موثوقية المنتج. ومع ذلك، في بيئات التشغيل المختبرية الفعلية، توجد العديد من التحديات التشغيلية بين "المعدات قيد التشغيل" و"موثوقية بيانات الاختبار" - مثل تدهور أداء التبريد، وفشل التحكم في الرطوبة، وتداخل التكثيف، وانحراف المستشعر، وانقطاع البرنامج، وتكوين التكثيف/القطيرات. وتنبع بعض هذه المشكلات من الانحرافات في الظروف البيئية، وينشأ البعض الآخر من عدم كفاية صيانة المعدات، وينتج بعضها الآخر عن عيوب نظامية في الإجراءات التشغيلية نفسها.

تركز هذه الورقة على غرفة اختبار درجة الحرارة والرطوبة الثابتة MY-80L (نطاق درجة الحرارة: -60 درجة مئوية إلى 150 درجة مئوية؛ نطاق الرطوبة: 20% - 98% رطوبة نسبية؛ مجهزة بضاغط Taikang فرنسي ووحدة تحكم TEMI880 كورية) وتجميع 12 دراسة حالة من العالم الحقيقي للقضايا الميدانية ذات التردد العالي أو الصعبة. تعيد كل دراسة حالة بناء عملية استكشاف الأخطاء وإصلاحها باستخدام إطار عمل مكون من ثلاث خطوات: "أعراض الخطأ ← تحليل السبب الجذري ← الحلول التصحيحية". يوفر الاستنتاج معلمات مرجعية سريعة للمعدات وملخصات الخبرة العملية.

■ نظرة عامة على خلفية المعدات

يتميز MY-80L بحجم فعال يبلغ 80 لترًا، ويتميز بغرفة داخلية مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ SUS#304 وطبقة عازلة مكونة من رغوة البولي يوريثان الصلبة الممزوجة بالصوف الزجاجي. يستخدم نظام التبريد ضاغطًا مغلقًا بالكامل من شركة Taikang الفرنسية، ومجهزًا بسائل التبريد الصديق للبيئة R404A؛ يستخدم نظام التوسيع تصميمًا يتم التحكم فيه بالسعة، ويتضمن صمام تمدد Danfoss، وفاصل زيت ALCO، ومرشح. يتكون قلب التحكم من لوحة ملونة تعمل باللمس مقاس 7 بوصات من TEMI880 الكورية، قادرة على حساب ست مجموعات من معلمات PID تلقائيًا، مع سعة برنامج تصل إلى 100 مجموعة تشتمل على 5000 مقطع، وتتميز بذاكرة إيقاف التشغيل للتشغيل المستمر. تمت معايرة المعلمات التالية في ظل ظروف عدم التحميل عند درجة حرارة الغرفة 20 درجة مئوية:

▼ فيما يلي 12 دراسة حالة تمثل تحديًا من الميدان

القضية 01 | تدهور شديد في معدل التبريد. الفشل في الوصول إلى -60 درجة مئوية على مدى فترة طويلة

[أعراض الخلل] أثناء اختبار درجة الحرارة المنخفضة التي تم ضبطها على -60 درجة مئوية، بدأ الجهاز في التبريد من درجة حرارة الغرفة. عندما انخفضت درجة الحرارة إلى حوالي -35 درجة مئوية، انخفض معدل التبريد فجأة من المستوى الطبيعي 1 درجة مئوية/دقيقة إلى أقل من 0.3 درجة مئوية/دقيقة؛ وعلى الرغم من تجاوز 90 دقيقة من التشغيل، لم يتم الوصول إلى درجة الحرارة المستهدفة وهي -60 درجة مئوية. لم يتم عرض أي إنذار على لوحة TEMI880، وكان الضاغط يعمل بشكل طبيعي.

[تحليل السبب الجذري] تم تحديد السبب الجذري من خلال تحقيق من ثلاث خطوات: ① العوامل البيئية - خلال فصل الصيف، أظهر نظام تكييف الهواء في المختبر قدرة تبريد غير كافية، مما أدى إلى درجة حرارة داخلية تبلغ 33 درجة مئوية، وهو ما تجاوز نطاق ضمان أداء المعدات (5-35 درجة مئوية)؛ وبالتالي، انخفضت كفاءة تبديد الحرارة للمكثف بشكل ملحوظ. ② عوامل الحمولة - كانت عينة الاختبار عبارة عن صب معدني بوزن قطعة واحدة يبلغ 12 كجم؛ تجاوزت الكتلة الحرارية الإجمالية للعينات الثلاث سعة الحمولة الموصى بها للغرفة سعة 80 لترًا (والتي يجب ألا تتجاوز ثلث الحجم الداخلي للغرفة). ③ عوامل الصيانة - عانت زعانف المكثف من تراكم الغبار الشديد، وتم سد الفجوات بين الزعانف بسبب الغبار، مما أدى إلى انخفاض معدل تدفق هواء التبريد. أدى التأثير المشترك لهذه العوامل الثلاثة إلى عدم كفاية طاقة الخرج لنظام التبريد أثناء نطاق التشغيل ذو درجة الحرارة المنخفضة.

[الحل] الخطوة 1: اضبط درجة حرارة تكييف الهواء في المختبر على 22 درجة مئوية لضمان بقاء درجة حرارة الغرفة مستقرة في نطاق 20-25 درجة مئوية؛ الخطوة 2: تقليل عدد عينات الاختبار إلى عينة واحدة، ووضعها في المنتصف على الرف لضمان دوران تدفق الهواء دون عائق؛ الخطوة 3: استخدم الهواء المضغوط لتنظيف الجوانب الأمامية والخلفية لزعانف المكثف بالتناوب لإزالة الغبار المتراكم (يوصى بإجرائه كل ثلاثة أشهر). بعد هذه الخطوات، قم بإعادة تشغيل إجراء التبريد؛ واستغرقت عملية التبريد من 25 درجة مئوية إلى -60 درجة مئوية 52 دقيقة، ثم عاد معدل التبريد بعد ذلك إلى وضعه الطبيعي.

القضية 02 | تفشل الرطوبة في الوصول إلى القيمة المحددة على مدى فترة طويلة وتبقى عالقة عند 75% رطوبة نسبية

[ملاحظة الخطأ] عندما تم ضبط اختبار رطب حراري ثابت على 85 درجة مئوية/85% رطوبة نسبية، بعد أن وصلت درجة الحرارة عادة إلى 85 درجة مئوية، بدأت الرطوبة في الزيادة من مستوى الرطوبة المحيطة، وارتفعت إلى 75% رطوبة نسبية، ثم استقرت، وبقيت دون تغيير لمدة 30 دقيقة - أقل بكثير من القيمة المحددة البالغة 85% رطوبة نسبية.

[تحليل السبب الجذري]قائمة التحقق ذات الأولوية للتحقق من عدم كفاية الرطوبة: ① خزان اللمبة الرطبة - يكشف الفحص عن مستوى الماء الطبيعي، لكن شاش اللمبة الرطبة قيد الاستخدام لأكثر من 3 أشهر؛ أصبح الشاش متصلبًا بشدة ومصفرًا، مما أدى إلى فقدان قدرة الشعيرات الدموية على امتصاص الماء. يؤدي هذا إلى حساب غير دقيق للفرق في درجة الحرارة بين المصابيح الجافة والرطبة، مما يتسبب في قيام وحدة التحكم بتقييم الرطوبة الحالية بشكل غير صحيح على أنها أعلى من القيمة الفعلية وبالتالي توقف الترطيب؛ ② أنبوب الترطيب - يُظهر سطح أنبوب الترطيب المخصص بقدرة 1 كيلو وات تراكمًا كبيرًا في الحجم، مما يقلل من الكفاءة الحرارية؛ ③ الختم - يُظهر شريط إغلاق الباب الموجود بمفصلة المقبض الأيمن ارتفاعًا طفيفًا، مما يسمح للرطوبة بالتسرب عبر الفجوة.

[الحل] استبدل الشاش المبلل (استخدم القماش غير المنسوج المتوفر في التكوين القياسي؛ اقطعه إلى الأبعاد المناسبة، ثم رطبه بالماء النقي قبل التثبيت)؛ إزالة الترسبات الكلسية من سطح أنبوب الترطيب (نقعه في محلول حمض الستريك لمدة 30 دقيقة، ثم تنظيفه بفرشاة ناعمة)؛ اضبط مفصلات الأبواب واستبدل شرائط الختم. بعد هذه الخطوات، قم بإعادة تشغيل النظام؛ في غضون 15 دقيقة، سترتفع الرطوبة من 75% رطوبة نسبية إلى 85% رطوبة نسبية وتستقر. نصيحة أساسية: يجب استبدال الشاش المبلل شهريًا؛ لا تستبدله بنسيج قطني عادي.

القضية 03 | قفزة مفاجئة في قيمة عرض الرطوبة؛ لا يمكن الوثوق بالبيانات

[أعراض الخلل] أثناء تشغيل درجة الحرارة والرطوبة الثابتة (60 درجة مئوية / 90% رطوبة نسبية)، تعرض شاشة عرض الرطوبة على لوحة TEMI880 تقلبات غير منتظمة تتراوح من 82% رطوبة نسبية إلى 96% رطوبة نسبية، تحدث كل 5-8 ثوانٍ؛ يظل عرض درجة الحرارة طبيعيًا ومستقرًا. لا يمكن لبيانات الاختبار اجتياز معايير التقييم بسبب تقلبات الرطوبة التي تتجاوز التسامح المسموح به.

[تحليل السبب الجذري] ظلت درجة الحرارة مستقرة بينما تقلبت قراءات الرطوبة؛ أشارت هذه الملاحظة، بعد استبعاد الاختلافات الجذرية في الرطوبة الفعلية داخل العلبة، إلى مشكلات تتعلق بالمستشعر أو دوائر الإشارة الخاصة به. عند فحص مستشعر اللمبة الرطبة Pt100، وجد أن الشاش تم وضعه بشكل غير صحيح - حيث فشل في تغطية عنصر الاستشعار الخاص بالمستشعر بالكامل، ولم يتم غمر الطرف السفلي من الشاش تحت سطح الماء في الحمام. ونتيجة لذلك، أصبحت "درجة حرارة المصباح الرطب" المطلوبة لحساب البصلة الرطبة والجافة فعليًا "درجة حرارة المصباح شبه الجاف"، مما أدى إلى إشارات غير مستقرة لدرجة حرارة المصباح الرطب. كشف الفحص الإضافي عن أكسدة طفيفة في أطراف الأسلاك الخاصة بمستشعر Pt100، وكانت الاختلافات في مقاومة التلامس تسبب تقلبات في الإشارة.

[الحل] أعد تثبيت شاش اللمبة الرطبة: تأكد من أن الشاش يحيط تمامًا بصيلة استشعار درجة الحرارة الخاصة بالمستشعر، مع تمديد الطرف السفلي من الشاش على الأقل 20 مم تحت سطح الماء للخزان، وعدم وجود فقاعات هواء بين الشاش والمستشعر. قم بتنظيف أطراف التوصيل Pt100 (رشها بمنظف تلامس إلكتروني، ثم امسحها بقطعة قماش خالية من الوبر). قم بتنشيط وظيفة المعايرة التلقائية للمبة الجافة والرطبة (قائمة TEMI880 ← المعايرة ← المعايرة التلقائية للمبة الجافة والرطبة)؛ بمجرد اكتمال المعايرة، سيستقر عرض الرطوبة عند 90±1% رطوبة نسبية.

القضية 04 | فشل تحديد نتيجة الاختبار بسبب التكثيف السطحي على عينة الاختبار

[ملاحظة الفشل] تم إجراء اختبار الحياة المتسارع لدرجة الحرارة والرطوبة على لوحة دوائر PCBA، والتي تتراوح من 25 درجة مئوية إلى 85 درجة مئوية عند 85% رطوبة نسبية. أثناء مرحلة ارتفاع درجة الحرارة، ظهرت قطرات ماء مميزة (تكثيف) على سطح لوحة الدائرة؛ علاوة على ذلك، أظهرت نتائج الفحص البصري واختبار العزل وجود حالات شاذة (انخفضت مقاومة العزل فجأة من القيمة الطبيعية البالغة 500 ميجا أوم إلى 5 ميجا أوم). ولذلك اعتبر العميل أن الاختبار غير صالح.

[تحليل السبب الجذري] الآلية الفيزيائية للتكثيف: عندما تكون درجة حرارة سطح عينة الاختبار أقل من درجة حرارة نقطة الندى للهواء داخل الغرفة، يتكثف بخار الماء على سطح العينة. أثناء مرحلة التسخين، إذا ارتفعت درجة حرارة الهواء بشكل أسرع من درجة حرارة العينة (خاصة بالنسبة للركائز المعدنية والعينات الثقيلة)، تظهر نافذة تفاضلية في درجة الحرارة - تتميز بوجود "هواء أكثر دفئًا وعينة أكثر برودة". ضمن هذه النافذة، تتجاوز درجة حرارة نقطة الندى درجة حرارة سطح العينة، مما يؤدي حتما إلى التكثيف. يتم ضبط معدل التسخين الافتراضي للمعدات على القيمة القصوى البالغة 9.9؛ يؤدي التسخين السريع بشكل مفرط إلى تفاقم نافذة الفرق في درجة الحرارة هذه.

[الحل] من خلال الاستفادة من وظيفة انحدار درجة الحرارة في TEMI880، تم تقليل معدل التسخين من 9.9 إلى 2.0، بينما تم دمج "مرحلة التسخين المسبق" في البرنامج: أولاً، تمت زيادة درجة الحرارة إلى 85 درجة مئوية في ظل ظروف الرطوبة المنخفضة (25 درجة مئوية / 40٪ رطوبة نسبية) على مدى 15 دقيقة تقريبًا؛ ثم، تم الاحتفاظ بدرجة الحرارة عند 85 درجة مئوية لمدة 10 دقائق للسماح لعينة الاختبار بالتوازن الكامل؛ وأخيراً، تمت زيادة الرطوبة تدريجياً من 40% رطوبة نسبية إلى 85% رطوبة نسبية بمعدل 3% رطوبة نسبية/دقيقة. تضمن إستراتيجية "التسخين أولاً، ثم الترطيب" وصول عينة الاختبار إلى درجة الحرارة المستهدفة قبل زيادة الرطوبة، وبالتالي القضاء على نافذة التكثيف. بعد هذه العملية، لم يلاحظ أي تكثيف على سطح PCBA، وظلت مقاومة العزل ثابتة أعلى من 500 MΩ طوال الاختبار.

دراسة حالة 05 | تجاوز حدود الانجراف بدقة درجة الحرارة والرطوبة بعد 30 يومًا متتاليًا من التشغيل

[أعراض الفشل] بعد 30 يومًا متتاليًا من اختبار التقادم المتسارع، اتسع انحراف درجة حرارة المعدات من ±0.5 درجة مئوية أوليًا إلى ±1.8 درجة مئوية (يتجاوز مواصفات ≥2 درجة مئوية ويقترب من العتبة الحرجة)، بينما امتد انحراف الرطوبة من ±1% رطوبة نسبية إلى ±4% رطوبة نسبية. لم يتم اكتشاف أي إنذارات غير طبيعية على لوحة TEMI880؛ ومع ذلك، لوحظ وجود انحراف منهجي بين القيم المعروضة بواسطة مسجل البيانات الخارجي وتلك المعروضة بواسطة اللوحة.

[تحليل السبب الجذري] بعد التشغيل لفترة طويلة، يُظهر مستشعر Pt100 انجراف نقطة الصفر، وهي ظاهرة شيخوخة نموذجية يتم ملاحظتها في معدات الاختبار البيئي. تحليل مفصل: عندما يعمل مستشعر درجة الحرارة Pt100 بشكل مستمر ضمن نطاق درجة حرارة واسع من -60 درجة مئوية إلى 150 درجة مئوية، فإن مقاومة سلك البلاتين لعنصر الاستشعار الخاص به تخضع لانحرافات طفيفة في خصائص درجة الحرارة الخاصة به؛ بالنسبة لمستشعر المصباح الرطب Pt100، يؤدي الغمر المطول وترسب الحجم إلى انخفاض سرعة الاستجابة. تم ضبط معلمات PID الخاصة بوحدة التحكم في البداية بناءً على خصائص المستشعر الأصلي؛ ومع ذلك، بعد حدوث انحراف المستشعر، لم تعد هذه المعلمات تسفر عن الأداء الأمثل، مما يؤدي إلى انخفاض دقة التحكم.

[الحل] الخطوة 1: إجراء المعايرة التلقائية للمبة الجافة والرطبة (قائمة TEMI880 ← المعايرة ← المعايرة التلقائية للمبة الجافة والرطبة)؛ بعد المعايرة، يتم استعادة انحراف درجة الحرارة إلى ±0.6 درجة مئوية، ويتم استعادة انحراف الرطوبة إلى ±1.5% رطوبة نسبية. الخطوة 2: تنفيذ إعادة المعايرة التلقائية لـ PID: في ظل ظروف عدم التحميل، قم بتعيين استجابة الخطوة من 25 درجة مئوية إلى 85 درجة مئوية، مما يسمح لوحدة التحكم باختبار خصائص استجابة النظام تلقائيًا وإعادة حساب معلمات P/I/D. عند الانتهاء من هذه العملية، يتم تقليل انحراف درجة الحرارة إلى ±0.3 درجة مئوية، ويتم تقليل انحراف الرطوبة إلى ±0.8% رطوبة نسبية. وضع إجراءات الصيانة: إجراء معايرة اللمبة الجافة والرطبة كل ثلاثة أشهر، وتنفيذ إعادة المعايرة التلقائية لمعرف PID كل ستة أشهر أو بعد تغيير نوع الحمل.

القضية 06 | انقطاع التيار الكهربائي أثناء التجربة: هل ضاع البرنامج؟ هل البيانات صحيحة؟

[ملاحظة الخطأ] أثناء الاختبار الدوري لدرجة الحرارة والرطوبة لمدة 1000 ساعة، عند الساعة 320، تعطل مصدر الطاقة في المختبر وانقطع التيار الكهربائي. عند استعادة الطاقة، يتم إعادة تشغيل الجهاز تلقائيًا واستئناف برنامج الاختبار الخاص به؛ ومع ذلك، خلال فترة انقطاع التيار الكهربائي، انخفضت درجة الحرارة داخل غرفة الاختبار بشكل طبيعي من القيمة المحددة البالغة 85 درجة مئوية إلى درجة حرارة الغرفة البالغة 26 درجة مئوية، وانخفضت الرطوبة النسبية من 85% رطوبة نسبية إلى الرطوبة المحيطة 55% رطوبة نسبية، واستمرت حوالي 25 دقيقة. خلال هذه الفترة، خضعت عينة الاختبار لانخفاض في درجة الحرارة لا يمكن السيطرة عليه.

[تحليل السبب الجذري] تعمل وظيفة ذاكرة إيقاف تشغيل الجهاز بشكل طبيعي، وبعد استعادة الطاقة، تستمر أجزاء البرنامج في التنفيذ دون أخطاء. ومع ذلك، تكمن المشكلة في حقيقة أن ملف تعريف درجة الحرارة أثناء فترة استعادة انقطاع التيار الكهربائي (حوالي 25 دقيقة) لم يتم تضمينه في مدة الاختبار الصالحة؛ علاوة على ذلك، فإن حدث انقطاع التيار الكهربائي هذا قد يؤدي إلى إجهاد حراري غير متوقع على عينة الاختبار، مما قد يعرض صحة نتائج الاختبار للخطر. لا تظهر المعدات نفسها أي أعطال وظيفية؛ تتعلق المخاوف بموثوقية مصدر الطاقة الخارجي وتقييم صحة بيانات الاختبار.

[الحل] مستوى الأجهزة: انشر أنظمة UPS (إمدادات الطاقة غير المنقطعة) في المناطق ذات إمدادات الطاقة غير المستقرة لضمان إمكانية تشغيل المعدات لمدة 15 دقيقة على الأقل بعد انقطاع التيار الكهربائي، وبالتالي تمكين الإكمال السلس لمقطع البرنامج الحالي. المستوى التشغيلي: سجل الطابع الزمني لانقطاع التيار الكهربائي، والطابع الزمني لاستعادة الطاقة، ومنحنيات اتجاه درجة الحرارة والرطوبة أثناء انقطاع التيار الكهربائي في تقرير الاختبار؛ يجب على مهندس الاختبار بعد ذلك تحديد ما إذا كان هذا الانقطاع يضر بصلاحية الاختبار - إذا كان التحديد "صالحًا، ولكنه يتطلب وقت تشغيل تعويضي"، فيجب إلحاق مقدار معادل من وقت التشغيل التعويضي في نهاية البرنامج. مستوى التقييس: يُحدد بوضوح في بروتوكول الاختبار المعيار الذي يقضي بتكرار "الاختبارات التي تنطوي على انقطاع واحد للتيار الكهربائي لمدة تتجاوز 10 دقائق، أو انقطاعات تراكمية للتيار الكهربائي تتجاوز 30 دقيقة".

دراسة حالة 07 | إن التكثيف الخارجي والتقطير الموجود على مبيت الخزانة يضر بسلامة المختبر

[أعراض الخلل] أثناء اختبار درجة الحرارة المنخفضة -40 درجة مئوية، ظهر عدد كبير من قطرات التكثيف على الألواح الجانبية والجزء العلوي من الغلاف الخارجي للمعدات؛ وسقطت هذه القطرات على أرضية المختبر، مما أدى إلى خلق سطح زلق وتشكيل خطر على السلامة. كانت خطوط المياه المميزة مرئية على سطح ألواح الفولاذ المقاوم للصدأ الموجودة في الغلاف الخارجي.

[تحليل السبب الجذري] تتكون الطبقة العازلة للمعدات من هيكل مركب من رغوة البولي يوريثان الصلبة والصوف الزجاجي. أثناء اختبار درجة الحرارة المنخفضة، تم ضبط درجة حرارة الغرفة الداخلية عند -40 درجة مئوية. إذا أظهرت بيئة المختبر رطوبة عالية (تقاس عند 75% رطوبة نسبية) وكانت درجة الحرارة المحيطة 25 درجة مئوية، فقد تنخفض درجة حرارة سطح الغرفة الخارجية إلى أقل من درجة حرارة نقطة الندى المحيطة (حوالي 20.5 درجة مئوية)، مما يؤدي حتماً إلى التكثيف. كشف الفحص عن تشوه طفيف في الزاوية السفلية اليسرى لشريط إغلاق باب الغرفة؛ سمح الختم غير الكافي في هذه المنطقة بتسرب الهواء البارد، مما أدى إلى انخفاض درجات حرارة السطح محليًا في الحجرة الخارجية وتفاقم التكثيف.

[الحل] أولاً، قم بتقليل الرطوبة المحيطة بالمختبر إلى أقل من 60% رطوبة نسبية (عن طريق تنشيط مزيل الرطوبة) بحيث تظل درجة حرارة نقطة الندى المحيطة أقل من درجة حرارة سطح الخزانة الخارجية. ثانيًا، استبدل أي شرائط إغلاق باب مشوهة لضمان إحكام موحد وإغلاق حول محيط باب الخزانة (بعد إغلاق الباب، استخدم مقياس استشعار 0.05 مم لقياس الفجوة عند سطح الختم؛ يجب ألا تتمكن أي مادة من المرور من خلاله). ثالثًا، فحص حالة شرائط الختم على الطبقات الثلاث لنوافذ مراقبة الفراغ (260×340×40 مم)؛ استبدل أي شرائط قديمة. رابعًا، ضع الجهاز بعيدًا عن تدفق الهواء المباشر من فتحات تكييف الهواء لمنع التقلبات المحلية في درجات الحرارة التي قد تؤدي إلى تفاقم التكثيف. بعد تنفيذ هذه التدابير، لن يلاحظ أي تكثيف على الخزانة الخارجية أثناء اختبار -40 درجة مئوية.

دراسة حالة 08 | تشكيل الصقيع على المبخر في منطقة درجات الحرارة المنخفضة؛ تقلبات درجة الحرارة المتفاقمة

[أعراض الخلل] أثناء اختبار تثبيت درجة الحرارة المنخفضة -50 درجة مئوية، تبدأ درجة الحرارة في إظهار تقلبات دورية تبلغ ±2.5 درجة مئوية من قيمة الحالة الثابتة (نطاق التقلب الطبيعي: ≥0.5 درجة مئوية)، مع فترة تقلب تبلغ حوالي 15 دقيقة. يشير TEMI880 إلى أن الضاغط مستمر في العمل؛ ومع ذلك، بعد انخفاض درجة الحرارة إلى -53 درجة مئوية، ترتفع تدريجيًا إلى -47 درجة مئوية، مع تكرار هذه الدورة.

[تحليل السبب الجذري] هذا مظهر نموذجي للصقيع على المبخر. أثناء التشغيل في درجات حرارة منخفضة، يترسب بخار الماء المتبقي داخل غرفة المبخر على زعانف المبخر، مما يشكل طبقة جليدية. تعمل طبقة الصقيع هذه على زيادة المقاومة الحرارية على سطح المبخر، مما يقلل من كفاءة نقل الحرارة ويؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة تدريجيًا؛ عندما تتجاوز درجة حرارة سطح طبقة الصقيع 0 درجة مئوية، يذوب جزء من الصقيع، ويستعيد مؤقتًا كفاءة نقل الحرارة، مما يؤدي بدوره إلى انخفاض إضافي في درجة الحرارة - وبالتالي خلق عملية دورية: "الصقيع ← انخفاض الكفاءة ← ارتفاع درجة الحرارة ← إزالة الجليد ← زيادة الكفاءة ← انخفاض درجة الحرارة ← التجميد المتجدد". في المعدات التي لا تحتوي على وظيفة إزالة الجليد تلقائيًا، سيؤدي التشغيل لفترة طويلة في درجات حرارة منخفضة حتمًا إلى حدوث هذه الظاهرة.

[الحل] إجراء الطوارئ: تعليق الاختبار، وتنفيذ دورة إزالة الجليد (ارفع درجة الحرارة المحددة إلى 20 درجة مئوية وحافظ عليها لمدة 30 دقيقة؛ ثم افتح باب الغرفة وامسح سطح زعانف المبخر بقطعة قماش جافة وناعمة لإزالة الرطوبة المتبقية)، وفقط بعد التأكد من أن الزعانف جافة تمامًا، استأنف اختبار درجة الحرارة المنخفضة. التدابير الوقائية: ① قبل كل اختبار لدرجة الحرارة المنخفضة، تأكد من أن الجزء الداخلي للغرفة جاف (اختياريًا قم بإجراء "مرحلة تجفيف" عند 30 درجة مئوية/30% رطوبة نسبية للقضاء على الرطوبة المتبقية)؛ ② تجنب الفتح المتكرر لباب الغرفة أثناء مرحلة درجة الحرارة المنخفضة (قد تؤدي كل فتحة إلى إدخال كمية كبيرة من بخار الماء)؛ ③ للتشغيل لفترات طويلة في درجات حرارة منخفضة، قم بإدخال مرحلة صيانة تذويب كل 48 ساعة. بعد الإجراءات التصحيحية، حافظ على درجة الحرارة عند -50 درجة مئوية مع تقلبات درجة الحرارة ضمن ±0.4 درجة مئوية.

القضية 09 | الزناد الكاذب للحماية من درجة الحرارة الزائدة؛ توقف الاختبار في منتصف الطريق

[ظاهرة العطل] أثناء اختبار درجة الحرارة العالية البالغة 125 درجة مئوية، يتم إيقاف تشغيل الجهاز فجأة بعد 3 ساعات من التشغيل؛ عرض TEMI880 "إنذار درجة الحرارة الزائدة"، وأضاء ضوء المؤشر الخاص بأداة الحماية من درجة الحرارة الزائدة RKC. وكانت درجة الحرارة المقاسة الفعلية داخل غرفة الاختبار 125.2 درجة مئوية، وهي لم تتجاوز القيمة المحددة؛ ومع ذلك، نظرًا لأنه تم تكوين العتبة المحددة لأداة الحماية عند 125 درجة مئوية، فقد أدى الحد الأعلى لتقلبات درجة الحرارة العادية إلى إطلاق إجراء الحماية.

[تحليل السبب الجذري] يعمل جهاز الحماية من درجة الحرارة الزائدة بمثابة ضمانة أمان ثانوية مستقلة عن وحدة التحكم الرئيسية. تنبع المشكلة من الإعداد غير الصحيح لعتبة الحماية: قام المشغل بتعيين قيمة الحماية من درجة الحرارة الزائدة لتكون مساوية لدرجة حرارة الاختبار البالغة 125 درجة مئوية، في حين يتراوح تقلب درجة الحرارة العادية من ±0.5 درجة مئوية إلى ±1 درجة مئوية؛ وبالتالي، عندما تصل درجة حرارة الذروة إلى 125.5 درجة مئوية، يتم تشغيل عتبة الحماية البالغة 125 درجة مئوية. يجب تعيين عتبة الحماية من درجة الحرارة الزائدة بما لا يقل عن 5-10 درجات مئوية أعلى من نقطة ضبط درجة حرارة الاختبار لمراعاة تقلبات درجات الحرارة.

[الحل] اضبط حد درجة الحرارة لأداة الحماية من درجة الحرارة الزائدة RKC من 125 درجة مئوية إلى 135 درجة مئوية (درجة حرارة الاختبار + 10 درجة مئوية). معيار التحديد: عتبة الحماية من درجة الحرارة الزائدة = نقطة ضبط درجة حرارة الاختبار + 10 درجة مئوية (الهامش الأدنى)؛ لاختبارات درجات الحرارة العالية (> 100 درجة مئوية)، يوصى باستخدام +15 درجة مئوية. بعد التعديل، أعد إجراء اختبار 125 درجة مئوية لمدة 48 ساعة متتالية دون انقطاع. في الوقت نفسه، تحقق من نقاط الحماية من درجة الحرارة الزائدة لجميع إجراءات الاختبار، وقم بتجميع "الجدول المرجعي لإعداد عتبة الحماية" لمنع المشغلات الخاطئة المماثلة.

الحالة 10 | اختلاف درجات الحرارة غير المتكافئ عبر عينات اختبار متعددة؛ فشلت بعض العينات في التفتيش

[ملاحظة الفشل] تم وضع خمس عينات اختبار مغلفة بالبلاستيك من نفس الدفعة على ثلاث طبقات من الرفوف للاختبار عند درجة حرارة 85 درجة مئوية/85% رطوبة نسبية. عند الانتهاء من الاختبار، أظهرت عينتا الاختبار في الطبقة العليا تغيرًا في اللون وتم الحكم عليهما على أنهما مؤهلان؛ في حين أظهرت عينات الاختبار الثلاثة في الطبقة السفلية تشوهًا طفيفًا وتغيرات أكثر وضوحًا في اللون، وتم الحكم عليها على أنها غير مؤهلة. وقد لوحظت اختلافات كبيرة في نتائج الاختبار بين عينات الاختبار الموجودة في مواقع مختلفة داخل نفس غرفة الاختبار.

[تحليل السبب الجذري] يقوم نظام إمداد الهواء وتدويره، الذي يشتمل على مراوح متعددة الشفرات مقترنة بمحرك بقدرة 90 واط، بتوجيه تدفق الهواء من الجدار الخلفي للخزانة، وتمريره عبر عينات الاختبار، ثم إعادة تدويره عبر الجدار الأمامي. عندما تكون كثافة وضع الرف مفرطة، تصبح قنوات تدفق الهواء بين عينات الاختبار مسدودة، مما يؤدي إلى تدرج في درجة الحرارة بين الطبقات العلوية والسفلية. تظهر القياسات التجريبية درجة حرارة 85.1 درجة مئوية في الطبقة العليا و83.2 درجة مئوية في الطبقة السفلى، مما يؤدي إلى اختلاف في درجة الحرارة قدره 1.9 درجة مئوية؛ وعندما يقترن ذلك بتدرج الرطوبة، يصبح الضغط البيئي الذي تتعرض له عينات الاختبار في الطبقة السفلية أكثر شدة. بالإضافة إلى ذلك، يتم وضع عينات الطبقة السفلية بالقرب من مخرج هواء المبخر، كما يساهم الخلط غير المتكافئ لتدفق الهواء الساخن والبارد في هذه الظاهرة.

[الحل] أولاً، ضبط التباعد بين عينات الاختبار: يجب ألا تقل المسافة بين العينات المتجاورة عن 50 مم، ويجب ألا تقل المسافة بين كل عينة وجدران الغرفة عن 30 مم، مما يضمن دوران تدفق الهواء دون عائق داخل نظام مجاري الهواء. ثانيًا، استخدم ثمانية مقاطع تباعد قابلة للتعديل لتعديل تباعد طبقة الرف من فترات منتظمة إلى تكوين "سفلي متفرق وعلوي كثيف" - مما يؤدي إلى زيادة التباعد بين الرفوف السفلية للتعويض عن توهين تدفق الهواء. ثالثا، دمج "مرحلة تجانس درجة الحرارة" لمدة 10 دقائق في بروتوكول الاختبار (الحفاظ على هذه المرحلة لمدة 10 دقائق بعد الوصول إلى درجة الحرارة المستهدفة قبل بدء تشغيل الموقت) لضمان التوحيد الكامل لحقل درجة الحرارة داخل الغرفة. وبعد المعالجة، انخفض الفرق في درجة الحرارة بين الرفوف العلوية والسفلية إلى أقل من 0.4 درجة مئوية، وكانت نتائج الاختبار من العينات الخمس متسقة.

الحالة 11 | دورات بدء وإيقاف متكررة للضاغط، وضوضاء غير طبيعية، وعمر خدمة مشكوك فيه

[أعراض الخلل] أثناء مرحلة الاحتفاظ بدرجة الحرارة الثابتة (عندما لا تكون هناك حاجة للتبريد أو التسخين النشط)، يتم تشغيل وإيقاف الضاغط بشكل متكرر كل 3-4 دقائق، مصحوبًا بضوضاء مميزة "نقرة طنين". بعد حوالي أسبوع واحد من التشغيل المتواصل، تصبح درجة حرارة مبيت الضاغط مرتفعة (تبدو ساخنة عند اللمس)، ويزداد مستوى الضوضاء بشكل ملحوظ مقارنة بالوحدة الجديدة.

[تحليل السبب الجذري] أثناء مرحلة الاحتفاظ بدرجة حرارة ثابتة، يكون وضع التشغيل المثالي للضاغط هو التشغيل بدورة تشغيل منخفضة (على سبيل المثال، 30 ثانية من التشغيل تليها 120 ثانية من إيقاف التشغيل)، بدلاً من دورة التشغيل والإيقاف عالية التردد. يعتبر تردد البدء والإيقاف من 3 إلى 4 دورات في الدقيقة مفرطًا لسببين: ① تم ضبط النطاق المتناسب (P) في معلمات PID على نطاق ضيق جدًا، مما يتسبب في استجابة وحدة التحكم بشكل مفرط للانحرافات الطفيفة في درجة الحرارة وإصدار أوامر البدء والإيقاف بشكل متكرر؛ ② تم ضبط الإعداد التفاضلي للضغط لبدء التشغيل في وحدة التحكم بالضغط Saginomiya على مستوى صغير جدًا، مما يؤدي إلى عدم كفاية الفصل بين عتبة بدء التشغيل في جانب الضغط المنخفض وعتبة إنهاء التشغيل في جانب الضغط العالي، مما يؤدي إلى أن يعمل نظام التبريد بشكل متكرر ضمن نطاق فرق ضغط ضيق. يشكل تكرار دورة التشغيل والإيقاف أكبر خطر على الضواغط المغلقة بالكامل - كل لحظة بداية تسحب تيارًا أكبر بـ 5-7 مرات من تيار التشغيل العادي، ومثل هذا الضغط المتكرر يسرع من عمر عزل ملفات المحرك.

[الحل]الخطوة 1: تنفيذ الحساب التلقائي لمعرف PID لتوسيع النطاق المتناسب، وبالتالي تقليل الاستجابة المفرطة لوحدة التحكم للانحرافات الطفيفة. الخطوة 2: استشر الفنيين المحترفين لضبط إعدادات الضغط التفاضلي لبدء/إيقاف جهاز التحكم في الضغط Saginomiya (قم بخفض عتبة بداية الضغط المنخفض بشكل مناسب ورفع عتبة إيقاف الضغط العالي بشكل مناسب لتوسيع نطاق التشغيل وتقليل تردد البدء/الإيقاف). الخطوة 3: في إعدادات برنامج TEMI880، قم بإضافة "النطاق الثابت لثبات درجة الحرارة"؛ ضمن نطاق نقطة ضبط يبلغ ±0.3 درجة مئوية، لن يتم تشغيل أي إجراء تبريد أو تسخين، مما يسمح للنظام بالاستفادة من القصور الذاتي الحراري للخزانة للحفاظ على درجة الحرارة. بعد هذه التعديلات، تم تقليل تردد تشغيل/إيقاف الضاغط إلى مرة واحدة كل 15-20 دقيقة، وأصبح التشغيل مستقرًا، وعادت درجة حرارة الخزانة إلى مستوياتها الطبيعية.

الحالة 12 | انسداد الترسبات الكلسية في نظام الترطيب: زيادة بطيئة للغاية في الرطوبة

[أعراض الخلل] بعد ستة أشهر من التشغيل، تباطأ معدل زيادة الرطوبة بشكل ملحوظ - زاد الوقت اللازم لارتفاع الرطوبة من 40% رطوبة نسبية إلى 85% رطوبة نسبية من أول 8 دقائق إلى أكثر من 25 دقيقة. أثناء تشغيل أنبوب الترطيب، يتم سماع صوت "قرقرة" غير طبيعي، ويمكن ملاحظة رواسب بيضاء اللون على الجدران الداخلية لخزان اللمبة الرطبة وسطح أنبوب الترطيب.

[تحليل السبب الجذري] يستخدم نظام الترطيب مياه الصنبور العادية كمصدر للمياه؛ أثناء عملية التسخين في أنابيب الترطيب، تترسب أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم الموجودة في الماء لتكوين كربونات الكالسيوم/كربونات المغنيسيوم. يترسب هذا المقياس على سطح أنابيب الترطيب بقدرة 1 كيلو وات، مما يؤدي إلى إنشاء طبقة عازلة تقلل من كفاءة التسخين. وفي الوقت نفسه، تعيق شظايا القشور قنوات تدفق المياه الداخلية لأنابيب الترطيب، مما يؤدي إلى انخفاض في إنتاج البخار المرطب. يتراكم المقياس أيضًا على الجدران الداخلية لخزان مياه اللمبة الرطبة، مما يضعف أداء الشاش في امتصاص الماء الشعري. ويشكل هذا تدهورًا منهجيًا في الكفاءة يعزى إلى مشكلات جودة المياه