低溫恒溫槽作為實(shí)驗(yàn)室核心溫控設(shè)備，廣泛應(yīng)用于化學(xué)合成、生物培養(yǎng)、材料測(cè)試等場(chǎng)景，其運(yùn)行穩(wěn)定性直接影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。然而在長(zhǎng)期使用中，設(shè)備常因操作不當(dāng)、維護(hù)缺失或部件老化出現(xiàn)故障。本文結(jié)合實(shí)際運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)，梳理四類典型故障及解決方案，幫助實(shí)驗(yàn)人員高效排查問題。
一、溫度控制異常：數(shù)據(jù)偏差的核心誘因
溫度控制異常是低溫恒溫槽最頻發(fā)的故障，主要表現(xiàn)為實(shí)際溫度偏離設(shè)定值 ±0.5℃以上、升溫 / 降溫速度顯著變慢，或溫度波動(dòng)幅度超過允許范圍。從運(yùn)維數(shù)據(jù)來看，70% 的溫度異常由以下三類原因?qū)е拢?/span>
首先是傳感器故障。鉑電阻傳感器作為溫度檢測(cè)核心部件，若長(zhǎng)期浸泡在腐蝕性介質(zhì)中，會(huì)出現(xiàn)探頭涂層破損、引線接觸不良等問題。例如某生物實(shí)驗(yàn)室的恒溫槽，因長(zhǎng)期用于蛋白質(zhì)結(jié)晶實(shí)驗(yàn)，緩沖液滲入傳感器接口，導(dǎo)致溫度顯示比實(shí)際值低 3.2℃。解決時(shí)需先關(guān)閉設(shè)備電源，拆卸傳感器接口并清潔氧化層，若探頭破損則需更換同型號(hào)鉑電阻（通常為 PT100 型），更換后需通過標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)校準(zhǔn)，確保誤差控制在 ±0.1℃內(nèi)。
其次是加熱管 / 制冷壓縮機(jī)效率下降。加熱管表面若積累水垢或有機(jī)物殘?jiān)瑫?huì)導(dǎo)致熱傳導(dǎo)效率降低，表現(xiàn)為升溫時(shí)間延長(zhǎng)；而制冷壓縮機(jī)若出現(xiàn)制冷劑泄漏，會(huì)造成降溫能力不足，尤其在設(shè)定溫度低于 - 10℃時(shí)更為明顯。處理加熱管問題需定期（每 3 個(gè)月）用 5% 檸檬酸溶液清洗；針對(duì)制冷系統(tǒng)，可通過壓力表檢測(cè)制冷劑壓力，若低于 0.5MPa 需補(bǔ)充 R404A 等專用制冷劑，同時(shí)檢查管道接口是否存在油污（泄漏點(diǎn)常伴隨油污殘留）。
最后是溫控儀參數(shù)漂移。長(zhǎng)期高溫高濕環(huán)境會(huì)導(dǎo)致溫控儀內(nèi)部電位器偏移，使 PID 控制參數(shù)失常。此時(shí)需進(jìn)入設(shè)備參數(shù)設(shè)置界面，重新校準(zhǔn) PID 值：先將比例帶（P）調(diào)至默認(rèn)值的 1.2 倍，積分時(shí)間（I）延長(zhǎng) 50%，觀察溫度波動(dòng)曲線，逐步微調(diào)至波動(dòng)幅度小于 0.2℃。
二、制冷系統(tǒng)失效：低溫環(huán)境的關(guān)鍵障礙
當(dāng)恒溫槽無法達(dá)到設(shè)定低溫（如設(shè)定 - 20℃時(shí)實(shí)際僅 - 5℃）或制冷運(yùn)行時(shí)噪音明顯增大，需重點(diǎn)排查制冷系統(tǒng)。該系統(tǒng)故障主要集中在三個(gè)部件：
冷凝器堵塞是常見誘因。實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中的灰塵、纖維易附著在冷凝器散熱片上，尤其在無空氣過濾裝置的設(shè)備中，會(huì)導(dǎo)致散熱效率下降，制冷量衰減。處理時(shí)需先斷電，用壓縮空氣從散熱片內(nèi)側(cè)向外吹掃，清除附著雜物，若散熱片間有頑固污垢，可蘸取中性清潔劑的軟毛刷輕輕刷洗，避免損傷翅片結(jié)構(gòu)。某高校實(shí)驗(yàn)室曾因冷凝器堵塞，導(dǎo)致設(shè)備制冷時(shí)間從 1 小時(shí)延長(zhǎng)至 3 小時(shí)，清潔后恢復(fù)正常。
膨脹閥故障會(huì)直接影響制冷劑流量。若膨脹閥閥芯結(jié)霜或因雜質(zhì)堵塞，會(huì)出現(xiàn)制冷量驟降、蒸發(fā)器局部結(jié)霜不均的現(xiàn)象。判斷方法為：運(yùn)行制冷 30 分鐘后，觸摸膨脹閥出口管道，若感覺溫度明顯高于蒸發(fā)器（正常應(yīng)接近蒸發(fā)器溫度），則可能存在堵塞。此時(shí)需關(guān)閉設(shè)備，關(guān)閉制冷劑鋼瓶閥門，拆卸膨脹閥進(jìn)行清洗，若閥芯磨損嚴(yán)重則需更換同規(guī)格部件，更換后需重新抽真空并加注制冷劑。
壓縮機(jī)過載保護(hù)也是常見問題。當(dāng)壓縮機(jī)工作電流超過額定值時(shí)，過載保護(hù)器會(huì)自動(dòng)切斷電源，避免電機(jī)燒毀。引發(fā)過載的原因包括：電壓波動(dòng)（低于額定電壓 10% 以上）、制冷劑充注過量、壓縮機(jī)內(nèi)部軸承磨損。排查時(shí)需先用萬用表檢測(cè)供電電壓，若電壓正常，可通過壓力表檢查制冷劑壓力（R404A 在 25℃環(huán)境下靜態(tài)壓力約為 0.9MPa），壓力過高需釋放部分制冷劑；若壓力正常則可能為壓縮機(jī)軸承故障，需聯(lián)系專業(yè)維修人員更換壓縮機(jī)。
三、循環(huán)系統(tǒng)故障：溫度均勻性的重要影響因素
循環(huán)系統(tǒng)負(fù)責(zé)將恒溫槽內(nèi)的溫度均勻傳遞至樣品，若出現(xiàn)循環(huán)泵不工作、流量減小或管路泄漏，會(huì)導(dǎo)致槽內(nèi)溫度均勻度超標(biāo)（如要求 ±0.1℃實(shí)際達(dá) ±0.5℃）。
循環(huán)泵故障表現(xiàn)為開機(jī)后無液體循環(huán)或流量明顯下降。首先檢查泵體是否堵塞：關(guān)閉設(shè)備后，拆卸循環(huán)泵進(jìn)水口濾網(wǎng)，若發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)被雜質(zhì)（如樣品殘?jiān)⒚芊鈮|碎片）堵塞，需用清水沖洗濾網(wǎng)后裝回；若濾網(wǎng)清潔但泵仍不工作，需檢查泵電機(jī)電源接線，用萬用表測(cè)量電機(jī)繞組電阻（正常應(yīng)在 50-100Ω 之間），若電阻無窮大則為電機(jī)燒毀，需更換循環(huán)泵電機(jī)。某制藥實(shí)驗(yàn)室的恒溫槽曾因樣品瓶破碎導(dǎo)致玻璃渣堵塞泵體，清理后流量恢復(fù)至額定值的 95%。
管路泄漏會(huì)導(dǎo)致循環(huán)液減少，影響溫控效果。常見泄漏點(diǎn)包括：進(jìn)出液接口密封墊老化、管路焊接處腐蝕、透明軟管破裂。排查時(shí)可在槽內(nèi)加入少量熒光劑，運(yùn)行循環(huán)系統(tǒng) 30 分鐘后，用紫外線燈照射管路連接處，泄漏處會(huì)發(fā)出熒光；對(duì)于金屬管路，可涂抹肥皂水，觀察是否產(chǎn)生氣泡。處理時(shí)需更換老化密封墊（建議選用耐低溫硅膠材質(zhì)），焊接處泄漏需重新補(bǔ)焊，軟管破裂則需截取破損段后重新對(duì)接，確保接口牢固。
液體介質(zhì)選擇不當(dāng)也會(huì)間接導(dǎo)致循環(huán)系統(tǒng)問題。若使用自來水作為循環(huán)液，長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生水垢，附著在管路和換熱器內(nèi)壁，導(dǎo)致流量減小；若介質(zhì)冰點(diǎn)過高（如純水在 0℃結(jié)冰），在低溫運(yùn)行時(shí)會(huì)凍結(jié)管路，造成泵體損壞。因此需根據(jù)使用溫度選擇合適介質(zhì)：-5℃至 80℃可選用去離子水，-20℃至 - 5℃需使用乙醇水溶液（濃度 60%），-40℃以下需選用專用低溫導(dǎo)熱油，且需每 6 個(gè)月更換一次循環(huán)介質(zhì)，避免介質(zhì)變質(zhì)影響循環(huán)效率。
四、電氣系統(tǒng)故障：設(shè)備安全運(yùn)行的基礎(chǔ)保障
電氣系統(tǒng)故障不僅影響設(shè)備運(yùn)行，還可能引發(fā)安全隱患，常見問題包括電源故障、控制面板失靈和安全保護(hù)裝置誤動(dòng)作。
電源故障表現(xiàn)為設(shè)備無法開機(jī)或開機(jī)后立即斷電。首先檢查供電線路：用萬用表測(cè)量插座電壓，確認(rèn)電壓符合設(shè)備要求（通常為 220V±10%）；若電壓正常，檢查設(shè)備電源開關(guān)是否損壞（測(cè)量開關(guān)兩端電阻，閉合時(shí)應(yīng)接近 0Ω），電源線是否存在破損、斷線。某研究所曾因?qū)嶒?yàn)室電路改造后零線接觸不良，導(dǎo)致恒溫槽開機(jī)后跳閘，重新緊固零線接線后恢復(fù)正常。此外，設(shè)備內(nèi)部的電源保險(xiǎn)管（通常位于電源接口處）若燒毀，也會(huì)導(dǎo)致無供電，需更換同規(guī)格保險(xiǎn)管（常見規(guī)格為 5A/250V），更換前需排查是否存在短路問題，避免再次燒毀。
控制面板失靈多由按鍵故障或線路接觸不良導(dǎo)致。若個(gè)別按鍵無響應(yīng)，可能是按鍵內(nèi)部觸點(diǎn)氧化，可斷電后拆卸控制面板，用棉簽蘸取酒精擦拭按鍵觸點(diǎn)；若整個(gè)面板無顯示，需檢查控制面板與主板的連接線，重新插拔確保接觸牢固，若連接線破損需更換排線。對(duì)于采用觸摸屏的設(shè)備，若觸摸無反應(yīng)，需校準(zhǔn)觸摸屏（通常在設(shè)備參數(shù)菜單中有校準(zhǔn)選項(xiàng)），若校準(zhǔn)后仍失靈，則可能為觸摸屏損壞，需聯(lián)系廠家更換。
安全保護(hù)裝置誤動(dòng)作雖不影響設(shè)備核心功能，但會(huì)頻繁中斷實(shí)驗(yàn)。低溫恒溫槽常見的保護(hù)裝置包括超溫保護(hù)、低液位保護(hù)和過載保護(hù)。若超溫保護(hù)誤動(dòng)作，需檢查溫度傳感器是否偏移（應(yīng)位于槽內(nèi)液體中部），重新固定后校準(zhǔn)保護(hù)溫度值（通常設(shè)為設(shè)定溫度 + 5℃）；若低液位保護(hù)誤動(dòng)作，需檢查液位傳感器是否被污垢覆蓋，清潔后調(diào)整傳感器高度（應(yīng)低于液體最高液位 2cm）；若過載保護(hù)頻繁觸發(fā)，需排查是否存在電機(jī)短路或電源電壓不穩(wěn)定，確保設(shè)備在額定工況下運(yùn)行。
結(jié)語
實(shí)驗(yàn)室低溫恒溫槽的故障排查需遵循 “先現(xiàn)象觀察、后分步檢測(cè)" 的原則，優(yōu)先排查易處理的外部因素（如電源、介質(zhì)、清潔度），再深入檢查內(nèi)部部件。日常維護(hù)中，建議建立設(shè)備運(yùn)行臺(tái)賬，記錄每次使用溫度、運(yùn)行時(shí)間和維護(hù)情況，每季度進(jìn)行一次全面清潔（包括冷凝器、循環(huán)管路、傳感器），每年聯(lián)系專業(yè)人員進(jìn)行一次精度校準(zhǔn)和系統(tǒng)檢修，從源頭減少故障發(fā)生，保障實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性和設(shè)備的使用壽命。
