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烘箱的故障分析及解决方法

2021.9.25

  故障分析

  RXH型热风循环烘箱是利用电为热源,用低噪音 耐高温的轴流风机对热交换器以对流的方式加热空气,热空气层流经烘盘与物料进行热量传递。本设备 采用了百级净化热风循环层流净化技术,备有电脑自控系统,温度控制技术先进,灭菌干燥可靠,整机噪音小,运行稳定,实现了自动恒温控制和全封闭、全循环操作,完全符合药厂GMP生产规范的要求。

  净化烘箱的工作原理

  箱体的温度控制采用了GCD一23 A型智能电脑温控和PLC自控系统,温度信号的采集用铂电阻,经温度控制器的放大与设定值进行比较得到PID控制信号,同时PLC程控器输出控制信号控制固态继电器SSR导通,固态继电器再控制加热器加热,使箱体处于升温除湿阶段。当温度达到设定值时,温控仪输出PID控制信号PLC,PLC输出控制信号给时间继电器KT,使其开始保温计时,同时,关闭进风机和排风碟阀。通过PID控制电加热不断启闭,箱体处于热风循环保温灭菌阶段。当保温灭菌时间达到设定值时,时间继电器输出信号给PLC,PLC输出全闭电加热,开启水冷却电磁阀,使其吸合导通,从而箱体处于冷却降温阶段。当箱内温度下降≤40℃时,温控仪输出控制信号给PLC,PLC输出关闭热风循环风机,干燥灭菌周期程序结束。 TEED一2001 K超温报警温控仪输出信号控制PLC整个程序的运行,铂电阻PT 100测试信号至报警温控仪与超温报警设置温度值进行比较,当实际温度值低于设定值时,输出控制信号给PLC,PLC程序正 常运行。当实际温度值超过设定值时,输出控制信号给PLC,PLC关闭运行程序。故超温报警的设置值一般要高于工作温度的设定值。

  解决方法

  故障现象描述

  闭合循环烘箱空气开关,按照该烘箱的操作说明书设置好加热温度250℃,超温报警温度260℃,保温计时1 h后,启动其自动运行程序,烘箱的循环风机、进风机、碟阀、加热等指示灯按顺序亮起,表明程序运行正常。加热运行2.5 h后,温度仍然达不到设定值,如果加热时间过长,就会造成被加热玻璃容器易碎,坏瓶率升高。同时,造成能源浪费,耗电量增加。以及烘箱的工作周期加长,致使在正常生产岗位的两班制下不能按时完成该工艺环节,殆误生产任务的进程计划,且提高了生产成本。正常满箱时温度从室温一直加热到250℃需要2.5 h,1个工作周期需要约6 h。

  故障分析

  首先查看烘箱差压表,判断烘箱内风速是否正常。了解循环烘箱内被加热物品摆放是否过于密集,高温高效过滤器是否堵塞,风量调节板是否被改动,排除这些原因后,再判断循环风机是否存在故障,造成热风循环空气流通不好,湿热空气不能正常排放。其次从故障现象和烘箱的电路原理分析,烘箱能够加热,说明GCD一23A型智能电脑温控仪输出信号正常,PLC输入输出信号也正常。

  故障检测及排除

  经过上述故障分析,可以断定控制信号和可调节部件均正常,然后我们从以下几个方面进行检查。首先核对一下GCD一23A型智能电脑温控仪的PID调节参数,看是否人为误操作,致使设置参数变更,从而使得系统出现动作异常。PID参数直接影响着系统的调节精度,是控制系统设计的核心内容。通过适当的PID参数,PID控制可以根据系统被控过程的误差特性,利用比例、积分、微分计算出系统控制量,得到相应的输出响应特性,控制系统使其达到满意的控制效果。恢复PID参数正常设置值。其次检测循环风机运转是否正常,转向是否正确。如果风机反转或风机负载太大而转速过慢,都将影响热风循环不畅通。当风机反转时,可将风机的电 源任意两相倒换;当风机转速过慢时,应从两个方面进行检查:(1)电气方面电源电压是否正常,有无缺相

  或绕组断路现象。(2)机械方面有无扫膛、振动、轴承过热、损坏、风叶松动擦箱壳等故障。可针对具体情况

  进行排除。 再次检测固态继电器和加热器有否局部断路。固态继电器(SOLIDSTATERELAYS),简写成‘SSR”,是一 种全部由固态电子元件组成的新型无触点开关器件, 它利用电子元件(如开关三极管、双向可控硅等半导体器件)的开关特性,可达到无触点无火花地接通和断开电路的目的,因此又被称为“无触点开关”。SSR成功地实现了弱信号(Vsr)对强电(输出端负载电压)的控制。SSR虚接或导通后的局部断路致使380V电源缺相,加热器不能全部加热,处理方法是维修或更换固态继电器。而加热器的局部断路,也将使加热不能全部工作,造成加热过程过于缓慢。维修或更换加热器。将故障问题完全处理好。 闭合循环烘箱空气开关,按照该烘箱的操作说明书运行其程序,经过2.5h的升温后,烘箱到达设定温度,时间继电器开始计时,烘箱进入断续加热的保 温灭菌阶段。保温1h后烘箱开始冷却降温,2.3h 后整个干燥灭菌周期程序运行结束,完全满足该烘箱 提供的技术参数要求和工艺参数要求。

  解决方法

  电烘箱是实验室测定物质含水率的仪器。它是利用电阻丝加热空气,电子管自动控制温度,从而去除物质的水分。电烘箱具有操作简便、动作灵敏、控温准确、安全可靠、工效高等特点,因此被广泛应用到工业、农技、科研、医疗等行业中。根据功率和控温范围分为高、低温两种类型,工作温度在50℃以上的,称为高温烘箱,简称烘箱;工作温度在50℃以下的称为低温烘箱,亦称培养箱。

  其常见故障分析与排除方法如下:

  不能加温

  由电气原理图可知:影响烘箱正常加温的部位及元器件主要有:交流回路、变压器、继电器和电子管等。这些部位和元器件,任何一处发生故障,都会断开电烘箱的交流回路,使其不能正常加温。故障排除方法如下。

  接通电源:①观察信号灯,若红灯不亮,且经半分钟后,继电器不动作,电子管灯丝也没点亮,应首先考虑交流回路可能没接通,可依次用电笔从市电进线开始检查熔断器RD。、安全控制器KK 、电源开关K等各接线点以及变压器初级是否有电。若正常,则可能是变压器损坏,可用万用表进一步检查更换。②红灯亮,电子管灯丝不亮。这显然是电子管损坏或管座发生故障,应仔细检查管座4,5脚是否接触良好,连线是否断开。取下电子管用万用表欧姆档测量4,5脚,若烧断应更换同型号的电子管。③电子管灯丝亮,但继电器不动作,则可能是:a.变压器次级250 V绕组连线断开或内部线圈烧断;b.继电器线圈烧坏或连线脱焊;c.电子管1,6、2,9、3,8脚有接触不良现象,或电子管内部屏极、阴极或第二栅极(2,9脚)开路。

  在查找故障时,可开启电源,用万用表依次测量变压器次级输出电压,电子管各脚对地电压应符合表1所列参考数据。若测得数据与参考值相差太大,应考虑电子管的性能变劣,更换同型号电子管比较。

  持续加温

  由烘箱的工作原理可知:烘箱内的温度是由电阻丝R 做功而产生的。要使烘箱恒温,就必须需要求温度上升到设定值后,电阻丝停止做功;待温度稍有下降,电阻丝又能继续做功。换言之,烘箱在设定范围内的恒温是靠输入电源的自动接通与断开来维持的。而电源的通、断是靠继电器触点吸合与释放来完成的。继电器的动作又受电子管栅极控制。因此,电子管的工作正常与否直接影响继电器触点的吸合与释放。如果烘箱内的温度上升到设定值时,电源不能断开而继续加热,说明继电器触点没有释放,

  排除方法:①查看继电器的拉簧是否脱落;触点是否“烧死”粘在一起;电接点温度计内水银柱线有无中断;烘箱外顶上连接温度计的导线是否断开、接线柱是否接触不良。②用万用表检查电阻R。R 是否内部开路或焊点脱焊;测量电子管的7脚(栅极)是否有一20 V左右的电压;检查管座7脚是否接触良好。若经上述检查修理后,故障仍未排除,可用手反复开启、关闭电源开关,观察开关在关闭时,继电器触点能否灵活释放,如不能灵活释放,可能是反拉弹簧长期受热而松弛失去弹性,致使动触点在继电器线圈断电后,不能灵活返回。这种情况下,可关闭电源,取下弹簧,剪去一段试试;若不行,可再换一个弹性大的新弹簧来解决这个问题。

  温度设定

  烘箱在正常工作时,箱内电阻丝R,电源的通、断受电子继电器控制。但是,当电路某一元件发生故障(如电阻R 开路),就会造成输入电源失去控制,使温度不断上升,从而引起更大故障。为此,烘箱内设计了一套“温度安全控制器”KK 串接在电源进线处,当电路失控,温度超过限度时,KK 触点自动分离,切断烘箱电源,从而保证了仪器安全。如果烘箱内升温未到设定烘验值,电源就被断开,其原因可能是温度安全控制器上的温度调节螺栓位置移动,使玻璃棒过早地移入铜管,将控制器上的两通电触点分开。解决办法:先将电接点温度计KK 定在150 c(=处,然后给烘箱通电加热,待箱内温度上升到150 c(=时,调整KK 的调节螺栓,使两个通电触点分离。此外溶断器RD 在加热过程中熔丝烧断,也会造成上述故障,不可忽略。

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