低溫恒溫槽作為實驗室核心溫控設備，廣泛應用于化學合成、生物培養、材料測試等場景，其運行穩定性直接影響實驗數據的準確性。然而在長期使用中，設備常因操作不當、維護缺失或部件老化出現故障。本文結合實際運維經驗，梳理四類典型故障及解決方案，幫助實驗人員高效排查問題。
一、溫度控制異常：數據偏差的核心誘因
溫度控制異常是低溫恒溫槽最頻發的故障，主要表現為實際溫度偏離設定值 ±0.5℃以上、升溫 / 降溫速度顯著變慢，或溫度波動幅度超過允許范圍。從運維數據來看，70% 的溫度異常由以下三類原因導致：
首先是傳感器故障。鉑電阻傳感器作為溫度檢測核心部件，若長期浸泡在腐蝕性介質中，會出現探頭涂層破損、引線接觸不良等問題。例如某生物實驗室的恒溫槽，因長期用于蛋白質結晶實驗，緩沖液滲入傳感器接口，導致溫度顯示比實際值低 3.2℃。解決時需先關閉設備電源，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鉑電阻（通常為 PT100 型），更換后需通過標準溫度計校準，確保誤差控制在 ±0.1℃內。
其次是加熱管 / 制冷壓縮機效率下降。加熱管表面若積累水垢或有機物殘渣，會導致熱傳導效率降低，表現為升溫時間延長；而制冷壓縮機若出現制冷劑泄漏，會造成降溫能力不足，尤其在設定溫度低于 - 10℃時更為明顯。處理加熱管問題需定期（每 3 個月）用 5% 檸檬酸溶液清洗；針對制冷系統，可通過壓力表檢測制冷劑壓力，若低于 0.5MPa 需補充 R404A 等專用制冷劑，同時檢查管道接口是否存在油污（泄漏點常伴隨油污殘留）。
最后是溫控儀參數漂移。長期高溫高濕環境會導致溫控儀內部電位器偏移，使 PID 控制參數失常。此時需進入設備參數設置界面，重新校準 PID 值：先將比例帶（P）調至默認值的 1.2 倍，積分時間（I）延長 50%，觀察溫度波動曲線，逐步微調至波動幅度小于 0.2℃。
二、制冷系統失效：低溫環境的關鍵障礙
當恒溫槽無法達到設定低溫（如設定 - 20℃時實際僅 - 5℃）或制冷運行時噪音明顯增大，需重點排查制冷系統。該系統故障主要集中在三個部件：
冷凝器堵塞是常見誘因。實驗室環境中的灰塵、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備中，會導致散熱效率下降，制冷量衰減。處理時需先斷電，用壓縮空氣從散熱片內側向外吹掃，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，避免損傷翅片結構。某高校實驗室曾因冷凝器堵塞，導致設備制冷時間從 1 小時延長至 3 小時，清潔后恢復正常。
膨脹閥故障會直接影響制冷劑流量。若膨脹閥閥芯結霜或因雜質堵塞，會出現制冷量驟降、蒸發器局部結霜不均的現象。判斷方法為：運行制冷 30 分鐘后，觸摸膨脹閥出口管道，若感覺溫度明顯高于蒸發器（正常應接近蒸發器溫度），則可能存在堵塞。此時需關閉設備，關閉制冷劑鋼瓶閥門，拆卸膨脹閥進行清洗，若閥芯磨損嚴重則需更換同規格部件，更換后需重新抽真空并加注制冷劑。
壓縮機過載保護也是常見問題。當壓縮機工作電流超過額定值時，過載保護器會自動切斷電源，避免電機燒毀。引發過載的原因包括：電壓波動（低于額定電壓 10% 以上）、制冷劑充注過量、壓縮機內部軸承磨損。排查時需先用萬用表檢測供電電壓，若電壓正常，可通過壓力表檢查制冷劑壓力（R404A 在 25℃環境下靜態壓力約為 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軸承故障，需聯系專業維修人員更換壓縮機。
三、循環系統故障：溫度均勻性的重要影響因素
循環系統負責將恒溫槽內的溫度均勻傳遞至樣品，若出現循環泵不工作、流量減小或管路泄漏，會導致槽內溫度均勻度超標（如要求 ±0.1℃實際達 ±0.5℃）。
循環泵故障表現為開機后無液體循環或流量明顯下降。首先檢查泵體是否堵塞：關閉設備后，拆卸循環泵進水口濾網，若發現濾網被雜質（如樣品殘渣、密封墊碎片）堵塞，需用清水沖洗濾網后裝回；若濾網清潔但泵仍不工作，需檢查泵電機電源接線，用萬用表測量電機繞組電阻（正常應在 50-100Ω 之間），若電阻無窮大則為電機燒毀，需更換循環泵電機。某制藥實驗室的恒溫槽曾因樣品瓶破碎導致玻璃渣堵塞泵體，清理后流量恢復至額定值的 95%。
管路泄漏會導致循環液減少，影響溫控效果。常見泄漏點包括：進出液接口密封墊老化、管路焊接處腐蝕、透明軟管破裂。排查時可在槽內加入少量熒光劑，運行循環系統 30 分鐘后，用紫外線燈照射管路連接處，泄漏處會發出熒光；對于金屬管路，可涂抹肥皂水，觀察是否產生氣泡。處理時需更換老化密封墊（建議選用耐低溫硅膠材質），焊接處泄漏需重新補焊，軟管破裂則需截取破損段后重新對接，確保接口牢固。
液體介質選擇不當也會間接導致循環系統問題。若使用自來水作為循環液，長期運行會產生水垢，附著在管路和換熱器內壁，導致流量減小；若介質冰點過高（如純水在 0℃結冰），在低溫運行時會凍結管路，造成泵體損壞。因此需根據使用溫度選擇合適介質：-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熱油，且需每 6 個月更換一次循環介質，避免介質變質影響循環效率。
四、電氣系統故障：設備安全運行的基礎保障
電氣系統故障不僅影響設備運行，還可能引發安全隱患，常見問題包括電源故障、控制面板失靈和安全保護裝置誤動作。
電源故障表現為設備無法開機或開機后立即斷電。首先檢查供電線路：用萬用表測量插座電壓，確認電壓符合設備要求（通常為 220V±10%）；若電壓正常，檢查設備電源開關是否損壞（測量開關兩端電阻，閉合時應接近 0Ω），電源線是否存在破損、斷線。某研究所曾因實驗室電路改造后零線接觸不良，導致恒溫槽開機后跳閘，重新緊固零線接線后恢復正常。此外，設備內部的電源保險管（通常位于電源接口處）若燒毀，也會導致無供電，需更換同規格保險管（常見規格為 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致。若個別按鍵無響應，可能是按鍵內部觸點氧化，可斷電后拆卸控制面板，用棉簽蘸取酒精擦拭按鍵觸點；若整個面板無顯示，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。對于采用觸摸屏的設備，若觸摸無反應，需校準觸摸屏（通常在設備參數菜單中有校準選項），若校準后仍失靈，則可能為觸摸屏損壞，需聯系廠家更換。
安全保護裝置誤動作雖不影響設備核心功能，但會頻繁中斷實驗。低溫恒溫槽常見的保護裝置包括超溫保護、低液位保護和過載保護。若超溫保護誤動作，需檢查溫度傳感器是否偏移（應位于槽內液體中部），重新固定后校準保護溫度值（通常設為設定溫度 + 5℃）；若低液位保護誤動作，需檢查液位傳感器是否被污垢覆蓋，清潔后調整傳感器高度（應低于液體最高液位 2cm）；若過載保護頻繁觸發，需排查是否存在電機短路或電源電壓不穩定，確保設備在額定工況下運行。
結語
實驗室低溫恒溫槽的故障排查需遵循 “先現象觀察、后分步檢測" 的原則，優先排查易處理的外部因素（如電源、介質、清潔度），再深入檢查內部部件。日常維護中，建議建立設備運行臺賬，記錄每次使用溫度、運行時間和維護情況，每季度進行一次全面清潔（包括冷凝器、循環管路、傳感器），每年聯系專業人員進行一次精度校準和系統檢修，從源頭減少故障發生，保障實驗數據的可靠性和設備的使用壽命。
