我国高校各实验室有多种规格的二氧化碳培养箱,既有 Thermo等进口型号,又有上海一恒公司等国产设备。各型号二氧化碳培养箱在运行中可能出现无法通过自检、CO2 体积分数不准、温度控制失灵等故障,如不及时排除将会影响正常工作。本文以国产上海一恒仪器BPN-150CRH (UV)型二氧化碳培养箱为例,对其运行过程中出现的1例故障进行分析排除,并给出相应建议,以为其他国产二氧化碳培养箱的维修工作提供参考
1 故障现象
开机后,BPN-150CRH二氧化碳培养箱自检正常,温控稳定,湿度检测等均无异常,当 CO2 体积分数达到 5%以后,如不打开培养箱门则 CO2 体积分数暂时保持稳定;如打开培养箱门则 CO2 体积分数上升至 5%后仍然继续上升,超过 6%后出现报警音,最高可达近10%,无法正常使用。
2 故障分析
CO2 传感器故障、进气通路故障等均可导致 CO2体积分数控制失灵。对上述方面进行分析以寻找故障原因。首先断电后再次开机,培养箱自检正常,进入加温及进气程序。随后,对进气通路进行检测,气压显示正常,可排除该部分所致故障。初步判断故障点可能在 CO2 传感器和进气通路相关器件上。
3 故障排除
首先对 CO2 传感器进行检测。将传感器拆卸后进行检测,内部无明显锈蚀及损坏,外观良好,因无备件替换,故通过进气和排气改变 CO2 体积分数进行判断。开机自检完毕后,CO2 体积分数能随进气动作升高,关机后打开培养箱门,体积分数能逐渐下降,初步认为 CO2 传感器故障可能性较小。因在 1.2章节中已检测气压正常,故下一步主要检查进气通路。拆机检测 CO2 进气管,管路无明显泄露;随后检测进气阀,该培养箱进气阀为高砂电气有限公司生产的 WTB2R1/4UFH8 CO2 隔膜阀,更换备件后,培养箱工作正常。但约 15 min 后又出现 CO2 体积分数过高报警。拆机检测 CO2 体积分数控制模块,未发现问题,维修陷入困境。遂从头开始分析,在检查 CO2钢瓶时发现,根据厂家要求,CO2 减压阀二级气压应低于 0.05 MPa,但钢瓶配套的 CO2 减压阀(YQTS-711)二级气压显示为 0.1 MPa。调节气压至二级气压表显示 0.03 MPa,再次开机检测,发现故障出现时间明显延后,但仍有体积分数过高现象,判断可能减压阀部分失效。更换减压阀备件,再次开机检测,培养箱连续工作 12 h,故障排除。
本例故障特殊之处在于,二氧化碳培养箱使用中未注意调节 CO2 气压,导致培养箱进气通路长期处于过压状态,随后引起 CO2 隔膜阀故障。日常运行中,CO2减压阀长时间使用后减压效果降低,导致减压后二级气压过高,故此又加重了隔膜阀的负担,长期形成恶性循环导致综合故障。该故障维修过程提示在日常实验室管理中,要加强仪器设备使用培训,确保设备正常运行。