恒温恒湿试验箱作为精密环境模拟设备，其制冷系统的稳定运行是保障温湿度控制精度的核心要素。膨胀阀作为制冷循环的关键节流元件，其性能状态直接影响系统的调节能力与能效水平。
一、膨胀阀在制冷系统中的作用与故障影响
恒温恒湿试验箱的制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀及蒸发器四大核心部件组成闭式循环。其中，热力膨胀阀承担着根据蒸发器负荷变化自动调节制冷剂流量的关键职能，其工作原理基于感温包检测到的过热度信号，通过膜片机构驱动阀芯开度变化，实现对制冷剂节流过程的精确控制。一旦膨胀阀发生供液异常、响应滞后或调节失准等故障，将直接导致蒸发器换热效率下降、压缩机吸气压力异常、制冷量衰减，最终引发试验箱温度控制失效，造成试验中断与数据失真。
根据现场运维数据统计，膨胀阀故障占制冷系统总故障率的35%以上，其中因感温包问题引发的故障占比达68%。因此，掌握感温包相关故障的排查与修复技术，对保障设备持续稳定运行具有重要意义。
二、感温包故障的主要表现形式与成因分析
感温包作为膨胀阀的"传感神经"，其功能完整性决定调节信号的准确性。常见故障现象为膨胀阀供液量呈现周期性或随机性波动，表现为系统过冷度与过热度指标偏离设计范围，蒸发器出口温度不稳定。此类故障的成因主要集中于以下两个技术环节：
（一）感温包毛细管断裂导致充注物泄漏
感温包内部封装有高灵敏度的感温介质（通常为R134a、R22或专用充注液），通过毛细管与膨胀阀膜片上腔连通。当毛细管因长期振动疲劳、机械碰撞或安装应力发生断裂时，内部充注物会迅速泄漏，导致膜片两侧无法建立正常的压力差。此时，感温包丧失检测蒸发器出口温度的能力，无法向执行机构传递准确的过热度信号，膨胀阀将处于失控状态，出现供液量忽多忽少、系统振荡等严重问题。
（二）感温包安装位置与技术参数不符
设备组装或维修过程中，若感温包包扎位置不符合热力膨胀阀的技术规范，将导致温度信号采集失准。典型错误包括：感温包远离蒸发器出口，无法及时感知真实过热度；安装于气流死区，检测温度滞后；垂直安装导致液态冷媒积聚在感温包底部，信号失真。上述安装偏差会使膨胀阀接收到的过热度信号与蒸发器实际状态存在相位差或幅值差，引发调节系统自激振荡，造成供液紊乱。
三、故障解决方案与技术实施要点
针对上述两类故障，需采取差异化的处理策略，并严格遵循技术规范实施修复。
（一）毛细管断裂故障的处理流程
当确认毛细管断裂时，非专业人员不得擅自拆解或焊接。正确的处理程序为：
故障确认：使用电子检漏仪对感温包及毛细管连接处进行检测，确认泄漏点位置。
部件更换：由于感温包为密封部件，毛细管断裂后内部充注物已完全泄漏，原则上应更换原厂同型号感温包组件。若具备专业维修资质，可采用高纯度制冷剂重新充注，并用专用银焊料对毛细管进行密封焊接，焊后需进行24小时保压测试与灵敏度校验。
系统调试：更换或修复后，需对制冷系统进行抽真空、定量充注制冷剂，并在标准工况下测试膨胀阀的过热度调节特性，确保其静态过热度设定值符合设备技术要求（通常为3-5℃）。
（二）感温包安装位置校正规范
感温包位置错误的修正需严格遵循热力膨胀阀制造商的技术手册及行业标准《GB/T 7778-2017 制冷装置用热力膨胀阀》的相关要求。
1. 基本安装原则
感温包应紧密贴合于蒸发器出口水平管段且低于膨胀阀膜片上腔的位置，确保信号传递的及时性与准确性。严禁垂直安装，因重力作用会使液态冷媒在感温包内积聚，造成感温介质相态变化异常，信号响应滞后。
2. 不同管径的安装角度规范
对于水平回气管直径大于7/8英寸（22mm）的情况，感温包应安装于回气管轴线下方，与水平轴线呈45°夹角，具体位置为吸气管横截面3点钟方向。此安装方式可确保感温包充分接触制冷剂气流，同时避免管路底部润滑油积聚对测温的干扰。
对于水平回气管直径小于7/8英寸的情况，感温包应安装于回气管顶部，即吸气管横截面1点钟位置。小管径气流速度较高，顶部安装可有效防止润滑油膜覆盖感温包表面，保证测温灵敏度。但需特别注意，若安装于上部，感温包与管壁的贴合度必须严密，否则气流扰动会降低其响应速度，导致过热度检测滞后，引发制冷剂过量供应。
3. 毛细管布设技术要求
当感温包安装位置客观上必须高于膜片上腔时，必须将毛细管向上弯制成U型弯（俗称"油弯"），其弯曲半径不小于毛细管直径的5倍，以防止液态冷媒因虹吸效应进入膜片上腔，破坏压力平衡。U型弯底部应低于感温包感温头，确保汽液分离。
4. 感温包固定方式
感温包与吸气管的接触面应清洁无氧化层，使用专用金属扎带或不锈钢卡箍紧固，紧固力矩控制在1.5-2N·m，确保感温包与管壁紧密贴合但不变形。接触部位禁止包裹保温材料，以保证真实温度传递。
四、预防性维护与定期检测建议
为降低膨胀阀故障率，建议建立季度性预防性维护制度：
振动检测：使用便携式测振仪检测感温包安装位置的振动烈度，若超过2.8mm/s，应增加减振支撑。
密封性检查：每半年用电子检漏仪对感温包及毛细管进行泄漏扫描。
位置复核：每年校准一次感温包安装位置与角度，防止因设备振动导致移位。
信号校验：通过压力-温度法测量蒸发器实际过热度，与膨胀阀输出状态比对，判断感温包信号准确性。
恒温恒湿试验箱膨胀阀的故障处理是一项系统性技术工作，核心在于准确识别感温包的工作状态。操作人员需掌握毛细管断裂的判定方法与专业更换流程，更应深刻理解感温包安装位置的技术内涵与工程实践要求。通过建立科学的故障诊断逻辑与预防性维护体系，可显著提升设备运行可靠性，延长制冷系统寿命，确保环境模拟试验的连续性与数据有效性。
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