砂尘试验箱操作手册

砂尘试验箱操作手册一、设备结构与技术参数1.1箱体结构砂尘试验箱采用模块化设计，主要由试验箱体、沙尘循环系统、控制系统、除尘清洁系统及安全保护系统五部分组成。外壳采用优质冷轧钢板静电喷塑处理，表面平整且耐腐蚀；内胆选用进口SUS304不锈钢光板，确保试验环境洁净无污染。箱门中间配备大面积耐高温钢化玻璃观察窗，并装有手动雨刮装置，可实时观察试件状态。箱体底部安装高品质可固定式PU活动轮，便于设备移动与定位，同时设有独立的粉尘更换装置，支持快速补充或更换试验用尘。1.2核心系统组成沙尘循环系统：包含粉尘储料仓、750W低噪音离心风机、气流调节阀及导风板。储料仓容量根据机型不同为2-4kg/m³，可装入符合GB/T2423.37标准的滑石粉（SiO₂含量≥97%，粒径75μm）。风机产生的气流经调节阀控制风速（0.5-29m/s可调），通过导风板形成均匀涡流，模拟自然沙尘的流动状态。底部漏斗型结构配合电磁振动器，实现粉尘的高效回收与循环利用。控制系统：采用PLC可编程逻辑控制器与7英寸彩色触摸屏组合，支持中文界面操作。可设置吹尘时间（0-99h59m）、振击时间（0-99h59m）、总试验时间（0-9999h）等参数，并具备实时数据曲线显示与历史记录存储功能（最多保存100组试验数据）。温度控制模块采用不锈钢翅片加热管，加热功率2kW，控温范围RT+10℃~80℃，精度±2℃。安全保护系统：配备多重安全装置，包括：超温保护：当箱内温度超过设定值10℃时自动切断加热电源过载保护：风机、振动电机电流超过额定值1.2倍时触发保护门控保护：箱门开启时自动停止沙尘循环与加热接地保护：设备接地电阻≤4Ω，防止静电积累相序保护：电源缺相或相序错误时禁止启动1.3主要技术参数参数项技术指标工作室尺寸800×800×800mm（D×W×H）外形尺寸1270×970×1800mm（D×W×H）粉尘浓度3.5-8.8g/m³（可调节）风速范围0.5-29m/s（IP5X/IP6X模式）温度波动度±0.5℃电源要求AC380V±10%50Hz三相五线制额定功率5.5kW净重380kg二、操作流程2.1试验前准备环境检查：确认设备安装场地符合以下条件：温度：15-25℃，相对湿度≤85%地面平整，承重≥500kg/m²周围无强电磁场、易燃易爆物及直射阳光预留维护空间：左侧≥60cm，后侧≥120cm电源连接：使用32A独立空气开关，确保相序正确（L1/L2/L3接相线，N接零线，PE接地线）。接通电源后，控制面板电源指示灯应点亮，仪表显示正常自检界面。粉尘准备：打开顶部粉尘加注口，装入干燥的试验用尘（推荐使用200目滑石粉）。装料量按工作室容积计算（2-4kg/m³），例如800L箱体需装入1.6-3.2kg粉尘。装料后需启动加热干燥功能（设定温度50℃，持续30分钟），确保粉尘含水率≤0.5%。试件安装：打开箱门，将试件固定于可调式样品架上，确保试件与箱壁间距≥150mm对于IP6X等级测试，需连接真空系统（选配），在试件内部设置压力传感器，初始压力保持-2kPa调整试件朝向，使6个正交方向（前后、左右、上下）均能暴露于沙尘流中关闭箱门，检查硅橡胶密封圈是否完好，锁紧扣是否完全闭合2.2参数设置与启动模式选择：在控制面板主界面选择试验模式：IP5X模式：风速设置为8.9m/s，尘浓度5.0g/m³，持续吹尘IP6X模式：风速设置为29m/s，尘浓度8.8g/m³，配合真空系统自定义模式：可自由设置温度、风速、吹尘/振动周期等参数参数设定示例（以汽车灯具IP5X测试为例）：温度：25℃±2℃风速：8.9m/s吹尘周期：吹5min停1min（循环）总试验时间：8h振动频率：30Hz（仅底部振动）启动操作：点击触摸屏"参数确认"按钮，系统自动保存当前设置按下控制面板"启动"按钮，设备依次启动加热、风机、振动系统观察触摸屏显示的实时数据（温度、风速、尘浓度），待各项参数稳定后（约5分钟）开始计时试验过程中可通过观察窗查看试件状态，如需记录数据可点击"数据导出"按钮保存至U盘2.3试验结束与样品处理停机程序：试验时间结束后，设备自动停止吹尘与振动，进入"沉降阶段"（持续30分钟）待粉尘完全沉降后，打开箱门顶部的除尘风机（单独控制），运行5分钟清除悬浮粉尘关闭总电源开关，佩戴防尘口罩与手套取出试件样品检查：外观检查：使用软毛刷清除表面浮尘，观察是否有结构性损伤、裂纹或变形功能测试：按产品技术要求检测试件各项功能（如灯具点亮测试、传感器信号输出等）内部检查：拆开试件外壳，使用精度0.1mg的电子天平称量内部积尘量，IP5X测试要求≤5mg密封性能：对于IP6X测试，检查真空度变化值应≤0.2kPa/小时三、日常维护与保养3.1每日检查项目电源电压：使用万用表测量三相电压，确保在380V±10%范围内粉尘状态：观察储料仓内粉尘是否结块，如有受潮现象需启动干燥功能密封件：检查箱门密封圈是否老化，发现裂纹或硬化时及时更换（推荐每6个月更换一次）过滤器：清洁进风口初效过滤器（每周2次），使用压缩空气反向吹扫3.2每周维护项目风机维护：打开风机防护罩，清除叶轮上的粉尘堆积，检查轴承温度（运行时≤65℃）振动系统：检查电磁振动器固定螺栓是否松动，调整振动力度（通过电流调节，范围1-3A）加热管：使用红外测温仪检测加热管表面温度，确保均匀（温差≤5℃）控制系统：备份试验数据，清理触摸屏表面污渍（使用专用清洁剂）3.3月度保养项目箱体清洁：清空粉尘后，用中性洗涤剂擦拭内壁，并用纯水冲洗，干燥后涂抹防锈油电气系统：检查接线端子是否松动，测量接地电阻（应≤4Ω）传动部件：对样品架调节丝杆、门轴等部位加注润滑脂（锂基脂2号）校准验证：使用标准风速仪（精度±0.1m/s）校准风速传感器，偏差超过±5%时进行参数修正3.4年度大修项目更换风机轴承（型号6203ZZ）检查PLC程序电池电压（应≥3.0V），低于2.7V时更换校准温度传感器（使用标准恒温槽，精度±0.1℃）整体密封性测试：关闭箱门后充入500Pa压缩空气，30分钟内压降应≤50Pa四、常见故障处理4.1电气系统故障故障现象可能原因排除方法开机仪表无显示1.电源未接通

2.相序错误

3.保险丝熔断1.检查32A空气开关状态

2.调整相线顺序

3.更换5A保险管（位于控制箱内）加热不升温1.加热管烧毁

2.温控器故障

3.热继电器动作1.测量加热管电阻（正常8-12Ω）

2.更换温控模块

3.按下热继电器复位按钮触摸屏无响应1.触摸膜损坏

2.通讯线松动1.更换触摸屏（型号威纶通MT6071IP）

2.重新插拔RS485通讯线4.2机械系统故障故障现象可能原因排除方法风机不启动1.电机烧毁

2.电容失效

3.叶轮卡住1.测量电机绕组电阻（正常3-5Ω）

2.更换5μF/450V电容

3.清除叶轮异物振动强度不足1.振动电机偏心块角度过小

2.电源电压低1.调整偏心块角度（最大60°）

2.检查电压是否≥360V粉尘循环不均匀1.导风板变形

2.储料仓堵塞1.校正导风板角度（与水平面成30°）

2.拆卸清理漏斗堵塞物4.3试验异常情况故障现象可能原因排除方法尘浓度偏低1.粉尘量不足

2.风机风速不够1.补充粉尘至规定量

2.调整风机频率（最高50Hz）温度波动大1.环境温度变化剧烈

2.加热管部分损坏1.安装环境空调

2.更换损坏的加热管单元试件积尘超标1.密封件安装不当

2.风速设置错误1.重新安装试件并检查密封间隙

2.按标准调整风速参数五、安全操作规程5.1人员资质要求操作人员必须经过设备操作培训并考核合格，熟悉本手册全部内容严禁非专业人员擅自操作设备，维护时需2人以上在场进入试验区域必须佩戴防尘口罩（KN95级别）、护目镜及防静电手套5.2危险防范措施粉尘危害：试验过程中箱内粉尘浓度极高，开门前必须确保除尘风机运行至少5分钟；清理粉尘时需使用湿式作业法，禁止干扫电气安全：设备必须独立接地，接地电阻≤4Ω；维修电气系统前需悬挂"禁止合闸"警示牌，并使用验电器确认无电机械伤害：风机运行时禁止打开防护罩；调整样品架时需停机操作，防止夹伤5.3紧急情况处理粉尘泄漏：立即按下急停按钮，关闭总电源，使用吸尘器清理泄漏粉尘，检查箱体密封性后才能重新启动火灾隐患：如发现加热管冒烟，应立即切断电源，使用干粉灭火器灭火（禁止用水），待温度降至常温后检查加热系统人员吸入粉尘：立即转移至通风处，若出现咳嗽、胸闷等症状，应立即就医并说明粉尘类型（滑石粉）六、附录6.1相关标准对照表标准号名称适用范围GB/T4208-2017外壳防护等级(IP代码)所有电气设备外壳防护测试IEC60529:2013Degreesofprotectionprovidedbyenclosures国际通用IP等级测试标准GB/T2423.37-2006电工电子产品环境试验第2部分：试验L砂尘试验电工电子产品砂尘环境测试GJB150.12A-2020军用装备实验室环境试验方法第12部分：砂尘试验军用设备砂尘环境测试6.2易损件清单及更换周期部件名称型号规格更换周期备注箱门密封圈Φ8mm硅橡胶条6个月耐高温-30~200℃初效过滤器500×500×10mm1个月过滤精度5μm振动电机碳刷10×12×25mm3000小时适配YZS-5-2型振动电机触摸屏保护膜7英寸PET材质3个月防刮花处理加热管220V/1kW翅片式2000小时SUS316材质6.3设备校准记录表校准项目标准器具校准方法允许误差校准周期温度控制标准铂电阻温度计（A级）设定25℃、55℃、80℃三点测试±0.5℃6个月