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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
為規范恒溫恒濕試驗箱在研發、生產及第三方檢測場景下出現“溫度過沖”時的應急響應，最大限度保障試驗連續性、數據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試驗測試
恒溫恒濕試驗箱可應用于化學行業試驗測試
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（Allowable Zone）
依據 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 在允許區內；
二級（黃）：ΔT 略超允許區，但 60 s 內回落；
三級（紅）：ΔT 超允許區且持續＞60 s，或峰值＞SV+5 ℃。
三、應急組織與職責
3.1 現場操作員（OP）
負責實時監盤、初判風險等級、執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 為報警觸發時刻）
T+0 min OP 發現聲光報警→查看 HMI 曲線→判定風險等級
一級（綠）
繼續試驗，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 內未回落，OP 降設定值 2 ℃，繼續觀察
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 檢查固態繼電器、風機、Pt100 及風道，30 min 內出具初判報告
若硬件無故障，執行“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 固態繼電器（SSR）粘連檢測
通過電流互感器實時監測加熱回路，若 SSR 關斷指令下發后電流仍＞0.5 A，判定為粘連，0.2 s 內觸發二級斷路器，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，記錄 ΔT。若三次均處于一級區間，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，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 內上傳 LIMS；每月由質量部組織 MRB 會議，對過沖事件進行趨勢分析，更新《PID 庫》與《風險清單》，實現持續改進。
八、培訓與演練
新設備交付后，廠端提供 2 h 現場培訓及 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 內完成急停—保存—報警全流程。
溫度過沖并非偶發，其背后是算法、硬件、工況三者耦合的結果。通過“風險分級—快速處置—閉環校正”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，我們將持續為環試行業提供高可靠、高可溯、高智能的解決方案。
