高低温试验箱三重保护安全系统：全方位守护运行与实验安全

一、引言

二、超温保护：控温，杜绝过热风险

1. 温度传感器监测
   高低温试验箱内部设置了高精度的温度传感器，分布于箱体的关键部位，如试验区域、加热元件附近以及制冷系统的关键节点等。这些传感器实时监测箱内的温度变化，能够快速、准确地将温度数据传输给控制系统。例如，采用铂电阻温度传感器，其具有测量精度高、稳定性好、响应速度快等优点，可精确到 ±0.1℃的温度变化，确保对箱内温度的掌控。

2. 控制系统逻辑判断
   当温度传感器检测到的温度接近或超过预设的安全温度阈值时，控制系统会立即启动超温保护逻辑。控制系统根据预先设定的程序，对温度数据进行分析判断。例如，如果设定的高温试验上限为 150℃，当温度传感器反馈的温度达到 145℃时，控制系统就会开始评估温度上升趋势，并准备启动相应的保护措施。

3. 保护措施执行
   一旦判断需要进行超温保护，控制系统会采取多种措施。首先，它会切断加热元件的电源供应，停止加热过程，防止温度进一步上升。同时，启动报警装置，如声光报警器，向操作人员发出超温警报信号，提醒及时处理。此外，部分先进的试验箱还会启动冷却风扇或制冷系统的应急冷却程序，加快箱内热量的散发，促使温度迅速下降至安全范围内。通过这种多管齐下的方式，有效避免了因超温而可能引发的设备损坏、样品失效甚至火灾等严重后果。

三、过流保护：防范电气故障，保障电路安全

1. 电流互感器监测
   在高低温试验箱的电气回路中，安装有电流互感器，其主要作用是实时监测电路中的电流大小。电流互感器能够将大电流转换为可供控制系统识别的小电流信号，并传输给控制系统。例如，在主电源回路以及各个大功率电器元件（如压缩机、风机等）的分支回路中都设置有电流互感器，确保对整个电气系统电流状况的全面监控。

2. 电流阈值设定与比较
   根据试验箱的电气设计参数和安全要求，在控制系统中设定了不同回路的过流保护电流阈值。当电流互感器传输过来的电流信号所对应的实际电流值超过相应的阈值时，控制系统就会判定发生了过流现象。例如，对于压缩机回路，设定的过流阈值可能为额定电流的 1.2 倍，当监测到的电流超过这一数值时，就会触发过流保护机制。

3. 过流保护动作
   一旦检测到过流，控制系统会迅速切断发生过流回路的电源，防止过大的电流对电气元件造成损坏，如烧毁电机绕组、损坏电路板上的电子元件等。同时，记录过流发生的时间、回路信息等故障数据，以便后续维修人员进行故障排查和分析。在排除过流故障后，需要手动复位控制系统，才能重新启动相应的电气回路，这一设计有效避免了因未排除故障而反复启动设备导致更严重损坏的情况。

四、压缩机过载保护：呵护核心部件，维持制冷稳定

1. 压力传感器与电流监测协同
   压缩机作为高低温试验箱制冷系统的核心部件，其运行状态直接关系到整个设备的制冷效果和稳定性。为保护压缩机免受过载损害，试验箱采用了压力传感器与电流监测相结合的方式。压力传感器安装在压缩机的吸气端和排气端，监测制冷剂的压力变化，同时结合对压缩机运行电流的监测，全面掌握压缩机的工作负荷情况。例如，当制冷系统出现堵塞、制冷剂充注量过多或过少等情况时，压缩机的吸气压力、排气压力以及运行电流都会发生异常变化。

2. 过载判断逻辑
   控制系统根据压力传感器和电流监测的数据，通过复杂的逻辑算法判断压缩机是否处于过载状态。例如，如果压缩机的排气压力过高且运行电流持续超过额定电流的一定比例，同时吸气压力过低，控制系统就会判定压缩机过载。这一判断逻辑综合考虑了多种可能导致压缩机过载的因素，确保了判断的准确性。

3. 过载保护与恢复机制
   当判定压缩机过载时，控制系统会立即停止压缩机的运行，避免其因长时间过载而损坏。同时，启动相应的故障报警，提示操作人员检查制冷系统。在故障排除后，例如清理了制冷系统的堵塞物、调整了制冷剂充注量等，压缩机不能立即恢复运行，而是需要经过一定时间的延迟（通常为几分钟），以便让压缩机内部的压力和温度恢复到正常状态，然后再由控制系统自动或手动启动压缩机，确保其平稳恢复工作，从而维持制冷系统的稳定运行。

五、三重保护系统的协同工作