Solución de problemas y resolución de 12 desafíos del mundo real en cámaras de prueba de temperatura y humedad constantes

Estudio de caso de campo: Solución de problemas y resolución de 12 desafíos del mundo real en cámaras de prueba de temperatura y humedad constantes

Las cámaras de prueba de temperatura y humedad constantes se encuentran entre los dispositivos de simulación ambiental más utilizados en la cadena de verificación de confiabilidad de productos. Sin embargo, en los entornos operativos reales de laboratorio, existen una multitud de desafíos operativos entre "el equipo en funcionamiento" y "la confiabilidad de los datos de prueba" — como la degradación del rendimiento de enfriamiento, fallas en el control de humedad, interferencia por condensación, deriva del sensor, interrupciones del programa y formación de condensación/gotas. Algunos de estos problemas se derivan de desviaciones en las condiciones ambientales, algunos surgen de un mantenimiento inadecuado del equipo y otros resultan de fallas sistémicas en los propios procedimientos operativos.

Este artículo se centra en la cámara de prueba de temperatura y humedad constante MY-80L (rango de temperatura: –60 °C a 150 °C; rango de humedad: 20%–98% HR; equipada con un compresor francés Taikang y un controlador coreano TEMI880) y compila 12 estudios de caso del mundo real de problemas de campo de alta frecuencia o desafiantes. Cada estudio de caso reconstruye el proceso de solución de problemas utilizando un marco de tres pasos: "síntomas de falla → análisis de causa raíz → soluciones correctivas". La conclusión proporciona parámetros de referencia rápida para el equipo y resúmenes de experiencia práctica.

■ Resumen general del equipo

El MY-80L tiene un volumen efectivo de 80 L, con una cámara interior fabricada en acero inoxidable SUS#304 y una capa de aislamiento compuesta de espuma de poliuretano rígido combinada con lana de vidrio. El sistema de refrigeración emplea un compresor totalmente cerrado de Taikang de Francia, equipado con el refrigerante ecológico R404A; el sistema de expansión utiliza un diseño de capacidad controlada, que incorpora una válvula de expansión Danfoss, un separador de aceite ALCO y un filtro. El núcleo de control consta de un panel táctil a color de 7 pulgadas de TEMI880 de Corea, capaz de calcular automáticamente seis conjuntos de parámetros P.I.D., con una capacidad de programa de 100 conjuntos que comprenden 5.000 segmentos, y cuenta con memoria de apagado para operación continua. Los siguientes parámetros se calibraron en condiciones sin carga a una temperatura ambiente de 20 °C:

▼ A continuación se presentan 12 estudios de caso desafiantes representativos del campo

Caso 01 | Severa degradación de la tasa de enfriamiento; incapacidad para alcanzar-60 °C durante un período prolongado

[Síntomas de falla] Durante una prueba de baja temperatura establecida en-60 °C, el equipo comenzó a enfriarse desde la temperatura ambiente. Cuando la temperatura bajó a aproximadamente-35 °C, la tasa de enfriamiento disminuyó repentinamente de 1 °C/min normal a menos de 0.3 °C/min; a pesar de superar los 90 minutos de operación, no se alcanzó la temperatura objetivo de-60 °C. No se mostró ninguna alarma en el panel TEMI880 y el compresor funcionó normalmente.

[Análisis de causa raíz] La causa raíz se identificó a través de una investigación de tres pasos: ① Factores ambientales — Durante el verano, el sistema de aire acondicionado del laboratorio presentó una capacidad de enfriamiento insuficiente, lo que resultó en una temperatura interior de 33 °C, que excedió el rango de garantía de rendimiento del equipo (5–35 °C); en consecuencia, la eficiencia de disipación de calor del condensador disminuyó significativamente. ② Factores de carga — La muestra de prueba era una fundición de metal con un peso de pieza única de 12 kg; la masa térmica total de las tres muestras excedió con creces la capacidad de carga recomendada para la cámara de 80 L (que no debe exceder un tercio del volumen interno de la cámara). ③ Factores de mantenimiento — Las aletas del condensador sufrieron una acumulación severa de polvo y los espacios entre las aletas estaban obstruidos por polvo, lo que provocó una reducción en la tasa de flujo de aire de enfriamiento. El efecto combinado de estos tres factores resultó en una potencia de salida insuficiente del sistema de refrigeración durante el rango de operación de baja temperatura.

[Solución] Paso 1: Establecer la temperatura del aire acondicionado del laboratorio en 22 °C para garantizar que la temperatura ambiente se mantenga estable dentro del rango de 20–25 °C; Paso 2: Reducir el número de muestras de prueba a una, colocándola centralmente en el estante para garantizar una circulación de aire sin obstrucciones; Paso 3: Utilizar aire comprimido para purgar alternativamente los lados delantero y trasero de las aletas del condensador para eliminar el polvo acumulado (se recomienda realizarlo trimestralmente). Después de estos pasos, reiniciar el procedimiento de enfriamiento; el proceso de enfriamiento de 25 °C a –60 °C tomó 52 minutos, y la tasa de enfriamiento volvió a la normalidad.

Caso 02 | La humedad no alcanza el valor establecido durante un período prolongado y permanece estancada en 75% HR

[Observación de falla] Al configurar una prueba de humedad-térmica constante a 85 °C/85 % HR, después de que la temperatura alcanzó normalmente los 85 °C, la humedad comenzó a aumentar desde el nivel de humedad ambiental, subió al 75 % HR y luego se estabilizó, sin cambios durante 30 minutos, significativamente por debajo del valor establecido del 85 % HR.

[Análisis de causa raíz] Lista de verificación prioritaria para investigar la humedad insuficiente: ① Tanque de bulbo húmedo – la inspección revela un nivel de agua normal, pero la gasa de bulbo húmedo se ha utilizado durante más de 3 meses; la gasa se ha endurecido y amarilleado severamente, lo que resulta en la pérdida de capacidad de absorción de agua capilar. Esto lleva a un cálculo inexacto de la diferencia de temperatura entre los bulbos seco y húmedo, lo que hace que el controlador evalúe incorrectamente la humedad actual como superior al valor real y, en consecuencia, cese la humidificación; ② Tubo de humidificación – la superficie del tubo de humidificación personalizado de 1kW presenta una acumulación significativa de sarro, lo que reduce la eficiencia térmica; ③ Sellado – la tira de sellado de la puerta en la bisagra del mango derecho muestra un ligero levantamiento, lo que permite que la humedad se filtre a través de la brecha.

[Solución] Reemplazar la gasa de bulbo húmedo (utilizar el tejido no tejido proporcionado en la configuración estándar; cortar a las dimensiones apropiadas, luego humedecer con agua pura antes de la instalación); eliminar el sarro de la superficie del tubo de humidificación (sumergir en una solución de ácido cítrico durante 30 minutos, luego limpiar con un cepillo suave); ajustar las bisagras de la puerta y reemplazar las tiras de sellado. Después de estos pasos, reiniciar el sistema; en 15 minutos, la humedad aumentará del 75% HR al 85% HR y se estabilizará. Consejo clave: la gasa de bulbo húmedo debe reemplazarse mensualmente; no la sustituya con tela de algodón común.

Caso 03 | Salto repentino en el valor de visualización de humedad; los datos no se pueden confiar

[Síntomas de falla] Durante la operación de temperatura y humedad constantes (60 °C / 90 % HR), la visualización de humedad en el panel TEMI880 presenta fluctuaciones irregulares que van desde 82 % HR hasta 96 % HR, ocurriendo cada 5–8 segundos; la visualización de temperatura permanece normal y estable. Los datos de prueba no pueden pasar los criterios de evaluación debido a fluctuaciones de humedad que exceden la tolerancia permitida.

[Análisis de causa raíz] La temperatura se mantuvo estable mientras las lecturas de humedad fluctuaban; esta observación, después de descartar variaciones drásticas en la humedad real dentro de la cámara, apuntó a problemas con el sensor o su circuito de señal. Al inspeccionar el sensor Pt100 de bulbo húmedo, se encontró que la gasa estaba mal colocada, sin cubrir completamente el elemento sensor del sensor, y el extremo inferior de la gasa no estaba sumergido bajo la superficie del agua en el baño. En consecuencia, la "temperatura de bulbo húmedo" requerida para el cálculo de bulbo húmedo-seco se convirtió efectivamente en una "temperatura de bulbo semihúmedo", lo que provocó fluctuaciones inestables en la señal de temperatura de bulbo húmedo. Una inspección adicional reveló una ligera oxidación en los terminales de cableado del sensor Pt100, y variaciones en la resistencia de contacto estaban causando fluctuaciones en la señal.

[Solución] Reinstalar la gasa de bulbo húmedo: Asegurarse de que la gasa cubra completamente el bulbo sensor de temperatura del sensor, con el extremo inferior de la gasa extendiéndose al menos 20 mm por debajo de la superficie del agua del tanque, y que no haya burbujas de aire entre la gasa y el sensor. Limpiar los terminales del Pt100 (rociar con un limpiador de contactos electrónicos, luego limpiar con un paño sin pelusa). Activar la función de calibración automática de bulbo seco y húmedo (menú TEMI880 → Calibración → Calibración automática de bulbo seco y húmedo); una vez completada la calibración, la visualización de humedad se estabilizará en 90±1% HR.

Caso 04 | Fallo en la determinación de resultados de prueba debido a condensación superficial en la muestra de prueba

[Observación de falla] Se realizó una prueba de vida acelerada de temperatura y humedad en la placa de circuito PCBA, que oscila entre 25 °C y 85 °C al 85% HR. Durante la fase de aumento de temperatura, aparecieron gotas de agua distintas (condensación) en la superficie de la placa de circuito; además, la inspección óptica y los resultados de la prueba de aislamiento mostraron anomalías (la resistencia de aislamiento cayó abruptamente del valor normal de 500 MΩ a 5 MΩ). Por lo tanto, el cliente consideró la prueba inválida.

[Análisis de causa raíz] El mecanismo físico de la condensación: Cuando la temperatura superficial de la muestra de prueba está por debajo de la temperatura del punto de rocío del aire dentro de la cámara, el vapor de agua se condensa en la superficie de la muestra. Durante la fase de calentamiento, si la temperatura del aire aumenta más rápido que la temperatura de la muestra (particularmente para sustratos metálicos y muestras de alta resistencia), surge una ventana de diferencial de temperatura — caracterizada por "aire más cálido y muestra más fría". Dentro de esta ventana, la temperatura del punto de rocío excede la temperatura de la superficie de la muestra, lo que inevitablemente conduce a la condensación. La tasa de calentamiento predeterminada del equipo se establece en el valor máximo de 9.9; un calentamiento excesivamente rápido exacerba aún más esta ventana de diferencial de temperatura.

[Solución] Aprovechando la función de pendiente de temperatura de TEMI880, la tasa de calentamiento se redujo de 9.9 a 2.0, mientras que se incorporó una "fase de precalentamiento" al programa: primero, la temperatura se aumentó a 85 °C en condiciones de baja humedad (25 °C / 40 % HR) durante aproximadamente 15 minutos; luego, la temperatura se mantuvo a 85 °C durante 10 minutos para permitir que la muestra de prueba se equilibrara completamente; finalmente, la humedad se aumentó incrementalmente del 40 % HR al 85 % HR a una tasa de 3 % HR/min. Esta estrategia de "primero calentar, luego humidificar" aseguró que la muestra de prueba alcanzara la temperatura objetivo antes del aumento de humedad, eliminando así la ventana de condensación. Después de este proceso, no se observó condensación en la superficie del PCBA, y la resistencia de aislamiento se mantuvo consistentemente por encima de 500 MΩ durante toda la prueba.

Estudio de caso 05 | Exceder los límites de deriva de precisión de temperatura y humedad después de 30 días consecutivos de operación

[Síntomas de falla] Después de 30 días consecutivos de pruebas de envejecimiento acelerado, la desviación de temperatura del equipo se expandió de un ±0.5 °C inicial a ±1.8 °C (excediendo la especificación ≤2 °C y acercándose al umbral crítico), mientras que la desviación de humedad se expandió de ±1 %HR a ±4 %RH. No se detectaron alarmas anormales en el panel TEMI880; sin embargo, se observó una desviación sistemática entre los valores mostrados por el registrador de datos externo y los mostrados por el panel.

[Análisis de causa raíz] Después de una operación prolongada, el sensor Pt100 exhibe deriva del punto cero, que es un fenómeno de envejecimiento típico observado en equipos de prueba ambiental. Análisis detallado: cuando el sensor de temperatura Pt100 opera continuamente dentro de un amplio rango de temperatura de-60 °C a 150 °C, la resistencia del alambre de platino de su elemento sensor sufre ligeras desviaciones en su característica de temperatura; para el sensor Pt100 de bulbo húmedo, la inmersión prolongada y la deposición de sarro reducen la velocidad de respuesta. Los parámetros P.I.D. del controlador se ajustaron inicialmente en función de las características originales del sensor; sin embargo, después de que ocurre la deriva del sensor, estos parámetros ya no producen un rendimiento óptimo, lo que lleva a una degradación de la precisión del control.

[Solución] Paso 1: Realizar la calibración automática de bulbo seco y húmedo (menú TEMI880 → Calibración → Calibración automática de bulbo seco y húmedo); después de la calibración, la desviación de temperatura se restaura a ±0.6 °C, y la desviación de humedad se restaura a ±1.5 %HR. Paso 2: Ejecutar la recalibración automática P.I.D.: en condiciones sin carga, establecer una respuesta escalonada de 25 °C a 85 °C, permitiendo que el controlador pruebe automáticamente las características de respuesta del sistema y recalcule los parámetros P/I/D. Al completar este proceso, la desviación de temperatura se reduce aún más a ±0.3 °C, y la desviación de humedad se reduce a ±0.8 %HR. Establecer procedimientos de mantenimiento: realizar la calibración de bulbo seco y húmedo trimestralmente, y ejecutar la recalibración automática P.I.D. cada seis meses o después de un cambio en el tipo de carga.

Caso 06 | Fallo de energía durante el experimento: ¿Se pierde el programa? ¿Son válidos los datos?

[Observación de falla] Durante la prueba cíclica de temperatura y humedad de 1.000 horas, en la hora 320, la fuente de alimentación del laboratorio se disparó y se cortó la energía. Al restaurar la energía, el equipo se reinició automáticamente y reanudó su programa de prueba; sin embargo, durante el período de corte de energía, la temperatura dentro de la cámara de prueba disminuyó naturalmente del valor establecido de 85 °C a la temperatura ambiente de 26 °C, y la humedad disminuyó del 85 % HR a la humedad ambiental del 55 % HR, durante aproximadamente 25 minutos. Durante este intervalo, la muestra de prueba experimentó una caída de temperatura no controlada.

[Análisis de causa raíz] La función de memoria de apagado del equipo funciona normalmente, y después de restaurar la energía, los segmentos del programa continúan ejecutándose sin errores. Sin embargo, el problema radica en el hecho de que el perfil de temperatura durante el período de recuperación de apagado (aproximadamente 25 minutos) no se incluye en la duración válida de la prueba; además, este evento de apagado puede inducir un estrés térmico inesperado en la muestra de prueba, lo que podría comprometer la validez de los resultados de la prueba. El equipo en sí no presenta fallas funcionales; las preocupaciones se refieren a la confiabilidad de la fuente de alimentación externa y la evaluación de la validez de los datos de prueba.

[Solución] Nivel de hardware: Desplegar sistemas de UPS (Suministro de Energía Ininterrumpida) en regiones con suministro de energía inestable para garantizar que el equipo pueda operar durante al menos 15 minutos después de un corte de energía, permitiendo así la finalización fluida del segmento de programa actual. Nivel operativo: Registrar la marca de tiempo del corte de energía, la marca de tiempo de la restauración de energía y las curvas de tendencia de temperatura y humedad durante el corte de energía en el informe de prueba; el ingeniero de pruebas determinará entonces si dicha interrupción compromete la validez de la prueba; en caso de que la determinación sea "válida, pero requiere tiempo de ejecución compensatorio", se agregará una cantidad equivalente de tiempo de ejecución compensatorio al final del programa. Nivel de estandarización: Definir explícitamente en el protocolo de prueba el criterio de que "las pruebas que involucren un solo corte de energía superior a 10 minutos, o cortes de energía acumulados superiores a 30 minutos, deberán repetirse".

Estudio de caso 07 | Condensación externa y goteo en la carcasa del gabinete comprometen la seguridad del laboratorio

[Síntomas de falla] Durante la prueba de baja temperatura de-40 °C, aparecieron una gran cantidad de gotas de condensación en los paneles laterales y en la parte superior de la carcasa exterior del equipo; estas gotas cayeron al suelo del laboratorio, creando una superficie resbaladiza y representando un peligro de seguridad. Se observaron distintas marcas de agua en la superficie de las placas de acero inoxidable de la carcasa exterior.

[Análisis de causa raíz] La capa de aislamiento del equipo consta de una estructura compuesta de espuma de poliuretano rígido y lana de vidrio. Durante la prueba de baja temperatura, la temperatura de la cámara interior se estableció en-40 °C. Si el entorno del laboratorio presentaba alta humedad (medida al 75 % HR) y la temperatura ambiente era de 25 °C, la temperatura superficial de la cámara exterior podía caer por debajo de la temperatura del punto de rocío ambiente (aproximadamente 20.5 °C), lo que inevitablemente conducía a la condensación. La inspección reveló una ligera deformación en la esquina inferior izquierda de la tira de sellado de la puerta de la cámara; un sellado inadecuado en esta área permitió que el aire frío se filtrara, lo que resultó en temperaturas superficiales localmente más bajas en la cámara exterior y una condensación exacerbada.

[Solución] Primero, reducir la humedad ambiental del laboratorio a menos del 60% HR (activando el deshumidificador) para que la temperatura del punto de rocío ambiente permanezca por debajo de la temperatura superficial del gabinete exterior. Segundo, reemplazar cualquier tira de sellado de puerta deformada para garantizar una tensión y un sellado uniformes alrededor del perímetro de la puerta del gabinete (después de cerrar la puerta, usar una galga de 0.05 mm para medir la holgura en la superficie de sellado; no se debe poder pasar ningún material). Tercero, inspeccionar el estado de las tiras de sellado en las tres capas de las ventanas de observación de vacío (260×340×40 mm); reemplazar cualquier tira envejecida. Cuarto, alejar el equipo del flujo de aire directo de las rejillas de aire acondicionado para evitar fluctuaciones de temperatura localizadas que puedan exacerbar la condensación. Después de implementar estas medidas, no se observará condensación en el gabinete exterior durante la prueba de-40 °C.

Estudio de caso 08 | Formación de escarcha en el evaporador de la zona de baja temperatura; fluctuaciones de temperatura agravadas

[Síntomas de falla] Durante la prueba de mantenimiento a baja temperatura de-50 °C, la temperatura comienza a presentar fluctuaciones periódicas de ±2.5 °C desde su valor de estado estable (rango de fluctuación normal: ≤0.5 °C), con un período de fluctuación de aproximadamente 15 minutos. El TEMI880 indica que el compresor continúa operando; sin embargo, después de que la temperatura desciende a-53 °C, aumenta gradualmente a-47 °C, repitiendo este ciclo.

[Análisis de causa raíz] Esta es una manifestación típica de escarcha en el evaporador. Durante la operación a bajas temperaturas, el vapor de agua residual dentro de la cámara del evaporador se deposita en las aletas del evaporador, formando una capa de escarcha. Esta capa de escarcha aumenta la resistencia térmica en la superficie del evaporador, reduciendo así la eficiencia de transferencia de calor y provocando que la temperatura aumente gradualmente; cuando la temperatura superficial de la capa de escarcha excede los 0 °C, parte de la escarcha se derrite, restaurando temporalmente la eficiencia de transferencia de calor, lo que a su vez conduce a una mayor disminución de la temperatura, creando así un proceso cíclico: "formación de escarcha → caída de eficiencia → aumento de temperatura → descongelación → aumento de eficiencia → disminución de temperatura → nueva formación de escarcha". En equipos que carecen de una función de descongelación automática, la operación prolongada a bajas temperaturas inevitablemente resultará en este fenómeno.

[Solución] Procedimiento de emergencia: suspender la prueba, ejecutar el ciclo de descongelación (aumentar la temperatura establecida a 20 °C y mantenerla durante 30 minutos; luego abrir la puerta de la cámara y limpiar la superficie de las aletas del evaporador con un paño seco y suave para eliminar la humedad residual), y solo después de confirmar que las aletas están completamente secas, reanudar la prueba de baja temperatura. Medidas preventivas: ① Antes de cada prueba de baja temperatura, verificar que el interior de la cámara esté seco (opcionalmente realizar una "fase de secado" a 30 °C/30% HR para eliminar la humedad residual); ② Evitar abrir frecuentemente la puerta de la cámara durante la fase de baja temperatura (cada apertura puede introducir una gran cantidad de vapor de agua); ③ Para operaciones prolongadas a baja temperatura, insertar una fase de mantenimiento de descongelación cada 48 horas. Después de las acciones correctivas, mantener la temperatura a −50 °C con fluctuaciones de temperatura dentro de ±0.4 °C.

Caso 09 | Disparo falso de protección contra sobretemperatura; prueba interrumpida a mitad de camino

[Fenómeno de falla] Durante la prueba de alta temperatura de 125 °C, el equipo se apagó repentinamente después de 3 horas de operación; el TEMI880 mostró una "Alarma de sobretemperatura", y la luz indicadora del instrumento de protección contra sobretemperatura RKC se encendió. La temperatura medida real dentro de la cámara de prueba era de 125.2 °C, lo que no excedía el valor establecido; sin embargo, dado que el umbral establecido del instrumento de protección se configuró en 125 °C, el límite superior de la fluctuación normal de temperatura activó la acción de protección.

[Análisis de causa raíz] El dispositivo de protección contra sobretemperatura sirve como una salvaguarda secundaria independiente del controlador principal. El problema radica en la configuración incorrecta del umbral de protección: el operador estableció el valor de protección contra sobretemperatura igual a la temperatura de prueba de 125 °C, mientras que el rango de fluctuación normal de temperatura varía de ±0.5 °C a ±1 °C; por lo tanto, cuando la temperatura pico alcanza los 125.5 °C, se activa el umbral de protección de 125 °C. El umbral de protección contra sobretemperatura debe establecerse al menos 5–10 °C por encima del punto de ajuste de temperatura de prueba para tener en cuenta las fluctuaciones de temperatura.

[Solución] Ajustar el límite de temperatura del instrumento de protección contra sobretemperatura RKC de 125 °C a 135 °C (temperatura de prueba + 10 °C). Criterio de determinación: Umbral de protección contra sobretemperatura = punto de ajuste de temperatura de prueba + 10 °C (margen mínimo); para pruebas de alta temperatura (>100 °C), se recomienda usar +15 °C. Después del ajuste, repetir la prueba de 125 °C durante 48 horas consecutivas sin interrupción. Simultáneamente, verificar los puntos de ajuste de protección contra sobretemperatura para todos los procedimientos de prueba, y compilar una "Tabla de referencia de configuración de umbral de protección" para evitar disparos falsos similares.

Caso 10 | Variación de temperatura desigual en múltiples muestras de prueba; algunas muestras fallaron la inspección

[Observación de falla] Se colocaron cinco muestras de prueba en carcasa de plástico del mismo lote en tres niveles de estantes para pruebas a 85 °C/85 % HR. Al finalizar la prueba, las dos muestras de prueba en el nivel superior mostraron cambio de color y fueron juzgadas como calificadas; mientras que las tres muestras de prueba en el nivel inferior mostraron deformación leve y cambios de color más pronunciados, y fueron juzgadas como no calificadas. Se observaron diferencias significativas en los resultados de las pruebas entre las muestras de prueba ubicadas en diferentes posiciones dentro de la misma cámara de prueba.

[Análisis de causa raíz] El sistema de suministro y circulación de aire, que comprende ventiladores de múltiples aspas acoplados a un motor de 90 W, dirige el flujo de aire desde la pared trasera del gabinete, lo hace pasar a través de las muestras de prueba y luego lo recircula a través de la pared frontal. Cuando la densidad de colocación de los estantes es excesiva, los canales de flujo de aire entre las muestras de prueba se obstruyen, lo que lleva a un gradiente de temperatura entre las capas superior e inferior. Las mediciones experimentales muestran una temperatura de 85.1 °C en la capa superior y 83.2 °C en la capa inferior, lo que produce una diferencia de temperatura de 1.9 °C; cuando se combina con el gradiente de humedad, el estrés ambiental experimentado por las muestras de prueba en la capa inferior se vuelve más severo. Además, las muestras de la capa inferior se colocan más cerca de la salida de aire del evaporador, y la mezcla desigual de flujo de aire caliente y frío también contribuye a este fenómeno.

[Solución] Primero, ajustar el espaciado entre las muestras de prueba: la distancia entre muestras adyacentes no será inferior a 50 mm, y la distancia entre cada muestra y las paredes de la cámara no será inferior a 30 mm, asegurando una circulación de aire sin obstrucciones dentro del sistema de conductos. Segundo, utilizar ocho clips de espaciado ajustables para modificar el espaciado de los niveles de los estantes de intervalos uniformes a una configuración "escaso abajo, denso arriba", aumentando el espaciado entre los estantes inferiores para compensar la atenuación del flujo de aire. Tercero, incorporar una "fase de homogeneización de temperatura" de 10 minutos en el protocolo de prueba (mantener esta fase durante 10 minutos después de alcanzar la temperatura objetivo antes de iniciar el temporizador) para garantizar la uniformidad completa del campo de temperatura dentro de la cámara. Después del tratamiento, la diferencia de temperatura entre los estantes superiores e inferiores se redujo a menos de 0.4 °C, y los resultados de las pruebas de las cinco muestras fueron consistentes.

Caso 11 | Ciclos frecuentes de arranque-parada del compresor, ruido anormal y vida útil cuestionable

[Síntomas de falla] Durante la fase de mantenimiento de temperatura constante (cuando no se requiere enfriamiento o calentamiento activo), el compresor se enciende y apaga repetidamente cada 3–4 minutos, acompañado de un ruido distintivo de "zumbido-clic". Después de aproximadamente una semana de operación continua, la temperatura de la carcasa del compresor se eleva (se siente caliente al tacto), y el nivel de ruido aumenta significativamente en comparación con la unidad nueva.

[Análisis de causa raíz] Durante la fase de mantenimiento de temperatura constante, el modo de operación ideal para el compresor es la operación con ciclo de trabajo bajo (por ejemplo, 30 segundos de operación seguidos de 120 segundos de apagado), en lugar de ciclos de arranque-parada de alta frecuencia. Una frecuencia de arranque-parada de 3–4 ciclos por minuto se considera excesiva por dos razones: ① La banda proporcional (P) en los parámetros P.I.D. está configurada demasiado estrecha, lo que hace que el controlador reaccione en exceso a desviaciones menores de temperatura y emita comandos de arranque-parada con frecuencia; ② La configuración del diferencial de presión de arranque-parada del controlador de presión Saginomiya está configurada demasiado pequeña, lo que resulta en una separación insuficiente entre el umbral para iniciar la operación en el lado de baja presión y el umbral para terminar la operación en el lado de alta presión, lo que lleva al sistema de refrigeración a actuar repetidamente dentro de un rango de diferencial de presión estrecho. Los ciclos frecuentes de arranque-parada representan el mayor riesgo para los compresores totalmente cerrados: cada instante de arranque extrae una corriente 5–7 veces mayor que la corriente de operación normal, y dicho estrés repetido acelera el envejecimiento del aislamiento de los devanados del motor.

[Solución] Paso 1: Ejecutar el cálculo automático P.I.D. para ampliar la banda proporcional, reduciendo así la respuesta excesiva del controlador a desviaciones menores. Paso 2: Consultar a técnicos profesionales para ajustar la configuración del diferencial de presión de arranque/parada del controlador de presión Saginomiya (reducir apropiadamente el umbral de arranque de baja presión y aumentar apropiadamente el umbral de parada de alta presión para expandir el rango de operación y reducir la frecuencia de arranque/parada). Paso 3: En la configuración del programa del TEMI880, agregar una "banda muerta de mantenimiento de temperatura"; dentro de un rango de punto de ajuste de ±0.3 °C, no se activará ninguna acción de enfriamiento o calentamiento, lo que permitirá que el sistema aproveche la inercia térmica del gabinete para mantener la temperatura. Después de estos ajustes, la frecuencia de arranque/parada del compresor se redujo a una vez cada 15–20 minutos, la operación se estabilizó y la temperatura del gabinete volvió a niveles normales.

Caso 12 | Obstrucción por sarro en el sistema de humidificación: aumento extremadamente lento de la humedad

[Síntomas de falla] Después de seis meses de operación, la tasa de aumento de humedad se ha ralentizado significativamente: el tiempo requerido para que la humedad aumente del 40% HR al 85% HR ha aumentado de los 8 minutos iniciales a más de 25 minutos. Durante la operación del tubo de humidificación, se escucha un ruido anormal de "gorgoteo" y se pueden observar depósitos de sarro blanco en las paredes internas del tanque de bulbo húmedo y en la superficie del tubo de humidificación.

[Análisis de causa raíz] El sistema de humidificación utiliza agua del grifo ordinaria como fuente de agua; durante el proceso de calentamiento en los tubos de humidificación, los iones de calcio y magnesio del agua precipitan para formar sarro de carbonato de calcio/carbonato de magnesio. Este sarro se deposita en la superficie de los tubos de humidificación de 1 kW, creando una capa aislante que reduce la eficiencia de calentamiento. Simultáneamente, los fragmentos de sarro obstruyen los canales de flujo de agua internos de los tubos de humidificación, lo que lleva a una disminución en la salida de vapor humidificado. El sarro también se acumula en las paredes internas del tanque de agua de bulbo húmedo, lo que perjudica el rendimiento de absorción de agua capilar de la gasa. Esto constituye una degradación sistémica de la eficiencia atribuible a problemas de calidad del agua