?

Μελέτη περίπτωσης πεδίου: Αντιμετώπιση προβλημάτων και επίλυση 12 πραγματικών προκλήσεων σε θαλάμους δοκιμής σταθερής θερμοκρασίας και υγρασίας

Οι θάλαμοι δοκιμής σταθερής θερμοκρασίας και υγρασίας είναι από τις πιο συχνά χρησιμοποιούμενες συσκευές περιβαλλοντικής προσομοίωσης στην αλυσίδα επαλήθευσης αξιοπιστίας του προϊόντος. Ωστόσο, σε πραγματικά εργαστηριακά περιβάλλοντα λειτουργίας, υπάρχουν πολλές λειτουργικές προκλήσεις μεταξύ "ο εξοπλισμός είναι σε λειτουργία" και "η αξιοπιστία των δεδομένων δοκιμής" - όπως υποβάθμιση της απόδοσης ψύξης, αστοχίες ελέγχου υγρασίας, παρεμβολές συμπύκνωσης, μετατόπιση αισθητήρα, διακοπές προγράμματος και σχηματισμός συμπύκνωσης/σταγονιδίων. Ορισμένα από αυτά τα ζητήματα προκύπτουν από αποκλίσεις στις περιβαλλοντικές συνθήκες, μερικά προκύπτουν από ανεπαρκή συντήρηση του εξοπλισμού και άλλα προκύπτουν από συστημικά ελαττώματα στις ίδιες τις επιχειρησιακές διαδικασίες.

Αυτό το έγγραφο επικεντρώνεται στον θάλαμο δοκιμής σταθερής θερμοκρασίας και υγρασίας MY-80L (εύρος θερμοκρασίας: –60 °C έως 150 °C, εύρος υγρασίας: 20%–98% RH, εξοπλισμένο με γαλλικό συμπιεστή Taikang και κορεατικό ελεγκτή TEMI880) και συγκεντρώνει 12 πραγματικές μελέτες πεδίου ή υψηλού επιπέδου περιπτωσιολογικές μελέτες. Κάθε μελέτη περίπτωσης αναδομεί τη διαδικασία αντιμετώπισης προβλημάτων χρησιμοποιώντας ένα πλαίσιο τριών βημάτων: "συμπτώματα σφάλματος → ανάλυση βασικής αιτίας → διορθωτικές λύσεις". Το συμπέρασμα παρέχει παραμέτρους γρήγορης αναφοράς για τον εξοπλισμό και περιλήψεις πρακτικής εμπειρίας.

■ Επισκόπηση του ιστορικού εξοπλισμού

Το MY-80L έχει ενεργό όγκο 80 L, διαθέτει έναν εσωτερικό θάλαμο κατασκευασμένο από ανοξείδωτο χάλυβα SUS#304 και ένα μονωτικό στρώμα που αποτελείται από άκαμπτο αφρό πολυουρεθάνης σε συνδυασμό με υαλοβάμβακα. Το σύστημα ψύξης χρησιμοποιεί έναν πλήρως κλειστό συμπιεστή από τη γαλλική Taikang, εξοπλισμένο με το φιλικό προς το περιβάλλον ψυκτικό R404A. το σύστημα εκτόνωσης χρησιμοποιεί σχεδιασμό ελεγχόμενης χωρητικότητας, που ενσωματώνει μια βαλβίδα εκτόνωσης Danfoss, έναν διαχωριστή λαδιού ALCO και ένα φίλτρο. Ο πυρήνας ελέγχου αποτελείται από μια έγχρωμη οθόνη αφής 7 ιντσών από την κορεατική TEMI880, ικανή να υπολογίζει αυτόματα έξι σετ παραμέτρων PID, με χωρητικότητα προγράμματος 100 σετ που περιλαμβάνει 5.000 τμήματα και διαθέτει μνήμη απενεργοποίησης για συνεχή λειτουργία. Οι ακόλουθες παράμετροι βαθμονομήθηκαν υπό συνθήκες χωρίς φορτίο σε θερμοκρασία δωματίου 20 °C:

▼ Ακολουθούν 12 αντιπροσωπευτικές προκλητικές περιπτωσιολογικές μελέτες από το πεδίο

Υπόθεση 01 | Σοβαρή υποβάθμιση του ρυθμού ψύξης. αποτυχία να φτάσει τους -60 °C για μεγάλο χρονικό διάστημα

[Συμπτώματα σφάλματος] Κατά τη διάρκεια μιας δοκιμής χαμηλής θερμοκρασίας που ορίστηκε στους -60 °C, ο εξοπλισμός άρχισε να ψύχεται από τη θερμοκρασία δωματίου. Όταν η θερμοκρασία έπεσε στους -35 °C περίπου, ο ρυθμός ψύξης μειώθηκε ξαφνικά από τον κανονικό 1 °C/min σε λιγότερο από 0,3 °C/min. παρά τα 90 λεπτά λειτουργίας, η θερμοκρασία στόχος των -60 °C δεν επιτεύχθηκε. Δεν εμφανίστηκε συναγερμός στον πίνακα TEMI880 και ο συμπιεστής λειτουργούσε κανονικά.

[Ανάλυση βασικής αιτίας] Η βασική αιτία εντοπίστηκε μέσω έρευνας τριών σταδίων: ① Περιβαλλοντικοί παράγοντες — Κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, το εργαστηριακό σύστημα κλιματισμού εμφάνισε ανεπαρκή ψυκτική ικανότητα, με αποτέλεσμα εσωτερική θερμοκρασία 33 °C, η οποία υπερέβαινε το εύρος εγγύησης απόδοσης του εξοπλισμού (5–35 °C). Κατά συνέπεια, η απόδοση απαγωγής θερμότητας του συμπυκνωτή μειώθηκε σημαντικά. ② Συντελεστές φορτίου — Το δείγμα δοκιμής ήταν χύτευση μετάλλου με βάρος ενός τεμαχίου 12 kg. η συνολική θερμική μάζα των τριών δειγμάτων υπερέβη κατά πολύ τη συνιστώμενη χωρητικότητα φορτίου για τον θάλαμο των 80 L (που δεν πρέπει να υπερβαίνει το ένα τρίτο του εσωτερικού όγκου του θαλάμου). ③ Παράγοντες συντήρησης — Τα πτερύγια του συμπυκνωτή υπέφεραν από έντονη συσσώρευση σκόνης και τα κενά μεταξύ των πτερυγίων παρεμποδίστηκαν από τη σκόνη, οδηγώντας σε μείωση του ρυθμού ροής αέρα ψύξης. Η συνδυασμένη επίδραση αυτών των τριών παραγόντων είχε ως αποτέλεσμα την ανεπαρκή ισχύ εξόδου του συστήματος ψύξης κατά τη διάρκεια του εύρους λειτουργίας χαμηλής θερμοκρασίας.

[Λύση]Βήμα 1: Ρυθμίστε τη θερμοκρασία κλιματισμού του εργαστηρίου στους 22 °C για να διασφαλίσετε ότι η θερμοκρασία δωματίου παραμένει σταθερή εντός του εύρους 20–25 °C. Βήμα 2: Μειώστε τον αριθμό των δειγμάτων δοκιμής σε ένα, τοποθετώντας το κεντρικά στο ράφι για να διασφαλίσετε την ανεμπόδιστη κυκλοφορία του αέρα. Βήμα 3: Χρησιμοποιήστε πεπιεσμένο αέρα για να καθαρίσετε εναλλάξ την μπροστινή και την πίσω πλευρά των πτερυγίων του συμπυκνωτή για να αφαιρέσετε τη συσσωρευμένη σκόνη (συνιστάται να εκτελείται ανά τρίμηνο). Μετά από αυτά τα βήματα, επανεκκινήστε τη διαδικασία ψύξης. η διαδικασία ψύξης από τους 25 °C στους -60 °C διήρκεσε 52 λεπτά και ο ρυθμός ψύξης επέστρεψε στο κανονικό.

Υπόθεση 02 | Η υγρασία αποτυγχάνει να φτάσει την καθορισμένη τιμή για μεγάλο χρονικό διάστημα και παραμένει κολλημένη στο 75% RH

[Παρατήρηση σφάλματος]Όταν μια σταθερή υγροθερμική δοκιμή ρυθμίστηκε στους 85 °C/85 % RH, αφού η θερμοκρασία έφθασε κανονικά τους 85 °C, η υγρασία άρχισε να αυξάνεται από το επίπεδο υγρασίας περιβάλλοντος, ανέβηκε στο 75 % RH και στη συνέχεια στάθμησε, παραμένοντας αμετάβλητη για 30 λεπτά—σημαντικά χαμηλότερη από την καθορισμένη τιμή RH του %8.

[Ανάλυση ριζικής αιτίας]Λίστα ελέγχου προτεραιότητας για τη διερεύνηση της ανεπαρκούς υγρασίας: ① Δεξαμενή υγρού λαμπτήρα – η επιθεώρηση αποκαλύπτει κανονική στάθμη νερού, αλλά η γάζα υγρού λαμπτήρα χρησιμοποιείται για περισσότερους από 3 μήνες. η γάζα έχει σκληρυνθεί πολύ και κιτρινίσει, με αποτέλεσμα την απώλεια της ικανότητας απορρόφησης νερού από τριχοειδή. Αυτό οδηγεί σε ανακριβή υπολογισμό της διαφοράς θερμοκρασίας μεταξύ των ξηρών και υγρών λαμπτήρων, με αποτέλεσμα ο ελεγκτής να εκτιμήσει εσφαλμένα την τρέχουσα υγρασία ως υψηλότερη από την πραγματική τιμή και κατά συνέπεια να σταματήσει την ύγρανση. ② Σωλήνας ύγρανσης – η επιφάνεια του προσαρμοσμένου σωλήνα ύγρανσης 1 kW παρουσιάζει σημαντική συσσώρευση κλίμακας, μειώνοντας τη θερμική απόδοση. ③ Σφράγιση – η λωρίδα στεγανοποίησης της πόρτας στον μεντεσέ της δεξιάς λαβής δείχνει ελαφρά ανύψωση, επιτρέποντας τη διαρροή υγρασίας από το διάκενο.

[Λύση]Αντικαταστήστε τη γάζα υγρού λαμπτήρα (χρησιμοποιήστε το μη υφαντό ύφασμα που παρέχεται στην τυπική διαμόρφωση, κόψτε σε κατάλληλες διαστάσεις και μετά βρέξτε με καθαρό νερό πριν την εγκατάσταση). αφαιρέστε τα άλατα από την επιφάνεια του σωλήνα ύγρανσης (εμποτίστε σε διάλυμα κιτρικού οξέος για 30 λεπτά και μετά καθαρίστε με μια μαλακή βούρτσα). ρυθμίστε τους μεντεσέδες της πόρτας και αντικαταστήστε τις λωρίδες στεγανοποίησης. Μετά από αυτά τα βήματα, επανεκκινήστε το σύστημα. Μέσα σε 15 λεπτά, η υγρασία θα αυξηθεί από 75% σε 85% ΣΝ και θα σταθεροποιηθεί. Βασική συμβουλή: Η γάζα υγρού λαμπτήρα πρέπει να αντικαθίσταται κάθε μήνα. μην το αντικαταστήσετε με συνηθισμένο βαμβακερό ύφασμα.

Υπόθεση 03 | Ξαφνικό άλμα στην τιμή ένδειξης υγρασίας. τα δεδομένα δεν είναι αξιόπιστα

[Συμπτώματα σφάλματος]Κατά τη λειτουργία σταθερής θερμοκρασίας και υγρασίας (60 °C / 90 % RH), η ένδειξη υγρασίας στον πίνακα TEMI880 εμφανίζει ακανόνιστες διακυμάνσεις που κυμαίνονται από 82 % RH έως 96 % RH, που εμφανίζονται κάθε 5–8 δευτερόλεπτα. η ένδειξη θερμοκρασίας παραμένει κανονική και σταθερή. Τα δεδομένα της δοκιμής δεν μπορούν να περάσουν τα κριτήρια αξιολόγησης λόγω των διακυμάνσεων της υγρασίας που υπερβαίνουν την επιτρεπόμενη ανοχή.

[Ανάλυση βασικής αιτίας]Η θερμοκρασία παρέμεινε σταθερή ενώ οι ενδείξεις υγρασίας κυμάνθηκαν. Αυτή η παρατήρηση, αφού απέκλεισε τις δραστικές διακυμάνσεις στην πραγματική υγρασία μέσα στο περίβλημα, έδειξε προβλήματα με τον αισθητήρα ή το κύκλωμα σήματος του. Κατά την επιθεώρηση του αισθητήρα Pt100 του λαμπτήρα υγρού, διαπιστώθηκε ότι η γάζα δεν ήταν σωστά τοποθετημένη — δεν κάλυπτε πλήρως το αισθητήριο στοιχείο του αισθητήρα και ότι το κάτω άκρο της γάζας δεν βυθίστηκε κάτω από την επιφάνεια του νερού στο λουτρό. Κατά συνέπεια, η «θερμοκρασία υγρού λαμπτήρα» που απαιτείται για τον υπολογισμό του λαμπτήρα υγρού-ξηρού έγινε ουσιαστικά «θερμοκρασία ημίξηρου λαμπτήρα», οδηγώντας σε ασταθή σήματα θερμοκρασίας υγρού λαμπτήρα. Περαιτέρω έλεγχος αποκάλυψε ελαφρά οξείδωση στους ακροδέκτες καλωδίωσης του αισθητήρα Pt100 και οι διακυμάνσεις στην αντίσταση επαφής προκαλούσαν διακυμάνσεις στο σήμα.

[Λύση]Επανεγκαταστήστε τη γάζα υγρού λαμπτήρα: Βεβαιωθείτε ότι η γάζα περικλείει πλήρως τον αισθητήρα θερμοκρασίας του αισθητήρα, με το κάτω άκρο της γάζας να εκτείνεται τουλάχιστον 20 mm κάτω από την επιφάνεια του νερού της δεξαμενής και ότι δεν υπάρχουν φυσαλίδες αέρα μεταξύ της γάζας και του αισθητήρα. Καθαρίστε τους ακροδέκτες Pt100 (ψεκάστε με ηλεκτρονικό καθαριστικό επαφών και μετά σκουπίστε με ένα πανί που δεν αφήνει χνούδι). Ενεργοποιήστε τη λειτουργία αυτόματης βαθμονόμησης λαμπτήρων στεγνού και υγρού (μενού TEMI880 → Βαθμονόμηση → Αυτόματη βαθμονόμηση ξηρού και υγρού λαμπτήρα). Μόλις ολοκληρωθεί η βαθμονόμηση, η ένδειξη υγρασίας θα σταθεροποιηθεί στο 90±1% RH.

Υπόθεση 04 | Αποτυχία προσδιορισμού του αποτελέσματος της δοκιμής λόγω συμπύκνωσης επιφάνειας στο δοκίμιο

[Παρατήρηση αποτυχίας] Διεξήχθη μια δοκιμή επιταχυνόμενης ζωής θερμοκρασίας και υγρασίας στην πλακέτα κυκλώματος PCBA, που κυμαίνεται από 25 °C έως 85 °C σε 85% RH. Κατά τη φάση της αύξησης της θερμοκρασίας, εμφανίστηκαν ευδιάκριτα σταγονίδια νερού (συμπύκνωση) στην επιφάνεια της πλακέτας κυκλώματος. Επιπλέον, τα αποτελέσματα της οπτικής επιθεώρησης και των δοκιμών μόνωσης έδειξαν ανωμαλίες (η αντίσταση μόνωσης μειώθηκε απότομα από την κανονική τιμή των 500 MΩ σε 5 MΩ). Ως εκ τούτου, ο πελάτης έκρινε τη δοκιμή άκυρη.

[Ανάλυση ριζικής αιτίας] Ο φυσικός μηχανισμός της συμπύκνωσης: Όταν η θερμοκρασία επιφάνειας του δείγματος δοκιμής είναι κάτω από τη θερμοκρασία του σημείου δρόσου του αέρα εντός του θαλάμου, οι υδρατμοί συμπυκνώνονται στην επιφάνεια του δείγματος. Κατά τη φάση θέρμανσης, εάν η θερμοκρασία του αέρα αυξηθεί ταχύτερα από τη θερμοκρασία του δείγματος (ιδιαίτερα για μεταλλικά υποστρώματα και δείγματα βαρέως τύπου), εμφανίζεται ένα παράθυρο διαφοράς θερμοκρασίας - που χαρακτηρίζεται από "θερμότερο αέρα και ψυχρότερο δείγμα". Μέσα σε αυτό το παράθυρο, η θερμοκρασία του σημείου δρόσου υπερβαίνει τη θερμοκρασία της επιφάνειας του δείγματος, οδηγώντας αναπόφευκτα σε συμπύκνωση. Ο προεπιλεγμένος ρυθμός θέρμανσης του εξοπλισμού έχει οριστεί στη μέγιστη τιμή 9,9. Η υπερβολικά γρήγορη θέρμανση επιδεινώνει περαιτέρω αυτό το παράθυρο διαφοράς θερμοκρασίας.

[Λύση]Με τη μόχλευση της συνάρτησης κλίσης θερμοκρασίας του TEMI880, ο ρυθμός θέρμανσης μειώθηκε από 9,9 σε 2,0, ενώ στο πρόγραμμα ενσωματώθηκε μια «φάση προθέρμανσης»: πρώτον, η θερμοκρασία αυξήθηκε στους 85 °C υπό συνθήκες χαμηλής υγρασίας (25 °C / 40 % RH) σε περίπου 15 λεπτό· Στη συνέχεια, η θερμοκρασία διατηρήθηκε στους 85 °C για 10 λεπτά για να επιτραπεί στο δοκίμιο να εξισορροπηθεί πλήρως. Τέλος, η υγρασία αυξήθηκε σταδιακά από 40 % Σ.Υ. σε 85 % Σ.Υ. με ρυθμό 3 % Σ.Υ./λεπτό. Αυτή η στρατηγική «πρώτα θερμότητα και μετά ύγρανση» εξασφάλισε ότι το δείγμα δοκιμής έφτασε στη θερμοκρασία στόχο πριν από την αύξηση της υγρασίας, εξαλείφοντας έτσι το παράθυρο συμπύκνωσης. Μετά από αυτή τη διαδικασία, δεν παρατηρήθηκε συμπύκνωση στην επιφάνεια του PCBA και η αντίσταση μόνωσης παρέμεινε σταθερά πάνω από 500 MΩ σε όλη τη διάρκεια της δοκιμής.

Μελέτη Περίπτωσης 05 | Υπέρβαση των ορίων ακρίβειας μετατόπισης θερμοκρασίας και υγρασίας μετά από 30 συνεχόμενες ημέρες λειτουργίας

[Συμπτώματα αποτυχίας] Μετά από 30 συνεχόμενες ημέρες δοκιμών επιταχυνόμενης γήρανσης, η απόκλιση θερμοκρασίας του εξοπλισμού επεκτάθηκε από μια αρχική ±0,5 °C σε ±1,8 °C (υπερβαίνοντας την προδιαγραφή ≤2 °C και πλησιάζοντας το κρίσιμο όριο), ενώ η απόκλιση υγρασίας ±1 %R %R επεκτάθηκε από ±1 %R %H σε ±1,8 °C. Δεν εντοπίστηκαν μη φυσιολογικοί συναγερμοί στον πίνακα TEMI880. Ωστόσο, παρατηρήθηκε μια συστηματική απόκλιση μεταξύ των τιμών που εμφανίζονται από το εξωτερικό καταγραφικό δεδομένων και εκείνων που εμφανίζονται από τον πίνακα.

[Ανάλυση βασικής αιτίας] Μετά από παρατεταμένη λειτουργία, ο αισθητήρας Pt100 εμφανίζει μετατόπιση μηδενικού σημείου, το οποίο είναι ένα τυπικό φαινόμενο γήρανσης που παρατηρείται σε εξοπλισμό περιβαλλοντικών δοκιμών. Λεπτομερής ανάλυση: όταν ο αισθητήρας θερμοκρασίας Pt100 λειτουργεί συνεχώς σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών από -60 °C έως 150 °C, η αντίσταση του σύρματος πλατίνας του αισθητηρίου στοιχείου υφίσταται μικρές αποκλίσεις στα χαρακτηριστικά θερμοκρασίας του. για τον αισθητήρα υγρού λαμπτήρα Pt100, η ​​παρατεταμένη βύθιση και η εναπόθεση αλάτων έχουν ως αποτέλεσμα μειωμένη ταχύτητα απόκρισης. Οι παράμετροι PID του ελεγκτή ρυθμίστηκαν αρχικά με βάση τα αρχικά χαρακτηριστικά του αισθητήρα. Ωστόσο, μετά τη μετατόπιση του αισθητήρα, αυτές οι παράμετροι δεν αποδίδουν πλέον τη βέλτιστη απόδοση, οδηγώντας σε υποβαθμισμένη ακρίβεια ελέγχου.

[Λύση]Βήμα 1: Εκτελέστε αυτόματη βαθμονόμηση λαμπτήρων στεγνού και υγρού (μενού TEMI880 → Βαθμονόμηση → Αυτόματη βαθμονόμηση ξηρού και υγρού λαμπτήρα). Μετά τη βαθμονόμηση, η απόκλιση θερμοκρασίας αποκαθίσταται στους ±0,6 °C και η απόκλιση υγρασίας αποκαθίσταται στο ±1,5 %RH. Βήμα 2: Εκτελέστε την αυτόματη επαναβαθμονόμηση PID: υπό συνθήκες χωρίς φορτίο, ορίστε μια απόκριση βήματος από 25 °C έως 85 °C, επιτρέποντας στον ελεγκτή να δοκιμάσει αυτόματα τα χαρακτηριστικά απόκρισης του συστήματος και να υπολογίσει εκ νέου τις παραμέτρους P/I/D. Με την ολοκλήρωση αυτής της διαδικασίας, η απόκλιση θερμοκρασίας μειώνεται περαιτέρω στους ±0,3 °C και η απόκλιση υγρασίας μειώνεται σε ±0,8 %RH. Καθιερώστε διαδικασίες συντήρησης: εκτελείτε βαθμονόμηση λαμπτήρα ξηρού και υγρού τριμήνου και εκτελείτε την αυτόματη επαναβαθμονόμηση PID κάθε έξι μήνες ή μετά από αλλαγή στον τύπο φορτίου.

Υπόθεση 06 | Διακοπή ρεύματος κατά τη διάρκεια του πειράματος: Χάθηκε το πρόγραμμα; Ισχύουν τα στοιχεία;

[Παρατήρηση σφάλματος] Κατά τη διάρκεια της κυκλικής δοκιμής θερμοκρασίας και υγρασίας 1.000 ωρών, την 320η ώρα, η εργαστηριακή παροχή ρεύματος διακόπηκε και η τροφοδοσία διακόπηκε. Μετά την αποκατάσταση του ρεύματος, ο εξοπλισμός επανεκκινήθηκε αυτόματα και συνέχισε το πρόγραμμα δοκιμών του. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια της περιόδου διακοπής ρεύματος, η θερμοκρασία στο εσωτερικό του θαλάμου δοκιμής μειώθηκε φυσικά από τη ρυθμισμένη τιμή των 85 °C στη θερμοκρασία δωματίου των 26 °C και η υγρασία μειώθηκε από 85 % σε υγρασία περιβάλλοντος 55 % σε υγρασία, με διάρκεια περίπου 25 λεπτά. Κατά τη διάρκεια αυτού του διαστήματος, το δείγμα δοκιμής υπέστη ανεξέλεγκτη πτώση θερμοκρασίας.

[Ανάλυση βασικής αιτίας]Η λειτουργία μνήμης απενεργοποίησης του εξοπλισμού λειτουργεί κανονικά και μετά την επαναφορά του ρεύματος, τα τμήματα του προγράμματος συνεχίζουν να εκτελούνται χωρίς σφάλματα. Ωστόσο, το ζήτημα έγκειται στο γεγονός ότι το προφίλ θερμοκρασίας κατά την περίοδο ανάκτησης απενεργοποίησης (περίπου 25 λεπτά) δεν περιλαμβάνεται στην έγκυρη διάρκεια δοκιμής. Επιπλέον, αυτό το συμβάν διακοπής ισχύος μπορεί να προκαλέσει απροσδόκητη θερμική καταπόνηση στο δείγμα δοκιμής, δυνητικά θέτοντας σε κίνδυνο την εγκυρότητα των αποτελεσμάτων της δοκιμής. Ο ίδιος ο εξοπλισμός δεν παρουσιάζει λειτουργικές βλάβες. Οι ανησυχίες αφορούν την αξιοπιστία του εξωτερικού τροφοδοτικού και την αξιολόγηση της εγκυρότητας των δεδομένων δοκιμής.

[Λύση]Επίπεδο υλικού: Αναπτύξτε συστήματα UPS (Αδιάλειπτη Τροφοδοσία) σε περιοχές με ασταθή τροφοδοσία για να διασφαλίσετε ότι ο εξοπλισμός μπορεί να λειτουργήσει για τουλάχιστον 15 λεπτά μετά από διακοπή ρεύματος, επιτρέποντας έτσι την ομαλή ολοκλήρωση του τρέχοντος τμήματος του προγράμματος. Επίπεδο λειτουργίας: Καταγράψτε τη χρονική σήμανση διακοπής ρεύματος, τη χρονική σήμανση αποκατάστασης ισχύος και τις καμπύλες τάσης θερμοκρασίας και υγρασίας κατά τη διάρκεια της διακοπής ρεύματος στην αναφορά δοκιμής. ο μηχανικός δοκιμής θα καθορίσει στη συνέχεια εάν μια τέτοια διακοπή θέτει σε κίνδυνο την εγκυρότητα της δοκιμής—σε περίπτωση που ο προσδιορισμός είναι "έγκυρος, αλλά απαιτεί αντισταθμιστικό χρόνο εκτέλεσης", θα προσαρτηθεί ισοδύναμη ποσότητα αντισταθμιστικού χρόνου εκτέλεσης στο τέλος του προγράμματος. Επίπεδο τυποποίησης: Καθορίστε ρητά στο πρωτόκολλο δοκιμής το κριτήριο ότι "οι δοκιμές που περιλαμβάνουν μια μεμονωμένη διακοπή ρεύματος άνω των 10 λεπτών ή σωρευτικές διακοπές ρεύματος άνω των 30 λεπτών, θα επαναλαμβάνονται".

Μελέτη Περίπτωσης 07 | Η εξωτερική συμπύκνωση και το στάξιμο στο περίβλημα του ντουλαπιού θέτουν σε κίνδυνο την ασφάλεια του εργαστηρίου

[Συμπτώματα σφάλματος] Κατά τη διάρκεια της δοκιμής χαμηλής θερμοκρασίας στους -40 °C, εμφανίστηκε μεγάλος αριθμός σταγονιδίων συμπύκνωσης στα πλαϊνά πάνελ και στο επάνω μέρος του εξωτερικού περιβλήματος του εξοπλισμού. Αυτά τα σταγονίδια έπεσαν στο πάτωμα του εργαστηρίου, δημιουργώντας μια ολισθηρή επιφάνεια και θέτοντας σε κίνδυνο την ασφάλεια. Στην επιφάνεια των πλακών από ανοξείδωτο χάλυβα του εξωτερικού περιβλήματος ήταν ορατές ευδιάκριτες λωρίδες νερού.

[Ανάλυση ριζικής αιτίας] Το μονωτικό στρώμα του εξοπλισμού αποτελείται από μια σύνθετη δομή από άκαμπτο αφρό πολυουρεθάνης και υαλοβάμβακα. Κατά τη διάρκεια της δοκιμής χαμηλής θερμοκρασίας, η θερμοκρασία του εσωτερικού θαλάμου ρυθμίστηκε στους -40 °C. Εάν το εργαστηριακό περιβάλλον παρουσίαζε υψηλή υγρασία (μετρημένη σε 75 % Σ.Υ.) και η θερμοκρασία περιβάλλοντος ήταν 25 °C, η θερμοκρασία επιφάνειας του εξωτερικού θαλάμου θα μπορούσε να πέσει κάτω από τη θερμοκρασία του σημείου δρόσου περιβάλλοντος (περίπου 20,5 °C), οδηγώντας αναπόφευκτα σε συμπύκνωση. Η επιθεώρηση αποκάλυψε ελαφρά παραμόρφωση στην κάτω αριστερή γωνία της λωρίδας στεγανοποίησης της πόρτας του θαλάμου. Η ανεπαρκής στεγανοποίηση σε αυτήν την περιοχή επέτρεψε τη διαρροή κρύου αέρα, με αποτέλεσμα τοπικά χαμηλότερες θερμοκρασίες επιφάνειας στον εξωτερικό θάλαμο και επιδείνωση της συμπύκνωσης.

[Λύση] Αρχικά, μειώστε την υγρασία περιβάλλοντος του εργαστηρίου κάτω από το 60% RH (ενεργοποιώντας τον αφυγραντήρα) έτσι ώστε η θερμοκρασία του σημείου δρόσου περιβάλλοντος να παραμείνει κάτω από τη θερμοκρασία επιφάνειας του εξωτερικού ντουλαπιού. Δεύτερον, αντικαταστήστε τυχόν παραμορφωμένες λωρίδες στεγανοποίησης πόρτας για να εξασφαλίσετε ομοιόμορφη στεγανότητα και σφράγιση γύρω από την περίμετρο της πόρτας του ντουλαπιού (μετά το κλείσιμο της πόρτας, χρησιμοποιήστε ένα αισθητήριο μετρητή 0,05 mm για να μετρήσετε το κενό στην επιφάνεια σφράγισης. Δεν πρέπει να περνάει κανένα υλικό). Τρίτον, επιθεωρήστε την κατάσταση των λωρίδων στεγανοποίησης στα τρία στρώματα των παραθύρων παρατήρησης κενού (260×340×40 mm). αντικαταστήστε τυχόν παλιές ταινίες. Τέταρτον, τοποθετήστε τον εξοπλισμό μακριά από την άμεση ροή αέρα από τα ανοίγματα του κλιματιστικού για να αποτρέψετε τις τοπικές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας που θα μπορούσαν να επιδεινώσουν τη συμπύκνωση. Μετά την εφαρμογή αυτών των μέτρων, δεν πρέπει να παρατηρηθεί συμπύκνωση στο εξωτερικό περίβλημα κατά τη δοκιμή στους -40 °C.

Μελέτη Περίπτωσης 08 | Σχηματισμός παγετού στον εξατμιστή ζώνης χαμηλής θερμοκρασίας. επιδεινούμενες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας

[Συμπτώματα σφάλματος] Κατά τη διάρκεια της δοκιμής διατήρησης χαμηλής θερμοκρασίας στους -50 °C, η θερμοκρασία αρχίζει να παρουσιάζει περιοδικές διακυμάνσεις ±2,5 °C από την τιμή της σταθερής κατάστασης (κανονικό εύρος διακύμανσης: ≤0,5 °C), με περίοδο διακύμανσης περίπου 15 λεπτών. Το TEMI880 υποδεικνύει ότι ο συμπιεστής συνεχίζει να λειτουργεί. Ωστόσο, αφού η θερμοκρασία πέσει στους -53 °C, σταδιακά ανεβαίνει στους -47 °C, επαναλαμβάνοντας αυτόν τον κύκλο.

[Ανάλυση ριζικής αιτίας] Αυτή είναι μια τυπική εκδήλωση παγώματος στον εξατμιστή. Κατά τη λειτουργία σε χαμηλές θερμοκρασίες, οι υπολειμματικοί υδρατμοί εντός του θαλάμου του εξατμιστή υφίστανται εναπόθεση στα πτερύγια του εξατμιστή, σχηματίζοντας ένα στρώμα πάγου. Αυτό το στρώμα παγετού αυξάνει τη θερμική αντίσταση στην επιφάνεια του εξατμιστή, μειώνοντας έτσι την απόδοση μεταφοράς θερμότητας και προκαλώντας σταδιακή αύξηση της θερμοκρασίας. όταν η επιφανειακή θερμοκρασία του στρώματος παγετού ξεπεράσει τους 0 °C, μέρος του παγετού λιώνει, αποκαθιστώντας προσωρινά την απόδοση μεταφοράς θερμότητας, η οποία με τη σειρά της οδηγεί σε περαιτέρω μείωση της θερμοκρασίας—δημιουργώντας έτσι μια κυκλική διαδικασία: "πάγωμα → πτώση απόδοσης → αύξηση θερμοκρασίας → απόψυξη → αύξηση απόδοσης → μείωση θερμοκρασίας → πέψη." Σε εξοπλισμό που δεν διαθέτει λειτουργία αυτόματης απόψυξης, η παρατεταμένη λειτουργία σε χαμηλές θερμοκρασίες θα έχει αναπόφευκτα ως αποτέλεσμα αυτό το φαινόμενο.

[Λύση]Διαδικασία έκτακτης ανάγκης: αναστείλετε τη δοκιμή, εκτελέστε τον κύκλο απόψυξης (αυξήστε τη ρυθμισμένη θερμοκρασία στους 20 °C και διατηρήστε τη για 30 λεπτά, στη συνέχεια ανοίξτε την πόρτα του θαλάμου και σκουπίστε την επιφάνεια των πτερυγίων του εξατμιστή με ένα στεγνό, μαλακό πανί για να αφαιρέσετε την υπολειπόμενη υγρασία) και μόνο αφού επιβεβαιώσετε ότι το πτερύγιο στεγνώσει ξανά. Προληπτικά μέτρα: ① Πριν από κάθε δοκιμή χαμηλής θερμοκρασίας, βεβαιωθείτε ότι το εσωτερικό του θαλάμου είναι στεγνό (προαιρετικά εκτελέστε μια "φάση στεγνώματος" στους 30 °C/30% RH για την εξάλειψη της υπολειμματικής υγρασίας). ② Αποφύγετε το συχνό άνοιγμα της πόρτας του θαλάμου κατά τη φάση χαμηλής θερμοκρασίας (κάθε άνοιγμα μπορεί να εισάγει μεγάλη ποσότητα υδρατμών). ③ Για παρατεταμένη λειτουργία σε χαμηλή θερμοκρασία, εισάγετε μια φάση συντήρησης απόψυξης κάθε 48 ώρες. Μετά από διορθωτικές ενέργειες, διατηρήστε τη θερμοκρασία στους -50 °C με διακυμάνσεις θερμοκρασίας εντός ±0,4 °C.

Υπόθεση 09 | Εσφαλμένη ενεργοποίηση προστασίας από υπερθερμοκρασία. η δοκιμή διακόπηκε στη μέση

[Φαινόμενο σφάλματος] Κατά τη διάρκεια της δοκιμής υψηλής θερμοκρασίας στους 125 °C, ο εξοπλισμός σβήνει ξαφνικά μετά από 3 ώρες λειτουργίας. το TEMI880 εμφάνισε έναν "Συναγερμό υπερθέρμανσης" και η ενδεικτική λυχνία του οργάνου προστασίας από υπερθερμοκρασία RKC ανάβει. Η πραγματική μετρούμενη θερμοκρασία εντός του θαλάμου δοκιμής ήταν 125,2 °C, η οποία δεν υπερέβαινε την καθορισμένη τιμή. Ωστόσο, δεδομένου ότι το καθορισμένο όριο του οργάνου προστασίας διαμορφώθηκε στους 125 °C, το ανώτερο όριο της κανονικής διακύμανσης θερμοκρασίας ενεργοποίησε τη δράση προστασίας.

[Ανάλυση βασικής αιτίας]Η συσκευή προστασίας από υπερθερμοκρασία χρησιμεύει ως δευτερεύουσα ασφάλεια ασφαλείας ανεξάρτητα από τον κύριο ελεγκτή. Το πρόβλημα οφείλεται σε ακατάλληλη ρύθμιση του ορίου προστασίας: ο χειριστής όρισε την τιμή προστασίας από υπερθερμοκρασία να είναι ίση με τη θερμοκρασία δοκιμής των 125 °C, ενώ η κανονική διακύμανση θερμοκρασίας κυμαίνεται από ±0,5 °C έως ±1 °C. Έτσι, όταν η μέγιστη θερμοκρασία φτάσει τους 125,5 °C, ενεργοποιείται το όριο προστασίας 125 °C. Το όριο προστασίας υπερθερμοκρασίας θα πρέπει να ρυθμιστεί τουλάχιστον 5–10 °C υψηλότερο από το σημείο ρύθμισης της θερμοκρασίας δοκιμής για να ληφθούν υπόψη οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας.

[Λύση]Ρυθμίστε το όριο θερμοκρασίας του οργάνου προστασίας υπερθερμοκρασίας RKC από 125 °C έως 135 °C (θερμοκρασία δοκιμής + 10 °C). Κριτήριο προσδιορισμού: Όριο προστασίας υπερθερμοκρασίας = σημείο ρύθμισης θερμοκρασίας δοκιμής + 10 °C (ελάχιστο περιθώριο). για δοκιμές υψηλής θερμοκρασίας (>100 °C), συνιστάται η χρήση +15 °C. Μετά τη ρύθμιση, επαναλάβετε τη δοκιμή στους 125 °C για 48 συνεχόμενες ώρες χωρίς διακοπή. Ταυτόχρονα, επαληθεύστε τα σημεία ρύθμισης προστασίας υπερθερμοκρασίας για όλες τις διαδικασίες δοκιμών και συντάξτε έναν "Πίνακας αναφοράς ρύθμισης ορίου προστασίας" για να αποτρέψετε παρόμοιους λανθασμένους ενεργοποιητές.

Περίπτωση 10 | Ανομοιόμορφη διακύμανση θερμοκρασίας σε πολλαπλά δείγματα δοκιμής. ορισμένα δείγματα απέτυχαν στον έλεγχο

[Παρατήρηση αποτυχίας]Πέντε δείγματα δοκιμής με πλαστική θήκη από την ίδια παρτίδα τοποθετήθηκαν σε τρία επίπεδα ραφιών για δοκιμή στους 85 °C/85 % RH. Μετά την ολοκλήρωση της δοκιμής, τα δύο δείγματα δοκιμής στην ανώτερη βαθμίδα παρουσίασαν αλλαγή χρώματος και κρίθηκαν ως κατάλληλα. ενώ τα τρία δείγματα δοκιμής στην κάτω βαθμίδα εμφάνισαν ελαφρά παραμόρφωση και πιο έντονες χρωματικές αλλαγές και κρίθηκαν ως ακατάλληλα. Σημαντικές διαφορές στα αποτελέσματα των δοκιμών παρατηρήθηκαν μεταξύ των δοκιμίων που βρίσκονται σε διαφορετικές θέσεις μέσα στον ίδιο θάλαμο δοκιμής.

[Ανάλυση βασικής αιτίας] Το σύστημα παροχής και κυκλοφορίας αέρα, που περιλαμβάνει ανεμιστήρες πολλαπλών πτερυγίων σε συνδυασμό με κινητήρα 90 W, κατευθύνει τη ροή του αέρα από το πίσω τοίχωμα του ντουλαπιού, τον διοχετεύει μέσα από τα δείγματα δοκιμής και στη συνέχεια τον ανακυκλώνει μέσω του μπροστινού τοίχου. Όταν η πυκνότητα της τοποθέτησης του ραφιού είναι υπερβολική, τα κανάλια ροής αέρα μεταξύ των δοκιμίων εμποδίζονται, οδηγώντας σε μια διαβάθμιση θερμοκρασίας μεταξύ του ανώτερου και του κατώτερου στρώματος. Οι πειραματικές μετρήσεις δείχνουν θερμοκρασία 85,1 °C στο ανώτερο στρώμα και 83,2 °C στο κάτω στρώμα, δίνοντας διαφορά θερμοκρασίας 1,9 °C. όταν συνδυάζεται με την κλίση υγρασίας, η περιβαλλοντική καταπόνηση που αντιμετωπίζουν τα δοκίμια στο κάτω στρώμα γίνεται πιο σοβαρή. Επιπλέον, τα δείγματα κατώτερου στρώματος τοποθετούνται πιο κοντά στην έξοδο αέρα του εξατμιστή και η ανομοιόμορφη ανάμειξη ζεστού και κρύου αέρα συμβάλλει επίσης σε αυτό το φαινόμενο.

[Λύση]Πρώτον, ρυθμίστε την απόσταση μεταξύ των δειγμάτων δοκιμής: η απόσταση μεταξύ των παρακείμενων δειγμάτων δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 50 mm και η απόσταση μεταξύ κάθε δείγματος και των τοιχωμάτων του θαλάμου δεν πρέπει να είναι μικρότερη από 30 mm, διασφαλίζοντας ανεμπόδιστη κυκλοφορία αέρα εντός του συστήματος αγωγών. Δεύτερον, χρησιμοποιήστε οκτώ ρυθμιζόμενα κλιπ απόστασης για να τροποποιήσετε την απόσταση του στρώματος ραφιού από ομοιόμορφα διαστήματα σε μια διαμόρφωση "αραιό κάτω, πυκνό επάνω" - αυξάνοντας την απόσταση μεταξύ των κάτω ραφιών για να αντισταθμιστεί η εξασθένηση της ροής αέρα. Τρίτον, ενσωματώστε μια 10λεπτη "φάση ομογενοποίησης θερμοκρασίας" στο πρωτόκολλο δοκιμής (διατηρήστε αυτή τη φάση για 10 λεπτά μετά την επίτευξη της θερμοκρασίας στόχου πριν ξεκινήσετε το χρονόμετρο) για να διασφαλίσετε την πλήρη ομοιομορφία του πεδίου θερμοκρασίας εντός του θαλάμου. Μετά την επεξεργασία, η διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των άνω και κάτω ραφιών μειώθηκε κάτω από τους 0,4 °C και τα αποτελέσματα των δοκιμών από τα πέντε δείγματα ήταν συνεπή.

Υπόθεση 11 | Συχνοί κύκλοι start-stop του συμπιεστή, μη φυσιολογικός θόρυβος και αμφισβητήσιμη διάρκεια ζωής

[Συμπτώματα σφάλματος]Κατά τη φάση διατήρησης σταθερής θερμοκρασίας (όταν δεν απαιτείται ενεργή ψύξη ή θέρμανση), ο συμπιεστής ενεργοποιείται και απενεργοποιείται επανειλημμένα κάθε 3–4 λεπτά, συνοδευόμενος από έναν ευδιάκριτο θόρυβο «βουητό-κλικ». Μετά από περίπου μία εβδομάδα συνεχούς λειτουργίας, η θερμοκρασία του περιβλήματος του συμπιεστή αυξάνεται (αισθάνεται ζεστό στην αφή) και το επίπεδο θορύβου αυξάνεται σημαντικά σε σύγκριση με τη νέα μονάδα.

[Ανάλυση βασικής αιτίας]Κατά τη φάση διατήρησης σταθερής θερμοκρασίας, ο ιδανικός τρόπος λειτουργίας για τον συμπιεστή είναι η λειτουργία χαμηλού κύκλου λειτουργίας (π.χ. 30 δευτερόλεπτα λειτουργίας ακολουθούμενα από 120 δευτερόλεπτα διακοπή λειτουργίας), αντί για κυκλική εκκίνηση-διακοπή υψηλής συχνότητας. Μια συχνότητα έναρξης-διακοπής 3–4 κύκλων ανά λεπτό θεωρείται υπερβολική για δύο λόγους: ① Η αναλογική ζώνη (P) στις παραμέτρους PID είναι πολύ στενή, με αποτέλεσμα ο ελεγκτής να ανταποκρίνεται υπερβολικά σε μικρές αποκλίσεις θερμοκρασίας και να εκδίδει συχνά εντολές εκκίνησης. ② Η ρύθμιση διαφορικής πίεσης start-stop του ελεγκτή πίεσης Saginomiya έχει ρυθμιστεί πολύ μικρή, με αποτέλεσμα να μην υπάρχει επαρκής διαχωρισμός μεταξύ του ορίου για έναρξη λειτουργίας στην πλευρά χαμηλής πίεσης και του κατωφλίου τερματισμού της λειτουργίας στην πλευρά υψηλής πίεσης, γεγονός που οδηγεί το σύστημα ψύξης να ενεργεί επανειλημμένα σε ένα στενό εύρος πίεσης. Ο συχνός κύκλος start-stop ενέχει τον μεγαλύτερο κίνδυνο για τους πλήρως κλειστούς συμπιεστές - κάθε στιγμή εκκίνησης αντλεί ρεύμα 5-7 φορές μεγαλύτερο από το κανονικό ρεύμα λειτουργίας και αυτή η επαναλαμβανόμενη τάση επιταχύνει τη γήρανση της μόνωσης των περιελίξεων του κινητήρα.

[Λύση]Βήμα 1: Εκτελέστε τον αυτόματο υπολογισμό PID για να διευρύνετε την αναλογική ζώνη, μειώνοντας έτσι την υπερβολική απόκριση του ελεγκτή σε μικρές αποκλίσεις. Βήμα 2: Συμβουλευτείτε επαγγελματίες τεχνικούς για να προσαρμόσουν τις ρυθμίσεις διαφορικής πίεσης εκκίνησης/διακοπής του ελεγκτή πίεσης Saginomiya (μειώστε κατάλληλα το όριο εκκίνησης χαμηλής πίεσης και αυξήστε κατάλληλα το όριο διακοπής υψηλής πίεσης για να επεκτείνετε το εύρος λειτουργίας και να μειώσετε τη συχνότητα εκκίνησης/διακοπής). Βήμα 3: Στις ρυθμίσεις προγράμματος του TEMI880, προσθέστε μια "νεκρή ζώνη διατήρησης θερμοκρασίας". εντός εύρους σημείου ρύθμισης ±0,3 °C, δεν θα ενεργοποιηθεί καμία ενέργεια ψύξης ή θέρμανσης, επιτρέποντας στο σύστημα να αξιοποιήσει τη θερμική αδράνεια του ντουλαπιού για να διατηρήσει τη θερμοκρασία. Μετά από αυτές τις ρυθμίσεις, η συχνότητα εκκίνησης/διακοπής του συμπιεστή μειώθηκε σε μία φορά κάθε 15–20 λεπτά, η λειτουργία έγινε σταθερή και η θερμοκρασία του θαλάμου επέστρεψε στα κανονικά επίπεδα.

Υπόθεση 12 | Απόφραξη αλάτων στο σύστημα ύγρανσης: εξαιρετικά αργή αύξηση της υγρασίας

[Συμπτώματα σφάλματος] Μετά από έξι μήνες λειτουργίας, ο ρυθμός αύξησης της υγρασίας έχει επιβραδυνθεί σημαντικά—ο χρόνος που απαιτείται για την αύξηση της υγρασίας από 40% σε 85% σ.ζ. έχει αυξηθεί από τα αρχικά 8 λεπτά σε πάνω από 25 λεπτά. Κατά τη λειτουργία του σωλήνα ύγρανσης, ακούγεται ένας ασυνήθιστος θόρυβος "γουργούρισμα" και μπορούν να παρατηρηθούν εναποθέσεις λευκών αλάτων στα εσωτερικά τοιχώματα της δεξαμενής υγρού λαμπτήρα και στην επιφάνεια του σωλήνα ύγρανσης.

[Ανάλυση ριζικής αιτίας] Το σύστημα ύγρανσης χρησιμοποιεί το συνηθισμένο νερό της βρύσης ως πηγή νερού. κατά τη διάρκεια της διαδικασίας θέρμανσης στους σωλήνες ύγρανσης, τα ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου στο νερό καθιζάνουν για να σχηματίσουν άλατα ανθρακικού ασβεστίου/ανθρακικού μαγνησίου. Αυτή η κλίμακα εναποτίθεται στην επιφάνεια των σωλήνων ύγρανσης 1 kW, δημιουργώντας ένα μονωτικό στρώμα που μειώνει την απόδοση θέρμανσης. Ταυτόχρονα, θραύσματα αλάτων εμποδίζουν τα εσωτερικά κανάλια ροής νερού των σωλήνων ύγρανσης, οδηγώντας σε μείωση της παροχής υγροποιημένου ατμού. Τα άλατα συσσωρεύονται επίσης στα εσωτερικά τοιχώματα της δεξαμενής υγρού νερού, μειώνοντας την απόδοση της γάζας στην τριχοειδική απορρόφηση νερού. Αυτό συνιστά συστημική υποβάθμιση της απόδοσης που αποδίδεται σε ζητήματα ποιότητας του νερού