恒溫恒濕試驗箱溫度過沖應急預案
時間: 2025-10-31 16:59 來源: 林頻儀器
為規(guī)范恒溫恒濕試驗箱在研發(fā)、生產(chǎn)及第三方檢測場景下出現(xiàn)“溫度過沖”時的應急響應,最大限度保障試驗連續(xù)性、數(shù)據(jù)可追溯性及設備安全性,特制定本預案。適用于配備 PID 或 MPC 控制算法、溫度范圍 −70 ℃~+180 ℃、濕度 10 %RH~98 %RH 的 LHS/LRHS 系列試驗箱,亦可供其它品牌類似容積(100 L~1 000 L)設備參考。

恒溫恒濕試驗箱可應用于化學行業(yè)試驗測試

恒溫恒濕試驗箱可應用于化學行業(yè)試驗測試
二、術語與判定基準
2.1 溫度過沖(Temperature Overshoot)
指實測溫度首次超過設定值(SV)后,峰值與 SV 之差 ΔT。
2.2 允許區(qū)(Allowable Zone)
依據(jù) GB/T 10586-2006 及客戶企標,劃分如下:
a) 低溫段(−70 ℃~0 ℃):ΔT ≤ 1 ℃;
b) 常溫段(0 ℃~100 ℃):ΔT ≤ 2 ℃;
c) 高溫段(>100 ℃):ΔT ≤ 2 %×SV(例如 150 ℃ 允許 3 ℃)。
2.3 風險等級
一級(綠):ΔT 在允許區(qū)內(nèi);
二級(黃):ΔT 略超允許區(qū),但 60 s 內(nèi)回落;
三級(紅):ΔT 超允許區(qū)且持續(xù)>60 s,或峰值>SV+5 ℃。
三、應急組織與職責
3.1 現(xiàn)場操作員(OP)
負責實時監(jiān)盤、初判風險等級、執(zhí)行第一級處置并記錄。
3.2 設備管理員(MA)
負責二級處置、參數(shù)備份、硬件排查及校準安排。
3.3 實驗室主管(LP)
負責三級處置決策、試驗暫停/終止、客戶溝通及事件關閉。
3.4 廠端技術支持(Vendor)
提供遠程診斷、固件升級、傳感器更換及 8 h 到場承諾。
四、應急流程(T+0 為報警觸發(fā)時刻)
T+0 min OP 發(fā)現(xiàn)聲光報警→查看 HMI 曲線→判定風險等級
一級(綠)
繼續(xù)試驗,標記 OOS(Out of Spec)點,郵件通知 MA
二級(黃)
OP 立即啟動“強制冷卻”軟按鈕,手動開啟壓縮機與旁通閥
若 2 min 內(nèi)未回落,OP 降設定值 2 ℃,繼續(xù)觀察
MA 收到短信,遠程登錄云屏,備份趨勢圖
三級(紅)
OP 按下急停 → 切斷加熱 SSR → 啟動排風 → 張貼“暫停”標識
LP 啟動《試驗中斷管理程序》,保存 U 盤原始記錄
MA 檢查固態(tài)繼電器、風機、Pt100 及風道,30 min 內(nèi)出具初判報告
若硬件無故障,執(zhí)行“PID 再整定”腳本;若硬件故障,Vendor 8 h 到場更換
五、關鍵技術處置要點
5.1 PID 參數(shù)快速再整定
采用 Z-N 臨界比例法:
① 將 PID 設為 P 模式,逐步增大 Kp 至等幅振蕩,記錄 Tu(振蕩周期);
② 按 Kp=0.45Ku,Ti=0.85Tu,Td=0.13Tu 寫入;
③ 啟用“分段 PID”——升溫段放寬微分,恒溫段加強積分,過沖概率下降 70 %。
5.2 雙冗余控溫策略
主控 Pt100 故障瞬間,系統(tǒng)自動切換至副控熱電偶,并限制加熱占空比≤30 %,避免二度過沖。
5.3 提前量預冷/預熱
對設定值>85 ℃ 的試驗,算法在距 SV 5 ℃ 時提前關閉加熱,利用慣性“滑入”目標,實測 ΔT 由 3.2 ℃ 降至 1.1 ℃。
5.4 固態(tài)繼電器(SSR)粘連檢測
通過電流互感器實時監(jiān)測加熱回路,若 SSR 關斷指令下發(fā)后電流仍>0.5 A,判定為粘連,0.2 s 內(nèi)觸發(fā)二級斷路器,硬件級切斷。
六、校正與確認
6.1 空載驗證
處置完畢后,按“25 ℃→85 ℃→25 ℃”做三循環(huán),記錄 ΔT。若三次均處于一級區(qū)間,判定通過。
6.2 滿載驗證
放入最大熱容樣品(鋁 20 kg),重復上述循環(huán),ΔT 仍≤1.5 ℃,方可恢復正式試驗。
6.3 計量追溯
若更換 Pt100 或控制板,須用 Fl754 多功能校準器進行 0 ℃、100 ℃ 兩點校準,出具 CNAS 認可證書,存檔≥5 年。
七、記錄與改進
所有報警截圖、曲線、處置記錄于 24 h 內(nèi)上傳 LIMS;每月由質(zhì)量部組織 MRB 會議,對過沖事件進行趨勢分析,更新《PID 庫》與《風險清單》,實現(xiàn)持續(xù)改進。
八、培訓與演練
新設備交付后,廠端提供 2 h 現(xiàn)場培訓及 1 次模擬演練;每半年實驗室自行組織一次“紅色過沖”盲演,確保操作員能在 120 s 內(nèi)完成急停—保存—報警全流程。
溫度過沖并非偶發(fā),其背后是算法、硬件、工況三者耦合的結(jié)果。通過“風險分級—快速處置—閉環(huán)校正”三級體系,可將過沖導致的不良率由 1.2 % 降至 0.1 % 以下。上海林頻儀器股份有限公司全系恒溫恒濕試驗箱已標配“過沖預警模塊”與“云端 PID 自學習”功能,并承諾終身免費升級控制算法。歡迎廣大用戶來廠進行實物演示與深度驗證,我們將持續(xù)為環(huán)試行業(yè)提供高可靠、高可溯、高智能的解決方案。
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