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恒温恒湿试验箱温度过冲应急预案
时间： 2025-10-31 16:59 来源： 林频仪器
为规范恒温恒湿试验箱在研发、生产及第三方检测场景下出现“温度过冲”时的应急响应，最大限度保障试验连续性、数据可追溯性及设备安全性，特制定本预案。适用于配备 PID 或 MPC 控制算法、温度范围 −70 ℃～+180 ℃、湿度 10 %RH～98 %RH 的 LHS/LRHS 系列试验箱，亦可供其它品牌类似容积（100 L～1 000 L）设备参考。
恒温恒湿试验箱可应用于化学行业试验测试
恒温恒湿试验箱可应用于化学行业试验测试
二、术语与判定基准
2.1 温度过冲（Temperature Overshoot）
指实测温度首次超过设定值（SV）后，峰值与 SV 之差 ΔT。
2.2 允许区（Allowable Zone）
依据 GB/T 10586-2006 及客户企标，划分如下：
a) 低温段（−70 ℃～0 ℃）：ΔT ≤ 1 ℃；
b) 常温段（0 ℃～100 ℃）：ΔT ≤ 2 ℃；
c) 高温段（＞100 ℃）：ΔT ≤ 2 %×SV（例如 150 ℃ 允许 3 ℃）。
2.3 风险等级
一级（绿）：ΔT 在允许区内；
二级（黄）：ΔT 略超允许区，但 60 s 内回落；
三级（红）：ΔT 超允许区且持续＞60 s，或峰值＞SV+5 ℃。
三、应急组织与职责
3.1 现场操作员（OP）
负责实时监盘、初判风险等级、执行第一级处置并记录。
3.2 设备管理员（MA）
负责二级处置、参数备份、硬件排查及校准安排。
3.3 实验室主管（LP）
负责三级处置决策、试验暂停/终止、客户沟通及事件关闭。
3.4 厂端技术支持（Vendor）
提供远程诊断、固件升级、传感器更换及 8 h 到场承诺。
四、应急流程（T+0 为报警触发时刻）
T+0 min OP 发现声光报警→查看 HMI 曲线→判定风险等级
一级（绿）
继续试验，标记 OOS（Out of Spec）点，邮件通知 MA
二级（黄）
OP 立即启动“强制冷却”软按钮，手动开启压缩机与旁通阀
若 2 min 内未回落，OP 降设定值 2 ℃，继续观察
MA 收到短信，远程登录云屏，备份趋势图
三级（红）
OP 按下急停 → 切断加热 SSR → 启动排风 → 张贴“暂停”标识
LP 启动《试验中断管理程序》，保存 U 盘原始记录
MA 检查固态继电器、风机、Pt100 及风道，30 min 内出具初判报告
若硬件无故障，执行“PID 再整定”脚本；若硬件故障，Vendor 8 h 到场更换
五、关键技术处置要点
5.1 PID 参数快速再整定
采用 Z-N 临界比例法：
① 将 PID 设为 P 模式，逐步增大 Kp 至等幅振荡，记录 Tu（振荡周期）；
② 按 Kp=0.45Ku，Ti=0.85Tu，Td=0.13Tu 写入；
③ 启用“分段 PID”——升温段放宽微分，恒温段加强积分，过冲概率下降 70 %。
5.2 双冗余控温策略
主控 Pt100 故障瞬间，系统自动切换至副控热电偶，并限制加热占空比≤30 %，避免二度过冲。
5.3 提前量预冷/预热
对设定值＞85 ℃ 的试验，算法在距 SV 5 ℃ 时提前关闭加热，利用惯性“滑入”目标，实测 ΔT 由 3.2 ℃ 降至 1.1 ℃。
5.4 固态继电器（SSR）粘连检测
通过电流互感器实时监测加热回路，若 SSR 关断指令下发后电流仍＞0.5 A，判定为粘连，0.2 s 内触发二级断路器，硬件级切断。
六、校正与确认
6.1 空载验证
处置完毕后，按“25 ℃→85 ℃→25 ℃”做三循环，记录 ΔT。若三次均处于一级区间，判定通过。
6.2 满载验证
放入最大热容样品（铝 20 kg），重复上述循环，ΔT 仍≤1.5 ℃，方可恢复正式试验。
6.3 计量追溯
若更换 Pt100 或控制板，须用 Fl754 多功能校准器进行 0 ℃、100 ℃ 两点校准，出具 CNAS 认可证书，存档≥5 年。
七、记录与改进
所有报警截图、曲线、处置记录于 24 h 内上传 LIMS；每月由质量部组织 MRB 会议，对过冲事件进行趋势分析，更新《PID 库》与《风险清单》，实现持续改进。
八、培训与演练
新设备交付后，厂端提供 2 h 现场培训及 1 次模拟演练；每半年实验室自行组织一次“红色过冲”盲演，确保操作员能在 120 s 内完成急停—保存—报警全流程。
温度过冲并非偶发，其背后是算法、硬件、工况三者耦合的结果。通过“风险分级—快速处置—闭环校正”三级体系，可将过冲导致的不良率由 1.2 % 降至 0.1 % 以下。上海林频仪器股份有限公司全系恒温恒湿试验箱已标配“过冲预警模块”与“云端 PID 自学习”功能，并承诺终身免费升级控制算法。欢迎广大用户来厂进行实物演示与深度验证，我们将持续为环试行业提供高可靠、高可溯、高智能的解决方案。
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