高低温交变湿热试验箱作为环境可靠性测试领域的核心设备,通过精确模拟复杂温湿度交变环境,对产品或材料的耐候性能实施系统性质量验证与适应性评估。该设备不仅可开展耐热性、耐湿性、耐寒性等多重应力筛选试验,更在材料老化机理研究、产品全寿命周期验证及质量一致性检测等方面展现出卓越的技术优势。现代高低温交变湿热试验箱凭借其长寿命设计、多重安全联锁机制、环保制冷剂应用、节能控制策略及高可靠性运行模式,已成为研发设计验证、出厂验收检验及质量监督抽查等环节中不可或缺的技术手段,充分满足高端制造业对精准环境模拟的严苛需求。
在设备执行恒定湿热或交变湿热试验规程时,湿度控制系统的稳定运行是确保试验数据有效性的关键前提。当发生加湿系统失效或湿度生成异常时,往往表现为工作室实测湿度与预设目标湿度存在显著负偏差,而温度示值可能仍维持在允许波动范围内。此类故障若未能及时排除,将直接导致试验条件偏离标准规定,造成试验数据失真乃至整批次试验无效。针对湿度不达标的技术现象,需建立系统化的故障排查逻辑,重点从以下几个维度实施诊断:

一、湿球传感系统供水完整性验证
湿度不足的首要诱因通常为湿球温度传感器表面包裹的吸湿性纱布未能维持充分润湿状态。湿球测温原理依赖于水分蒸发吸热效应,当纱布因供水中断或毛细作用失效而干涸时,湿球温度将快速趋近干球温度,导致相对湿度计算值严重偏低。检查时应首先观察纱布浸润程度,若发现纱布颜色发黄、质地硬化或仅局部潮湿,即表明供水系统存在异常。
进一步需检查湿球槽水位状态。湿球槽作为纱布的直接供水装置,其水位由浮子式水位控制器或电子液位开关实施自动控制。当水槽水位低于最低刻度线(通常要求不低于槽体深度的三分之二)时,将触发控制器启动补水程序。若实际水位持续不足,应依次核查机房后部供水管路的阀门开度、过滤器阻塞状态及进水压力是否达到0.1-0.3MPa的额定要求。同时需确认水位控制器本体是否卡滞、浮子是否破裂或磁性开关是否失灵,这些机械或电气故障均会导致补水电磁阀无法正常开启。
二、水位控制系统的功能状态评估
在确认外部供水压力正常的前提下,需对水位控制器的动态响应特性进行功能测试。手动将湿球槽内水体抽出部分,观察控制器能否在30秒内驱动补水电磁阀动作,并聆听阀体开启时的清脆吸合声。若电磁阀无响应,应使用万用表测量线圈电压是否达到DC24V或AC220V(依据机型而定),检查控制线路板水位信号输入端口是否接收到液位开关的通断信号。对于采用电极式水位检测的机型,需清洁探测电极表面水垢,防止绝缘电阻下降导致信号误判。
三、湿球纱布的性能衰变与更换规程
若经上述排查确认供水系统与水位控制器均处于正常技术状态,湿度偏差问题则极有可能源于湿球纱布的性能劣化。长期处于高湿环境及矿物质沉积作用会使纱布纤维间隙堵塞,吸水能力下降超过50%,导致水分供应无法满足蒸发需求。根据JJF 1101-2019《环境试验设备温度、湿度校准规范》要求,湿球纱布应每30个试验周期或出现明显污染时予以更换。
更换操作需遵循以下技术步骤:首先关闭设备电源,佩戴洁净手套拆除旧纱布,使用无尘纸蘸取无水乙醇清洁传感器探头表面;随后截取长度约150mm的新纱布,将其一端在蒸馏水中浸湿后紧密缠绕探头6-8圈,确保无褶皱无气泡,下端自然垂入湿球槽,浸入深度控制在30-50mm。缠绕力度需适中,过紧会影响水分渗透,过松则导致接触不良。更换后需运行30分钟待系统稳定,再进行湿度示值校准。
四、试验用水水质管控的技术要求
必须着重强调的是,高低温交变湿热试验箱对试验用水水质具有严格的技术规范。若直接使用市政自来水,其中含有的钙镁离子、氯离子及余氯成分将在加热加湿过程中产生多重负面影响:其一,离子浓度升高导致水的表面张力改变,蒸发效率下降;其二,矿物质在纱布纤维及水槽内壁形成致密水垢,堵塞毛细孔隙;其三,氯离子对不锈钢材质的加湿锅炉及管路产生孔蚀风险。根据GB/T 10586-2006《湿热试验箱技术条件》规定,加湿用水应采用电导率不超过20μS/cm的纯净水或去离子水。
为维持水质稳定,建议配套安装反渗透纯水机,并每月检测一次水的pH值(6.5-7.5为合格范围)及电导率。水箱应每季度排空清洗一次,使用柠檬酸溶液循环去除加热管水垢,清洗后需用纯水冲洗三遍以上。长期停机时,应将水路系统内余水排尽,防止微生物滋生。
五、系统性预防维护策略与专业支持
建立预防性维护计划是降低湿度系统故障率的有效手段。除上述纱布与水质管理外,还应每半年检查加湿锅炉安全阀整定压力,每年校准湿度传感器示值误差(允许偏差±2%RH),并清洁制冷系统冷凝器翅片以保证除湿能力。当通过更换纱布、清洗水路及校准传感器等措施仍无法解决湿度偏差问题时,表明可能存在压缩机除湿异常、PID控制参数失配或PLC逻辑故障等深层次问题,此时应立即停止试验,联系具有CNAS认证资质的专业检测机构或原厂售后部门实施系统性故障诊断。上海林频仪器股份有限公司作为环境试验设备领域的专业服务商,可提供涵盖技术咨询、现场维修、计量校准及升级改造的全方位技术支持,确保设备快速恢复至最佳技术状态。
高低温交变湿热试验箱湿度问题的解决需遵循"先易后难、先外后内"的排查原则,从供水、纱布、水质等基础环节着手,逐步形成标准化维护规程。唯有通过精细化的日常管理与专业化的定期维保,方能保障设备长期稳定运行,为产品质量验证提供精准可靠的环境模拟平台。

