無轉子硫化儀作為橡膠硫化特性檢測的核心設備，其測試精度直接影響橡膠配方優化、生產工藝調整的可靠性。在長期使用中，扭矩漂移和溫度不穩是最易出現的兩類故障，不僅會導致測試數據失真，還可能延誤生產進度。以下從故障原因、排查步驟到解決技巧進行詳細說明：

一、扭矩漂移：從機械結構到傳感器的系統排查

扭矩漂移表現為測試過程中扭矩值無規律波動、基線漂移或零點偏移，核心原因集中在機械傳動、傳感器精度和環境干擾三個方面。

1. 機械結構異常：摩擦阻力變化導致的漂移

• 可能原因：

• 上、下模腔平行度偏差，導致試樣受壓不均，產生額外摩擦扭矩；

• 主軸軸承磨損或潤滑不足，轉動時阻力不穩定；

• 密封件老化（如 O 型圈硬化），與主軸摩擦增大并隨溫度變化。

• 排查步驟：

① 停機狀態下手動轉動主軸，感受是否有卡頓、異響或阻力突變；

② 用千分表檢測模腔平行度，標準應≤0.03mm；

③ 檢查密封件是否有裂紋、變形，或附著橡膠殘渣。

• 解決技巧：

• 定期（建議每 300 次測試）對主軸軸承加注高溫潤滑脂（如鋰基潤滑脂），減少機械磨損；

• 若平行度超差，通過設備底部調節螺栓校準，必要時更換磨損的模腔；

• 更換耐溫型氟橡膠密封件，避免因溫度升高導致的硬化老化。

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2. 傳感器與電路干擾：信號采集偏差

• 可能原因：

• 扭矩傳感器零點漂移（長期使用后校準參數失準）；

• 傳感器線纜接觸不良或屏蔽層破損，引入電磁干擾；

• 設備接地不良，受車間電網波動影響。

• 排查步驟：

① 執行 “零點校準" 程序，觀察校準后零點是否穩定（正常應≤±0.05N?m）；

② 檢查傳感器線纜接頭是否松動，外皮是否有破損；

③ 用萬用表檢測設備接地電阻，應≤4Ω。

• 解決技巧：

• 每次開機前進行零點校準，每月進行一次滿量程校準（使用標準砝碼驗證）；

• 更換破損的屏蔽線纜，將線纜遠離動力線（如電機電源線），減少電磁干擾；

• 單獨為設備配置接地樁，避免與其他大功率設備共用接地。

3. 環境與操作因素：外部干擾的隱性影響

• 可能原因：

• 實驗室溫度波動大（如空調直吹設備），導致傳感器溫漂；

• 試樣準備不規范（如毛邊未修剪、厚度不均），測試中產生異常應力；

• 模腔清潔，殘留橡膠硫化物硬化后影響扭矩傳遞。

• 解決技巧：

• 設備放置區域溫度控制在 23±2℃，避免陽光直射或氣流直吹；

• 試樣裁切后用砂紙打磨毛邊，確保厚度偏差≤0.02mm；

• 每次測試后用銅刷清理模腔，頑固殘留可用專用除膠劑（如四氯化碳）擦拭。

二、溫度不穩：從加熱系統到控溫邏輯的精準調控

溫度不穩表現為設定溫度與實際溫度偏差大、升溫速率異常或恒溫階段波動超差（標準要求≤±1℃），根源在于加熱模塊、控溫電路或熱傳遞環節的異常。

1. 加熱系統故障：熱源輸出不穩定

• 可能原因：

• 加熱管老化（如電阻絲局部短路），導致發熱功率下降；

• 加熱管接線端子松動，接觸電阻過大，產生間歇性加熱；

• 溫度傳感器（如熱電偶）位置偏移，未能真實反映模腔溫度。

• 排查步驟：

① 用紅外測溫儀檢測模腔表面溫度，與設備顯示值對比，偏差應≤1℃；

② 檢查加熱管接線端子是否氧化、松動，用萬用表測量加熱管電阻值（應與標稱值一致）；

③ 確認熱電偶插入深度（建議深入模腔 5~8mm），是否與模腔壁緊密接觸。

• 解決技巧：

• 更換老化加熱管時，選擇同功率、同規格的鎳鉻合金加熱管（如 220V 500W）；

• 接線端子用細砂紙打磨除銹，涂抹導電膏后擰緊，避免虛接；

• 重新固定熱電偶位置，確保其測量端與模腔直接接觸，減少熱滯后。

2. 控溫電路異常：PID 參數與執行元件故障

• 可能原因：

• PID 控溫參數失配（如比例帶過大導致超調，積分時間過長導致響應慢）；

• 固態繼電器（SSR）老化，輸出信號不穩定，導致加熱管通斷異常；

• 溫控儀表內部元件損壞（如電容鼓包），影響信號處理。

• 排查步驟：

① 觀察升溫曲線，若超調量＞3℃或恒溫波動＞2℃，需重新校準 PID 參數；

② 用示波器檢測固態繼電器輸出波形，正常應呈穩定的矩形波，無雜波；

③ 打開溫控儀表，檢查內部電容、電阻是否有物理損壞。

• 解決技巧：

• 通過設備 “自整定" 功能重新優化 PID 參數（如設定目標溫度 180℃，啟動自整定）；

• 更換同型號固態繼電器（建議選擇帶過零觸發功能的 SSR，減少干擾）；

• 定期（每年）送檢溫控儀表，確保其計量精度符合要求。

3. 熱傳遞與環境影響：熱量流失或干擾

• 可能原因：

• 模腔保溫層破損（如石棉墊老化），導致熱量散失過快；

• 測試環境風速大（如風扇直吹），加速模腔散熱；

• 連續測試間隔短，模腔未充分冷卻，導致起始溫度偏高。

• 解決技巧：

• 更換破損的保溫層，必要時在模腔外側包裹耐高溫隔熱棉（如陶瓷纖維棉）；

• 設備周圍 1 米內避免放置風扇、通風口等強氣流源；

• 連續測試時，設置 “冷卻等待" 程序（如模腔溫度降至 50℃以下再啟動下一次測試）。

  
  

三、預防性維護：減少故障的核心策略

1. 定期校準：每半年請第三方計量機構對扭矩傳感器（精度等級 0.5 級）和溫度控制系統進行校準，出具校準證書；

2. 規范操作：制定 SOP（標準作業程序），明確試樣準備、模腔清潔、參數設置的操作細節，避免人為失誤；

3. 備件儲備：備用加熱管、熱電偶、固態繼電器等易損件，縮短故障停機時間。

通過以上針對性排查和解決技巧，可有效解決無轉子硫化儀的扭矩漂移與溫度不穩問題，確保測試數據的準確性和設備的長期穩定運行，為橡膠硫化工藝優化提供可靠依據。