?

مطالعه موردی میدانی: عیب‌یابی و رفع ۱۲ چالش واقعی در چمبرهای تست دمای ثابت و رطوبت

چمبرهای تست دمای ثابت و رطوبت از جمله رایج‌ترین دستگاه‌های شبیه‌سازی محیطی در زنجیره تأیید قابلیت اطمینان محصول هستند. با این حال، در محیط‌های عملیاتی واقعی آزمایشگاهی، چالش‌های عملیاتی متعددی بین «عملیاتی بودن تجهیزات» و «قابلیت اطمینان داده‌های تست» وجود دارد - مانند افت عملکرد خنک‌کننده، خرابی کنترل رطوبت، تداخل میعان، انحراف سنسور، وقفه در برنامه و تشکیل میعان/قطرات. برخی از این مشکلات ناشی از انحراف در شرایط محیطی، برخی ناشی از نگهداری ناکافی تجهیزات و برخی دیگر ناشی از نقص‌های سیستمی در خود رویه‌های عملیاتی است.

این مقاله بر چمبر تست دمای ثابت و رطوبت MY-80L (محدوده دما: ۶۰- درجه سانتی‌گراد تا ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد؛ محدوده رطوبت: ۲۰٪-۹۸٪ RH؛ مجهز به کمپرسور فرانسوی Taikang و کنترلر کره‌ای TEMI880) تمرکز دارد و ۱۲ مورد مطالعه موردی واقعی از مشکلات میدانی با فرکانس بالا یا چالش‌برانگیز را گردآوری می‌کند. هر مورد مطالعه موردی فرآیند عیب‌یابی را با استفاده از یک چارچوب سه مرحله‌ای بازسازی می‌کند: «علائم نقص -> تحلیل علت ریشه‌ای -> راه‌حل‌های اصلاحی». نتیجه‌گیری پارامترهای مرجع سریع برای تجهیزات و خلاصه‌های تجربه عملی را ارائه می‌دهد.

■ نمای کلی پیش‌زمینه تجهیزات

MY-80L دارای حجم مؤثر ۸۰ لیتر است که دارای محفظه داخلی ساخته شده از فولاد ضد زنگ SUS#304 و لایه عایق متشکل از فوم پلی‌اورتان سخت همراه با پشم شیشه است. سیستم تبرید از کمپرسور کاملاً بسته از Taikang فرانسه با مبرد سازگار با محیط زیست R404A استفاده می‌کند؛ سیستم انبساط از طراحی کنترل ظرفیت با استفاده از شیر انبساط Danfoss، جداکننده روغن ALCO و فیلتر بهره می‌برد. هسته کنترل شامل یک پنل صفحه لمسی رنگی ۷ اینچی از TEMI880 کره است که قادر به محاسبه خودکار شش مجموعه پارامتر P.I.D است، با ظرفیت برنامه ۱۰۰ مجموعه شامل ۵۰۰۰ بخش و دارای حافظه خاموشی برای عملکرد مداوم است. پارامترهای زیر در شرایط بدون بار در دمای اتاق ۲۰ درجه سانتی‌گراد کالیبره شدند:

▼ در زیر ۱۲ مورد مطالعه موردی چالش‌برانگیز نماینده از میدان آورده شده است

مورد ۰۱ | افت شدید سرعت خنک‌کننده؛ عدم رسیدن به ۶۰- درجه سانتی‌گراد در مدت طولانی

[علائم نقص] در طول تست دمای پایین تنظیم شده روی ۶۰- درجه سانتی‌گراد، تجهیزات از دمای اتاق شروع به خنک شدن کرد. هنگامی که دما به حدود ۳۵- درجه سانتی‌گراد رسید، سرعت خنک‌کننده به طور ناگهانی از ۱ درجه سانتی‌گراد بر دقیقه به کمتر از ۰.۳ درجه سانتی‌گراد بر دقیقه کاهش یافت؛ علی‌رغم گذشت بیش از ۹۰ دقیقه از عملیات، دمای هدف ۶۰- درجه سانتی‌گراد حاصل نشد. هیچ هشداری روی پنل TEMI880 نمایش داده نشد و کمپرسور به طور عادی کار می‌کرد.

[تحلیل علت ریشه‌ای] علت ریشه‌ای از طریق یک تحقیق سه مرحله‌ای شناسایی شد: ① عوامل محیطی - در تابستان، سیستم تهویه مطبوع آزمایشگاه ظرفیت خنک‌کنندگی ناکافی داشت که منجر به دمای داخلی ۳۳ درجه سانتی‌گراد شد که از محدوده تضمین عملکرد تجهیزات (۵-۳۵ درجه سانتی‌گراد) فراتر رفت؛ در نتیجه، راندمان اتلاف حرارت کندانسور به طور قابل توجهی کاهش یافت. ② عوامل بار - نمونه تست یک قطعه ریخته‌گری فلزی با وزن ۱۲ کیلوگرم بود؛ جرم حرارتی کل سه نمونه به مراتب از ظرفیت بار توصیه شده برای محفظه ۸۰ لیتری (که نباید از یک سوم حجم داخلی محفظه تجاوز کند) بیشتر بود. ③ عوامل نگهداری - پره‌های کندانسور دچار تجمع شدید گرد و غبار بودند و شکاف‌های بین پره‌ها توسط گرد و غبار مسدود شده بود که منجر به کاهش نرخ جریان هوای خنک‌کننده شد. اثر ترکیبی این سه عامل منجر به توان خروجی ناکافی سیستم تبرید در محدوده عملیاتی دمای پایین شد.

[راه حل] مرحله ۱: دمای تهویه مطبوع آزمایشگاه را روی ۲۲ درجه سانتی‌گراد تنظیم کنید تا دمای اتاق در محدوده ۲۰-۲۵ درجه سانتی‌گراد پایدار بماند؛ مرحله ۲: تعداد نمونه‌های تست را به یک عدد کاهش دهید و آن را در مرکز قفسه قرار دهید تا گردش هوای بدون مانع تضمین شود؛ مرحله ۳: از هوای فشرده برای پاکسازی متناوب جلو و عقب پره‌های کندانسور برای حذف گرد و غبار انباشته شده استفاده کنید (توصیه می‌شود که هر سه ماه یکبار انجام شود). پس از این مراحل، فرآیند خنک‌سازی را مجدداً راه‌اندازی کنید؛ فرآیند خنک‌سازی از ۲۵ درجه سانتی‌گراد تا ۶۰- درجه سانتی‌گراد ۵۲ دقیقه طول کشید و سپس سرعت خنک‌سازی به حالت عادی بازگشت.

مورد ۰۲ | رطوبت در مدت طولانی به مقدار تنظیم شده نمی‌رسد و در ۷۵٪ RH باقی می‌ماند

[مشاهده نقص] هنگامی که یک تست رطوبت-حرارت ثابت روی ۸۵ درجه سانتی‌گراد / ۸۵٪ RH تنظیم شد، پس از اینکه دما به طور عادی به ۸۵ درجه سانتی‌گراد رسید، رطوبت شروع به افزایش از سطح رطوبت محیط کرد، به ۷۵٪ RH رسید و سپس ثابت ماند و برای ۳۰ دقیقه بدون تغییر باقی ماند - به طور قابل توجهی کمتر از مقدار تنظیم شده ۸۵٪ RH.

[تحلیل علت ریشه‌ای] چک لیست اولویت برای بررسی رطوبت ناکافی: ① مخزن حباب تر - بازرسی سطح آب را عادی نشان می‌دهد، اما پارچه حباب تر بیش از ۳ ماه استفاده شده است؛ پارچه به شدت سفت و زرد شده است و قابلیت جذب آب مویرگی خود را از دست داده است. این منجر به محاسبه نادرست اختلاف دما بین حباب خشک و تر می‌شود و باعث می‌شود کنترلر به اشتباه رطوبت فعلی را بالاتر از مقدار واقعی ارزیابی کند و در نتیجه رطوبت‌زنی را متوقف کند؛ ② لوله رطوبت‌ساز - سطح لوله رطوبت‌ساز سفارشی ۱ کیلوواتی دارای رسوب آهک قابل توجهی است که راندمان حرارتی را کاهش می‌دهد؛ ③ آب‌بندی - نوار آب‌بندی درب در لولای دستگیره سمت راست کمی بلند شده است که باعث نشت رطوبت از شکاف می‌شود.

[راه حل] پارچه حباب تر را تعویض کنید (از پارچه نبافته ارائه شده در پیکربندی استاندارد استفاده کنید؛ آن را به ابعاد مناسب برش دهید، سپس قبل از نصب با آب خالص مرطوب کنید)؛ رسوب آهک را از سطح لوله رطوبت‌ساز پاک کنید (به مدت ۳۰ دقیقه در محلول اسید سیتریک خیس کنید، سپس با یک برس نرم تمیز کنید)؛ لولاهای درب را تنظیم کرده و نوارهای آب‌بندی را تعویض کنید. پس از این مراحل، سیستم را مجدداً راه‌اندازی کنید؛ ظرف ۱۵ دقیقه، رطوبت از ۷۵٪ RH به ۸۵٪ RH افزایش یافته و پایدار می‌شود. نکته کلیدی: پارچه حباب تر باید ماهانه تعویض شود؛ آن را با پارچه نخی معمولی جایگزین نکنید.

مورد ۰۳ | پرش ناگهانی مقدار نمایش رطوبت؛ داده‌ها قابل اعتماد نیستند

[علائم نقص] در طول عملیات دمای ثابت و رطوبت (۶۰ درجه سانتی‌گراد / ۹۰٪ RH)، نمایشگر رطوبت روی پنل TEMI880 نوسانات نامنظم از ۸۲٪ RH تا ۹۶٪ RH را نشان می‌دهد که هر ۵-۸ ثانیه یکبار رخ می‌دهد؛ نمایشگر دما عادی و پایدار باقی می‌ماند. داده‌های تست به دلیل نوسانات رطوبت که از حد مجاز فراتر می‌رود، نمی‌توانند معیارهای ارزیابی را پاس کنند.

[تحلیل علت ریشه‌ای] دما پایدار باقی ماند در حالی که قرائت رطوبت نوسان داشت؛ این مشاهده، پس از حذف تغییرات شدید در رطوبت واقعی در داخل محفظه، به مشکلات سنسور یا مدار سیگنال آن اشاره داشت. پس از بازرسی سنسور دمای Pt100 حباب تر، مشخص شد که پارچه به درستی قرار نگرفته است - به طور کامل عنصر سنجش سنسور را نمی‌پوشاند و انتهای پایینی پارچه در زیر سطح آب در مخزن غوطه‌ور نیست. در نتیجه، «دمای حباب تر» مورد نیاز برای محاسبه حباب خشک و تر به طور موثر به «دمای نیمه حباب تر» تبدیل شد که منجر به سیگنال‌های دمای حباب تر ناپایدار شد. بازرسی بیشتر نشان داد که اکسیداسیون جزئی در پایانه‌های سیم‌کشی سنسور Pt100 وجود دارد و تغییرات در مقاومت تماسی باعث نوسانات سیگنال می‌شود.

[راه حل] پارچه حباب تر را مجدداً نصب کنید: اطمینان حاصل کنید که پارچه به طور کامل حباب سنجش دما سنسور را احاطه کرده است، به طوری که انتهای پایینی پارچه حداقل ۲۰ میلی‌متر زیر سطح آب مخزن امتداد داشته باشد و هیچ حباب هوایی بین پارچه و سنسور وجود نداشته باشد. پایانه‌های Pt100 را تمیز کنید (با اسپری پاک کننده تماس الکترونیکی اسپری کنید، سپس با یک پارچه بدون پرز پاک کنید). عملکرد کالیبراسیون خودکار حباب خشک و تر را فعال کنید (منوی TEMI880 → کالیبراسیون → کالیبراسیون خودکار حباب خشک و تر)؛ پس از اتمام کالیبراسیون، نمایشگر رطوبت در ۹۰±۱٪ RH پایدار می‌شود.

مورد ۰۴ | خرابی تعیین نتیجه تست به دلیل میعان سطحی روی نمونه تست

[مشاهده نقص] یک تست عمر شتاب‌دار دما و رطوبت روی برد مدار PCBA، در محدوده ۲۵ درجه سانتی‌گراد تا ۸۵ درجه سانتی‌گراد در ۸۵٪ RH انجام شد. در طول فاز افزایش دما، قطرات آب متمایز (میعان) روی سطح برد مدار ظاهر شد؛ علاوه بر این، نتایج بازرسی نوری و تست عایق ناهنجاری‌هایی را نشان داد (مقاومت عایق به طور ناگهانی از مقدار عادی ۵۰۰ مگا اهم به ۵ مگا اهم کاهش یافت). بنابراین مشتری تست را نامعتبر دانست.

[تحلیل علت ریشه‌ای] مکانیسم فیزیکی میعان: هنگامی که دمای سطح نمونه تست کمتر از دمای نقطه شبنم هوا در داخل محفظه باشد، بخار آب روی سطح نمونه متراکم می‌شود. در طول فاز گرمایش، اگر دمای هوا سریعتر از دمای نمونه افزایش یابد (به خصوص برای بسترهای فلزی و نمونه‌های سنگین)، یک پنجره اختلاف دما پدیدار می‌شود - که با «هوای گرمتر و نمونه خنک‌تر» مشخص می‌شود. در این پنجره، دمای نقطه شبنم از دمای سطح نمونه فراتر می‌رود و اجتناب‌ناپذیر منجر به میعان می‌شود. نرخ گرمایش پیش‌فرض تجهیزات روی حداکثر مقدار ۹.۹ تنظیم شده است؛ گرمایش بیش از حد سریع این پنجره اختلاف دما را تشدید می‌کند.

[راه حل] با استفاده از تابع شیب دما در TEMI880، نرخ گرمایش از ۹.۹ به ۲.۰ کاهش یافت، در حالی که یک «فاز پیش‌گرمایش» در برنامه گنجانده شد: ابتدا، دما در شرایط رطوبت پایین (۲۵ درجه سانتی‌گراد / ۴۰٪ RH) در حدود ۱۵ دقیقه به ۸۵ درجه سانتی‌گراد افزایش یافت؛ سپس، دما به مدت ۱۰ دقیقه در ۸۵ درجه سانتی‌گراد نگه داشته شد تا نمونه تست به طور کامل متعادل شود؛ در نهایت، رطوبت به تدریج از ۴۰٪ RH به ۸۵٪ RH با نرخ ۳٪ RH در دقیقه افزایش یافت. این استراتژی «ابتدا حرارت، سپس رطوبت‌زنی» تضمین کرد که نمونه تست قبل از افزایش رطوبت به دمای هدف برسد و در نتیجه پنجره میعان را از بین برد. پس از این فرآیند، هیچ میعانی روی سطح PCBA مشاهده نشد و مقاومت عایق در طول تست به طور مداوم بالاتر از ۵۰۰ مگا اهم باقی ماند.

مورد مطالعه ۰۵ | فراتر رفتن از حد انحراف دقت دما و رطوبت پس از ۳۰ روز عملیات مداوم

[علائم نقص] پس از ۳۰ روز تست پیری شتاب‌دار مداوم، انحراف دمای تجهیزات از ±۰.۵ درجه سانتی‌گراد اولیه به ±۱.۸ درجه سانتی‌گراد (فراتر از مشخصات ≤۲ درجه سانتی‌گراد و نزدیک به آستانه بحرانی) افزایش یافت، در حالی که انحراف رطوبت از ±۱٪ RH به ±۴٪ RH افزایش یافت. هیچ هشدار غیرعادی در پنل TEMI880 تشخیص داده نشد؛ با این حال، یک انحراف سیستماتیک بین مقادیر نمایش داده شده توسط ثبت کننده داده خارجی و مقادیر نمایش داده شده توسط پنل مشاهده شد.

[تحلیل علت ریشه‌ای] پس از عملیات طولانی مدت، سنسور Pt100 دچار انحراف نقطه صفر می‌شود که یک پدیده پیری معمول در تجهیزات تست محیطی است. تحلیل دقیق: هنگامی که سنسور دمای Pt100 به طور مداوم در محدوده دمایی وسیع ۶۰- درجه سانتی‌گراد تا ۱۵۰ درجه سانتی‌گراد کار می‌کند، مقاومت سیم پلاتین عنصر سنجش آن دچار انحراف جزئی در مشخصه دمایی خود می‌شود؛ برای سنسور Pt100 حباب تر، غوطه‌وری طولانی مدت و رسوب آهک منجر به کاهش سرعت پاسخ می‌شود. پارامترهای P.I.D کنترلر در ابتدا بر اساس مشخصات سنسور اصلی تنظیم شده بودند؛ با این حال، پس از وقوع انحراف سنسور، این پارامترها دیگر عملکرد بهینه را ارائه نمی‌دهند و منجر به کاهش دقت کنترل می‌شوند.

[راه حل] مرحله ۱: کالیبراسیون خودکار حباب خشک و تر را انجام دهید (منوی TEMI880 → کالیبراسیون → کالیبراسیون خودکار حباب خشک و تر)؛ پس از کالیبراسیون، انحراف دما به ±۰.۶ درجه سانتی‌گراد و انحراف رطوبت به ±۱.۵٪ RH بازگردانده می‌شود. مرحله ۲: کالیبراسیون مجدد خودکار P.I.D را اجرا کنید: در شرایط بدون بار، یک پاسخ پله‌ای از ۲۵ درجه سانتی‌گراد به ۸۵ درجه سانتی‌گراد تنظیم کنید، به کنترلر اجازه دهید به طور خودکار مشخصات پاسخ سیستم را آزمایش کرده و پارامترهای P/I/D را مجدداً محاسبه کند. پس از اتمام این فرآیند، انحراف دما بیشتر به ±۰.۳ درجه سانتی‌گراد و انحراف رطوبت به ±۰.۸٪ RH کاهش می‌یابد. رویه‌های نگهداری را ایجاد کنید: کالیبراسیون حباب خشک و تر را به صورت فصلی انجام دهید و کالیبراسیون مجدد خودکار P.I.D را هر شش ماه یکبار یا پس از تغییر نوع بار اجرا کنید.

مورد ۰۶ | قطع برق در طول آزمایش: آیا برنامه از دست رفته است؟ آیا داده‌ها معتبر هستند؟

[مشاهده نقص] در طول تست چرخه‌ای دمای ۱۰۰۰ ساعته و رطوبت، در ساعت ۳۲۰، منبع تغذیه آزمایشگاه قطع شد و برق قطع شد. پس از بازیابی برق، تجهیزات به طور خودکار مجدداً راه‌اندازی شد و برنامه تست خود را از سر گرفت؛ با این حال، در طول دوره قطع برق، دما در داخل محفظه تست به طور طبیعی از مقدار تنظیم شده ۸۵ درجه سانتی‌گراد به دمای اتاق ۲۶ درجه سانتی‌گراد کاهش یافت و رطوبت از ۸۵٪ RH به رطوبت محیط ۵۵٪ RH کاهش یافت و حدود ۲۵ دقیقه طول کشید. در این فاصله، نمونه تست تحت افت دمای کنترل نشده قرار گرفت.

[تحلیل علت ریشه‌ای] عملکرد حافظه خاموشی تجهیزات به طور عادی کار می‌کند و پس از بازیابی برق، بخش‌های برنامه بدون خطا ادامه می‌یابند. با این حال، مشکل این است که پروفیل دما در طول دوره بازیابی خاموشی (حدود ۲۵ دقیقه) در مدت زمان تست معتبر گنجانده نشده است؛ علاوه بر این، این رویداد قطع برق ممکن است تنش حرارتی غیرمنتظره‌ای را به نمونه تست وارد کند و اعتبار نتایج تست را به خطر بیندازد. خود تجهیزات هیچ نقص عملکردی ندارد؛ نگرانی‌ها مربوط به قابلیت اطمینان منبع تغذیه خارجی و ارزیابی اعتبار داده‌های تست است.

[راه حل] سطح سخت‌افزار: استقرار سیستم‌های UPS (منبع تغذیه بدون وقفه) در مناطقی با منبع تغذیه ناپایدار برای اطمینان از اینکه تجهیزات حداقل ۱۵ دقیقه پس از قطع برق کار می‌کنند، تا امکان تکمیل روان بخش برنامه فعلی فراهم شود. سطح عملیاتی: زمان قطع برق، زمان بازیابی برق و منحنی‌های روند دما و رطوبت در طول قطع برق را در گزارش تست ثبت کنید؛ سپس مهندس تست تعیین خواهد کرد که آیا چنین وقفه ای اعتبار تست را به خطر می‌اندازد - اگر تعیین «معتبر، اما نیاز به زمان جبرانی» باشد، مقدار معادل زمان جبرانی در انتهای برنامه اضافه خواهد شد. سطح استانداردسازی: به صراحت در پروتکل تست معیار «تست‌هایی که شامل یک قطع برق بیش از ۱۰ دقیقه یا قطع برق تجمعی بیش از ۳۰ دقیقه هستند، باید تکرار شوند» تعریف شود.

مورد مطالعه ۰۷ | میعان خارجی و چکه کردن روی محفظه بیرونی، ایمنی آزمایشگاه را به خطر می‌اندازد

[علائم نقص] در طول تست دمای پایین ۴۰- درجه سانتی‌گراد، تعداد زیادی قطرات میعان روی پانل‌های جانبی و بالای محفظه بیرونی تجهیزات ظاهر شد؛ این قطرات روی کف آزمایشگاه می‌چکیدند و سطحی لغزنده ایجاد می‌کردند و خطر ایمنی ایجاد می‌کرد. رگه‌های آب متمایز روی سطح صفحات فولاد ضد زنگ محفظه بیرونی قابل مشاهده بود.

[تحلیل علت ریشه‌ای] لایه عایق تجهیزات از ساختار کامپوزیتی فوم پلی‌اورتان سخت و پشم شیشه تشکیل شده است. در طول تست دمای پایین، دمای محفظه داخلی روی ۴۰- درجه سانتی‌گراد تنظیم شده بود. اگر محیط آزمایشگاه دارای رطوبت بالا (اندازه‌گیری شده در ۷۵٪ RH) و دمای محیط ۲۵ درجه سانتی‌گراد بود، دمای سطح محفظه بیرونی می‌توانست به زیر دمای نقطه شبنم محیط (تقریباً ۲۰.۵ درجه سانتی‌گراد) سقوط کند و اجتناب‌ناپذیر منجر به میعان شود. بازرسی نشان داد که تغییر شکل جزئی در گوشه پایین سمت چپ نوار آب‌بندی درب محفظه وجود دارد؛ آب‌بندی ناکافی در این ناحیه باعث نشت هوای سرد شد که منجر به دماهای سطح پایین‌تر موضعی در محفظه بیرونی و میعان تشدید شده شد.

[راه حل] ابتدا، رطوبت محیط آزمایشگاه را به زیر ۶۰٪ RH کاهش دهید (با فعال کردن رطوبت‌گیر) تا دمای نقطه شبنم محیط زیر دمای سطح کابینت بیرونی باقی بماند. دوم، نوارهای آب‌بندی درب تغییر شکل یافته را تعویض کنید تا سفتی و آب‌بندی یکنواخت در اطراف محیط درب کابینت تضمین شود (پس از بستن درب، از یک گیج فیلر ۰.۰۵ میلی‌متری برای اندازه‌گیری شکاف در سطح آب‌بندی استفاده کنید؛ هیچ ماده‌ای نباید بتواند عبور کند). سوم، وضعیت نوارهای آب‌بندی سه لایه پنجره‌های مشاهده خلاء (۲۶۰×۳۴۰×۴۰ میلی‌متر) را بررسی کنید؛ نوارهای قدیمی را تعویض کنید. چهارم، تجهیزات را دور از جریان مستقیم دریچه‌های تهویه مطبوع قرار دهید تا از نوسانات دمای موضعی که می‌تواند میعان را تشدید کند، جلوگیری شود. پس از اجرای این اقدامات، هیچ میعانی روی کابینت بیرونی در طول تست ۴۰- درجه سانتی‌گراد مشاهده نخواهد شد.

مورد مطالعه ۰۸ | تشکیل یخ روی اواپراتور منطقه دمای پایین؛ تشدید نوسانات دما

[علائم نقص] در طول تست نگهداری دمای پایین ۵۰- درجه سانتی‌گراد، دما شروع به نمایش نوسانات دوره‌ای ±۲.۵ درجه سانتی‌گراد از مقدار حالت پایدار خود می‌کند (محدوده نوسان عادی: ≤۰.۵ درجه سانتی‌گراد)، با دوره نوسان تقریباً ۱۵ دقیقه. TEMI880 نشان می‌دهد که کمپرسور به کار خود ادامه می‌دهد؛ با این حال، پس از کاهش دما به ۵۳- درجه سانتی‌گراد، به تدریج به ۴۷- درجه سانتی‌گراد افزایش می‌یابد و این چرخه تکرار می‌شود.

[تحلیل علت ریشه‌ای] این یک نمایش معمول از یخ‌زدگی روی اواپراتور است. در طول عملیات در دماهای پایین، بخار آب باقی‌مانده در داخل محفظه اواپراتور روی پره‌های اواپراتور رسوب کرده و لایه یخ تشکیل می‌دهد. این لایه یخ مقاومت حرارتی را در سطح اواپراتور افزایش می‌دهد، در نتیجه راندمان انتقال حرارت را کاهش داده و باعث افزایش تدریجی دما می‌شود؛ هنگامی که دمای سطح لایه یخ از ۰ درجه سانتی‌گراد فراتر می‌رود، بخشی از یخ ذوب می‌شود و به طور موقت راندمان انتقال حرارت را بازیابی می‌کند، که به نوبه خود منجر به کاهش بیشتر دما می‌شود - بنابراین یک فرآیند چرخه‌ای ایجاد می‌کند: «یخ‌زدگی → افت راندمان → افزایش دما → یخ‌زدایی → افزایش راندمان → کاهش دما → یخ‌زدگی مجدد». در تجهیزات فاقد عملکرد یخ‌زدایی خودکار، عملیات طولانی مدت در دماهای پایین اجتناب‌ناپذیر منجر به این پدیده می‌شود.

[راه حل] رویه اضطراری: تست را تعلیق کنید، چرخه یخ‌زدایی را اجرا کنید (دمای تنظیم شده را به ۲۰ درجه سانتی‌گراد افزایش داده و به مدت ۳۰ دقیقه نگه دارید؛ سپس درب محفظه را باز کرده و سطح پره‌های اواپراتور را با یک پارچه خشک و نرم پاک کنید تا رطوبت باقی‌مانده را از بین ببرید) و تنها پس از تأیید اینکه پره‌ها کاملاً خشک هستند، تست دمای پایین را از سر بگیرید. اقدامات پیشگیرانه: ① قبل از هر تست دمای پایین، اطمینان حاصل کنید که داخل محفظه خشک است (اختیاری انجام یک «فاز خشک کردن» در ۳۰ درجه سانتی‌گراد / ۳۰٪ RH برای از بین بردن رطوبت باقی‌مانده)؛ ② از باز کردن مکرر درب محفظه در طول فاز دمای پایین خودداری کنید (هر باز شدن ممکن است مقدار زیادی بخار آب وارد کند)؛ ③ برای عملیات طولانی مدت در دمای پایین، هر ۴۸ ساعت یک فاز نگهداری یخ‌زدایی را وارد کنید. پس از اقدامات اصلاحی، دما را در ۵۰- درجه سانتی‌گراد با نوسانات دما در محدوده ±۰.۴ درجه سانتی‌گراد حفظ کنید.

مورد ۰۹ | فعال شدن کاذب حفاظت از دمای بیش از حد؛ تست در میانه راه قطع شد

[پدیده نقص] در طول تست دمای بالای ۱۲۵ درجه سانتی‌گراد، تجهیزات پس از ۳ ساعت عملیات ناگهان خاموش شد؛ TEMI880 یک «هشدار دمای بیش از حد» نمایش داد و چراغ نشانگر دستگاه حفاظت از دمای بیش از حد RKC روشن شد. دمای اندازه‌گیری شده واقعی در داخل محفظه تست ۱۲۵.۲ درجه سانتی‌گراد بود که از مقدار تنظیم شده فراتر نرفت؛ با این حال، از آنجایی که آستانه تنظیم شده دستگاه حفاظت روی ۱۲۵ درجه سانتی‌گراد پیکربندی شده بود، حد بالای نوسان دمای عادی باعث فعال شدن حفاظت شد.

[تحلیل علت ریشه‌ای] دستگاه حفاظت از دمای بیش از حد به عنوان یک حفاظت ایمنی ثانویه مستقل از کنترلر اصلی عمل می‌کند. مشکل از تنظیم نادرست آستانه حفاظت ناشی می‌شود: اپراتور مقدار حفاظت از دمای بیش از حد را برابر با دمای تست ۱۲۵ درجه سانتی‌گراد تنظیم کرده بود، در حالی که محدوده نوسان دمای عادی از ±۰.۵ درجه سانتی‌گراد تا ±۱ درجه سانتی‌گراد متغیر است؛ بنابراین، هنگامی که دمای اوج به ۱۲۵.۵ درجه سانتی‌گراد می‌رسد، آستانه حفاظت ۱۲۵ درجه سانتی‌گراد فعال می‌شود. آستانه حفاظت از دمای بیش از حد باید حداقل ۵-۱۰ درجه سانتی‌گراد بالاتر از نقطه تنظیم دمای تست تنظیم شود تا نوسانات دما را در نظر بگیرد.

[راه حل] حد دمای دستگاه حفاظت از دمای بیش از حد RKC را از ۱۲۵ درجه سانتی‌گراد به ۱۳۵ درجه سانتی‌گراد (دمای تست + ۱۰ درجه سانتی‌گراد) تنظیم کنید. معیار تعیین: آستانه حفاظت از دمای بیش از حد = نقطه تنظیم دمای تست + ۱۰ درجه سانتی‌گراد (حداقل حاشیه)؛ برای تست‌های دمای بالا (>۱۰۰ درجه سانتی‌گراد)، استفاده از +۱۵ درجه سانتی‌گراد توصیه می‌شود. پس از تنظیم، تست ۱۲۵ درجه سانتی‌گراد را به مدت ۴۸ ساعت متوالی بدون وقفه مجدداً انجام دهید. همزمان، نقاط تنظیم حفاظت از دمای بیش از حد را برای تمام رویه‌های تست تأیید کرده و یک «جدول مرجع تنظیم آستانه حفاظت» را تدوین کنید تا از فعال شدن کاذب مشابه جلوگیری شود.

مورد ۱۰ | تغییرات دمای ناهموار در چندین نمونه تست؛ برخی از نمونه‌ها بازرسی را رد کردند

[مشاهده نقص] پنج نمونه تست با پوشش پلاستیکی از یک دسته روی سه طبقه قفسه برای تست در دمای ۸۵ درجه سانتی‌گراد / ۸۵٪ RH قرار داده شدند. پس از اتمام تست، دو نمونه تست در طبقه بالا تغییر رنگ دادند و واجد شرایط تشخیص داده شدند؛ در حالی که سه نمونه تست در طبقه پایین دچار تغییر شکل جزئی و تغییر رنگ شدیدتر شدند و نامناسب تشخیص داده شدند. تفاوت‌های قابل توجهی در نتایج تست بین نمونه‌های تست واقع در موقعیت‌های مختلف در داخل یک محفظه تست مشاهده شد.

[تحلیل علت ریشه‌ای] سیستم تأمین هوا و گردش هوا، متشکل از فن‌های چند پره همراه با موتور ۹۰ وات، جریان هوا را از دیوار پشتی کابینت هدایت کرده، آن را از نمونه‌های تست عبور داده و سپس از طریق دیوار جلویی مجدداً گردش می‌دهد. هنگامی که تراکم قفسه‌بندی بیش از حد باشد، کانال‌های جریان هوا بین نمونه‌های تست مسدود می‌شوند و منجر به گرادیان دما بین لایه‌های بالا و پایین می‌شوند. اندازه‌گیری‌های تجربی نشان می‌دهد که دمای لایه بالایی ۸۵.۱ درجه سانتی‌گراد و لایه پایینی ۸۳.۲ درجه سانتی‌گراد است که اختلاف دمای ۱.۹ درجه سانتی‌گراد ایجاد می‌کند؛ هنگامی که با گرادیان رطوبت ترکیب شود، تنش محیطی تجربه شده توسط نمونه‌های تست در لایه پایینی شدیدتر می‌شود. علاوه بر این، نمونه‌های لایه پایینی نزدیک‌تر به خروجی هوای اواپراتور قرار دارند و اختلاط ناهموار جریان هوای گرم و سرد نیز به این پدیده کمک می‌کند.

[راه حل] اول، فاصله بین نمونه‌های تست را تنظیم کنید: فاصله بین نمونه‌های مجاور نباید کمتر از ۵۰ میلی‌متر باشد و فاصله بین هر نمونه و دیوارهای محفظه نباید کمتر از ۳۰ میلی‌متر باشد، که گردش هوای بدون مانع را در سیستم کانال تضمین می‌کند. دوم، از هشت گیره فاصله‌گذار قابل تنظیم برای تغییر فاصله طبقات قفسه از فواصل یکنواخت به پیکربندی «پایین متراکم، بالا متراکم» استفاده کنید - افزایش فاصله بین قفسه‌های پایینی برای جبران تضعیف جریان هوا. سوم، یک «فاز همگن‌سازی دما» ۱۰ دقیقه‌ای را در پروتکل تست بگنجانید (این فاز را به مدت ۱۰ دقیقه پس از رسیدن به دمای هدف نگه دارید قبل از شروع تایمر) تا از یکنواختی کامل میدان دما در داخل محفظه اطمینان حاصل شود. پس از درمان، اختلاف دما بین قفسه‌های بالا و پایین به کمتر از ۰.۴ درجه سانتی‌گراد کاهش یافت و نتایج تست پنج نمونه سازگار بود.

مورد ۱۱ | چرخه‌های مکرر روشن و خاموش شدن کمپرسور، صدای غیرعادی و عمر مفید مشکوک

[علائم نقص] در طول فاز نگهداری دمای ثابت (زمانی که خنک‌کننده یا گرمایش فعال مورد نیاز نیست)، کمپرسور هر ۳-۴ دقیقه یکبار به طور مکرر روشن و خاموش می‌شود، همراه با صدای متمایز «وزوز-کلیک». پس از حدود یک هفته عملیات مداوم، دمای محفظه کمپرسور افزایش می‌یابد (داغ به نظر می‌رسد) و سطح صدا در مقایسه با واحد جدید به طور قابل توجهی افزایش می‌یابد.

[تحلیل علت ریشه‌ای] در طول فاز نگهداری دمای ثابت، حالت عملیاتی ایده‌آل برای کمپرسور، عملیات با چرخه کم است (به عنوان مثال، ۳۰ ثانیه عملیات و سپس ۱۲۰ ثانیه خاموشی)، به جای چرخه‌های روشن و خاموش شدن با فرکانس بالا. فرکانس روشن و خاموش شدن ۳-۴ چرخه در دقیقه به دو دلیل بیش از حد تلقی می‌شود: ① باند تناسبی (P) در پارامترهای P.I.D بیش از حد باریک تنظیم شده است، که باعث می‌شود کنترلر به انحرافات جزئی دما بیش از حد واکنش نشان دهد و به طور مکرر دستورات روشن و خاموش صادر کند؛ ② تنظیم اختلاف فشار روشن و خاموش کنترلر فشار Saginomiya بیش از حد کوچک تنظیم شده است، که منجر به جدایی ناکافی بین آستانه شروع عملیات در سمت فشار پایین و آستانه پایان عملیات در سمت فشار بالا می‌شود، که باعث می‌شود سیستم تبرید به طور مکرر در یک محدوده اختلاف فشار باریک عمل کند. چرخه‌های مکرر روشن و خاموش شدن بیشترین خطر را برای کمپرسورهای کاملاً بسته دارد - هر لحظه شروع، جریانی ۵-۷ برابر جریان عملیاتی عادی می‌کشد و چنین تنش مکرری باعث تسریع پیری عایق سیم‌پیچ‌های موتور می‌شود.

[راه حل] مرحله ۱: محاسبه خودکار P.I.D را اجرا کنید تا باند تناسبی را گسترش دهید، در نتیجه واکنش بیش از حد کنترلر به انحرافات جزئی را کاهش دهید. مرحله ۲: با تکنسین‌های حرفه‌ای مشورت کنید تا تنظیمات اختلاف فشار روشن/خاموش کنترلر فشار Saginomiya را تنظیم کنید (آستانه شروع فشار پایین را به طور مناسب کاهش داده و آستانه توقف فشار بالا را به طور مناسب افزایش دهید تا محدوده عملیاتی را گسترش داده و فرکانس روشن/خاموش را کاهش دهید). مرحله ۳: در تنظیمات برنامه TEMI880، یک «باند مرده نگهداری دما» اضافه کنید؛ در محدوده نقطه تنظیم ±۰.۳ درجه سانتی‌گراد، هیچ اقدامی برای خنک‌کننده یا گرمایش فعال نخواهد شد، که به سیستم اجازه می‌دهد از اینرسی حرارتی کابینت برای حفظ دما استفاده کند. پس از این تنظیمات، فرکانس روشن و خاموش شدن کمپرسور به یک بار در هر ۱۵-۲۰ دقیقه کاهش یافت، عملیات پایدار شد و دمای کابینت به سطوح عادی بازگشت.

مورد ۱۲ | انسداد رسوب آهک در سیستم رطوبت‌ساز: افزایش بسیار کند رطوبت

[علائم نقص] پس از شش ماه عملیات، سرعت افزایش رطوبت به طور قابل توجهی کند شده است - زمان لازم برای افزایش رطوبت از ۴۰٪ RH به ۸۵٪ RH از ۸ دقیقه اولیه به بیش از ۲۵ دقیقه افزایش یافته است. در طول عملیات لوله رطوبت‌ساز، صدای غیرعادی «غرغر» شنیده می‌شود و رسوبات آهک سفید را می‌توان روی دیوارهای داخلی مخزن حباب تر و سطح لوله رطوبت‌ساز مشاهده کرد.

[تحلیل علت ریشه‌ای] سیستم رطوبت‌ساز از آب لوله‌کشی معمولی به عنوان منبع آب خود استفاده می‌کند؛ در طول فرآیند گرمایش در لوله‌های رطوبت‌ساز، یون‌های کلسیم و منیزیم در آب رسوب کرده و کربنات کلسیم/کربنات منیزیم تشکیل می‌دهند. این رسوب روی سطح لوله‌های رطوبت‌ساز ۱ کیلوواتی رسوب کرده و یک لایه عایق ایجاد می‌کند که راندمان گرمایش را کاهش می‌دهد. همزمان، قطعات رسوب، کانال‌های جریان آب داخلی لوله‌های رطوبت‌ساز را مسدود کرده و منجر به کاهش خروجی بخار مرطوب می‌شود. رسوب همچنین روی دیوارهای داخلی مخزن آب حباب تر جمع می‌شود و عملکرد جذب آب مویرگی پارچه را مختل می‌کند. این یک افت راندمان سیستمی است که به مسائل کیفیت آب نسبت داده می‌شود.