一、引言

二、溫度保護系統(tǒng)

（一）超溫保護

1. 原理與功能

• 試驗箱配備高精度的溫度傳感器，實時監(jiān)測箱內(nèi)各個部位的溫度。當溫度超過預(yù)設(shè)的最高溫度限制時，超溫保護裝置立即啟動。例如，若設(shè)定的高溫上限為 150℃，一旦溫度傳感器檢測到箱內(nèi)溫度達到 155℃（一般超溫保護閾值設(shè)定比正常工作溫度上限略高，以防止誤動作），超溫保護繼電器會切斷加熱系統(tǒng)的電源，停止加熱，同時觸發(fā)報警信號。這一機制有效防止因加熱失控導(dǎo)致的箱內(nèi)溫度過高，避免對試驗樣品造成損壞，以及防止因高溫引發(fā)的火災(zāi)等安全事故。

2. 傳感器布局與精度

• 溫度傳感器采用多點分布式布局，在箱內(nèi)的高溫區(qū)、低溫區(qū)、樣品放置區(qū)以及風(fēng)道等關(guān)鍵位置均有設(shè)置。傳感器的精度通?？蛇_ ±0.5℃，確保能夠準確及時地監(jiān)測到溫度的異常變化。例如，在高溫區(qū)采用耐高溫的鉑電阻溫度計，其能夠在高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作并提供精確的溫度測量值；在低溫區(qū)則使用低溫性能良好的熱電偶傳感器，以適應(yīng)低溫環(huán)境的測量需求。

（二）低溫保護

1. 原理與功能

• 當試驗箱在低溫運行過程中，若溫度低于預(yù)設(shè)的低溫度限制，低溫保護系統(tǒng)發(fā)揮作用。比如，設(shè)定的低溫下限為 - 60℃，若溫度降至 - 65℃，低溫保護電路會啟動。它可能會停止制冷系統(tǒng)的運行，防止因制冷過度導(dǎo)致的箱內(nèi)溫度過低，避免對試驗箱的制冷部件（如壓縮機、蒸發(fā)器等）造成損壞。同時，也會發(fā)出警報通知操作人員，以便及時檢查和處理問題。

2. 與制冷系統(tǒng)的聯(lián)動

• 低溫保護系統(tǒng)與制冷系統(tǒng)緊密相連。制冷系統(tǒng)中的壓縮機、膨脹閥等關(guān)鍵部件的運行狀態(tài)會被實時監(jiān)控，當?shù)蜏乇Ｗo觸發(fā)時，不僅會停止制冷循環(huán)，還會對制冷系統(tǒng)中的壓力、液位等參數(shù)進行調(diào)整。例如，關(guān)閉膨脹閥，防止制冷劑繼續(xù)流入蒸發(fā)器，避免蒸發(fā)器因溫度過低而結(jié)霜甚至結(jié)冰，影響其換熱效率和使用壽命。

三、電氣保護系統(tǒng)

（一）漏電保護

1. 檢測與動作原理

• 試驗箱內(nèi)置漏電保護器，它不斷監(jiān)測電路中的漏電電流。一旦檢測到漏電電流超過預(yù)設(shè)值（一般為 30mA），漏電保護器會迅速切斷電源。這是因為漏電可能會導(dǎo)致操作人員觸電，引發(fā)安全事故，同時也可能對試驗箱內(nèi)的電氣設(shè)備造成損壞。例如，當試驗箱內(nèi)的加熱絲絕緣層破損，導(dǎo)致電流泄漏到箱體外殼時，漏電保護器會在極短時間內(nèi)（通常小于 0.1 秒）動作，保障人員和設(shè)備安全。

2. 定期檢測與維護

• 為了確保漏電保護功能的有效性，需要定期對漏電保護器進行檢測。一般采用專用的漏電檢測儀器，按照一定的周期（如每月一次）對其進行測試，檢查其動作是否靈敏、可靠。同時，也要對試驗箱的電氣線路進行檢查，查看是否有線路老化、破損等情況，及時修復(fù)或更換有問題的線路，防止漏電事故的發(fā)生。

（二）過載保護

1. 保護對象與原理

• 過載保護主要針對試驗箱中的電機、加熱系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)等大功率負載設(shè)備。當這些設(shè)備的運行電流超過其額定電流一定比例（通常為 120% - 150%）時，過載保護裝置啟動。例如，試驗箱的加熱系統(tǒng)額定電流為 10A，當電流超過 12A - 15A 時，過載保護繼電器會切斷相應(yīng)設(shè)備的電源。這是因為過載運行可能會導(dǎo)致設(shè)備過熱、燒毀，影響試驗箱的正常運行。過載保護裝置可以采用熱繼電器或電子過載保護器，熱繼電器利用雙金屬片的熱膨脹特性，當電流過大產(chǎn)生的熱量使雙金屬片彎曲變形到一定程度時，會觸發(fā)繼電器動作；電子過載保護器則通過檢測電流大小和持續(xù)時間，根據(jù)預(yù)設(shè)的過載曲線來判斷是否啟動保護。

2. 與設(shè)備運行的協(xié)調(diào)

• 過載保護裝置與試驗箱的設(shè)備運行控制系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)。當過載保護動作后，設(shè)備運行控制系統(tǒng)會記錄故障信息，并且在故障排除后，需要人工復(fù)位過載保護裝置，才能重新啟動相應(yīng)設(shè)備。這樣可以避免因設(shè)備故障未排除而反復(fù)啟動造成更大的損壞，同時也方便操作人員對設(shè)備故障進行排查和處理。

四、機械保護系統(tǒng)

（一）門體保護

1. 防夾功能

• 試驗箱的門體安裝有防夾裝置，通常采用紅外感應(yīng)或機械感應(yīng)方式。當門在關(guān)閉過程中檢測到有物體（如操作人員的手或試驗樣品）阻擋時，門會立即停止關(guān)閉并自動打開。例如，紅外防夾裝置通過發(fā)射和接收紅外線，一旦紅外線被阻斷，就會觸發(fā)門控系統(tǒng)停止關(guān)門動作。這一功能有效防止門體夾傷人員或損壞試驗樣品，保障了操作過程的安全。

2. 門鎖安全設(shè)計

• 門的門鎖設(shè)計注重安全性和可靠性。采用高強度的鎖具材料，并且具備多重鎖定機制。例如，除了常見的機械鎖扣外，還可能配備電磁鎖，只有在試驗箱處于安全狀態(tài)（如溫度、壓力等參數(shù)正常，設(shè)備停止運行或處于特定運行階段）時，電磁鎖才會解鎖，允許門體打開。這樣可以防止在試驗過程中因誤操作或意外情況導(dǎo)致門體打開，影響試驗結(jié)果和造成安全事故。

（二）樣品架保護

1. 過載保護

• 樣品架具有過載保護功能，當放置在樣品架上的試驗樣品重量超過其額定承載重量時，樣品架會發(fā)出警報并限制進一步加載。例如，若樣品架的額定承載重量為 50kg，當放置的樣品總重量達到 55kg 時，樣品架上的壓力傳感器會檢測到壓力超標，觸發(fā)報警信號，同時阻止新的樣品放置，防止因樣品過重導(dǎo)致樣品架變形、損壞，影響試驗箱的正常使用。

2. 位置鎖定與防位移

• 樣品架在試驗箱內(nèi)的位置可以鎖定，防止在試驗過程中因溫度變化或設(shè)備振動等原因?qū)е聵悠芳芪灰啤２捎枚ㄎ讳N或電磁鎖定裝置，在試驗開始前，將樣品架牢固地固定在預(yù)定位置。例如，在高溫沖擊試驗時，由于溫度變化劇烈，可能會產(chǎn)生較大的熱脹冷縮力，如果樣品架沒有鎖定，可能會發(fā)生位移，導(dǎo)致試驗樣品掉落或與箱內(nèi)其他部件碰撞，影響試驗結(jié)果和設(shè)備安全。

五、安全防護裝置

（一）防護網(wǎng)與隔熱層

1. 防護網(wǎng)功能

• 在試驗箱的內(nèi)部高溫區(qū)和低溫區(qū)等危險區(qū)域設(shè)置防護網(wǎng)，防止操作人員誤觸高溫或低溫部件。防護網(wǎng)采用耐高溫、耐腐蝕的金屬材料（如不銹鋼）制成，網(wǎng)孔大小適中，既能有效阻擋人員接觸，又不妨礙空氣流通和溫度均勻性。例如，在加熱絲周圍設(shè)置防護網(wǎng)，避免操作人員在檢查或維護試驗箱時不小心碰到高溫的加熱絲而燙傷。

2. 隔熱層作用

• 試驗箱的箱體外殼采用隔熱層設(shè)計，減少箱內(nèi)熱量或冷量向外界散失，提高能源利用率，同時也降低了箱體表面溫度，防止操作人員燙傷或凍傷。隔熱層通常采用優(yōu)質(zhì)的隔熱材料（如巖棉、聚氨酯泡沫等），其厚度根據(jù)試驗箱的保溫要求確定。例如，對于低溫試驗箱，較厚的隔熱層可以更好地維持箱內(nèi)低溫環(huán)境，減少制冷系統(tǒng)的能耗，并且使箱體表面溫度接近常溫，保障操作人員在操作過程中的安全。

（二）緊急停止按鈕

1. 位置與功能

• 試驗箱在明顯位置（如操作面板附近或箱體側(cè)面）設(shè)置緊急停止按鈕。當出現(xiàn)緊急情況（如設(shè)備冒煙、著火、異常劇烈振動等）時，操作人員按下緊急停止按鈕，試驗箱會立即停止所有運行功能，包括加熱、制冷、循環(huán)風(fēng)機等系統(tǒng)。這一按鈕的設(shè)計可以在最短時間內(nèi)切斷設(shè)備電源，防止事故進一步擴大，保障人員和設(shè)備安全。

2. 復(fù)位操作

• 緊急停止按鈕在按下后需要進行復(fù)位操作才能重新啟動試驗箱。復(fù)位操作一般需要人工檢查設(shè)備故障并排除后，按照特定的步驟（如旋轉(zhuǎn)按鈕、按下復(fù)位鍵等）進行復(fù)位，確保設(shè)備在安全狀態(tài)下重新啟動，避免因故障未排除而再次啟動引發(fā)危險。

六、總結(jié)