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        光譜儀不太“給力”?環境影響也很重要!

        2020-09-10 08:08:55 yunfengnet 5

        任何精密儀器想要測定出準確的數據,必須在一定的工作條件下運行,環境對分析儀器的性能、可靠性、測量結果和壽命都有很大的影響。而忽視其工作環境,容易導致儀器故障。因為外部環境的微小變化,都會對數據測定的穩定性帶來變化;外部環境變化嚴重時還會對儀器造成損壞,縮短儀器的使用壽命。

        一般情況下儀器越精密,對外部的工作條件要求就越高,光譜儀作為高端精密儀器也不例外,應置于干燥、通風、無振動且無酸堿性氣體侵蝕的室內,同時室內應備有雙層窗簾,以避免受強光直接照射。在安裝儀器前一定要仔細閱讀儀器安裝使用說明書,安裝使用說明書是一臺儀器安裝正確、有效操作、維護保養以及儀器常見故障診斷和排除等有關知識的匯集,是操作者操作前的指南。

        光譜儀是由光學、電子、精密機械和計算機等技術精密結合而成的光譜儀器,是元素成分測定的重要儀器,只有正確安裝、規范使用、加強儀器維修、定期檢查儀器的性能指標,才能獲得準確可靠的分析結果,延長儀器的使用壽命和提高儀器的使用效率。由于我國地域遼闊,南北氣候差異極大,南方空氣潮濕,北方干燥灰塵多,而濕度和灰塵對光譜儀的性能有較大的影響,因此正確安裝使用和維護光譜儀具有非常重要的儀器,光譜儀的房間必須保證無煙、無腐蝕性氣體、無潛在震動的可能性、不受陽光直射和原理輻射,在爆炸危險出和雷擊閃電時禁止使用。

        溫度,這里指的是室內溫度,實驗室類型不同,其室溫要求也不一樣。從德國斯派克等幾家等離子體光譜儀使用說明上可以看出大部分的環境溫度定在(20-26)°C之間,每個小時的溫度變化應小于1°C。

        一般來說精密光學儀器,對環境溫度有一定的要求,各種不同材料組成的部件因為膨脹系數的不同也會發生扭曲、變形,與基本的基準產生偏差;其光學元件儀器的散熱效率減少變化,這種微小變化將導致光學系統的性能發生變化;室溫偏高會可使儀器的散熱效率減少,導致儀器內部因溫度升高導致儀器的電子元件的性能降低、使用壽命縮短、絕緣性能降低,例如在光譜儀中光學元件受環境溫度高低變化就會產生譜線漂移現象,導致測定數據精密度過高,操作者難以準確測定數據;溫度偏低會使電容電感電阻器的參數改變,導致性能發生變化。

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        由于電子元器件特別是集成電路要求在合適的溫度范圍內工作,因此為保證儀器的精密度和延長其使用壽命,應讓儀器始終處于符合要求的環境溫度。光譜儀在工作過程中如果超過了環境溫度的設定范圍,就會出現儀器尋峰不準無法分析、測定標準樣品數據時高時低等故障現象。時間證明,溫度不穩定、變化太大大可使樣品檢測出的數據超出了標本10%以上。


        因此為了保證光譜儀的正常運行并結合人的生理特點,建議把環境溫度的最佳范圍設置在(21~26)°C,環境溫度2h內變化應該小于±1°C。


        濕度,表示大氣干燥程度的物理量。在一定的溫度下在一定體積的空氣里含有的水汽越少,則對空氣越干燥;水汽越多,則空氣越潮濕??諝獾母蓾癯潭确Q為“濕度”。

        在此意義下,常用絕對濕度、相對濕度、比較濕度、混合比、飽和差以及露點等物理量來表示;這里討論的是相對濕度。在GJB150.1A-2009中對實驗室相對濕度的規定為20%~80%;而ICP光譜儀的工作房間要求室內濕度應小于70%RH。

        1. 如果室內濕度過大,光譜分析儀中的光學元件、光電元件、電子元件等受到潮濕后,易發生銹蝕、霉變等現象導致儀器接觸不良、性能下降,甚至報廢。潮濕的環境還容易使儀器的絕緣性能變差,產生不安全的因素。例如在光譜儀光學系統里光柵因濕度過大容易受潮發毛燒壞出現電容打火、高頻發生器使等離子體不容易點燃等現象,嚴重時還會發生高壓電源和高壓電路放電擊毀元件導致高頻發生器損害,如功率管被擊穿,輸出電路阻抗匹配、網絡中的可變電容放電等。

        2.濕度太大有時也會對光譜分析儀的傳動部分容易生銹而卡死,例如蠕動泵和狹縫彈簧因生銹傳動較差;光路系統易產生霧氣,對光譜分析儀的光譜透光率影響較大;上述問題直接導致數據精密度變差。如果濕度過低會出現樣品易揮發和易產生靜電干擾現象(導致室內灰塵過多)導致電路板損害;嚴重時還會對操作者身體健康帶來危險,例如口干舌燥、眼干鼻塞和咽喉腫痛,嚴重者還會患上各類呼吸道疾病。建議置放光譜分析儀的光譜室濕度最低不要低于45%RH,把濕度控制在(45~70)%為最佳范圍。

        特別注意

          首先對氣候比較濕潤地區的用戶,必須配置大于50L的除濕機一臺,不然光譜分析儀由于受潮難于正常工作。例如在梅雨季節光譜分析儀發生故障的頻次比其他季節要高,原因就是空氣中的濕度高造成的。

          其次房間地面應該采用防潮處理,工作房間不應該選擇樓底,二樓比較合適,平時地面不應該用濕拖把清掃地面,最好用吸塵器或半干拖布來處理;如果不常用,每天必須通電一次,通過部分電量損失發熱出去電子元件上的水分,梅雨季節更要經常開機,利用內部散發的熱量來除潮;電器元件受潮后會降低絕緣性能,可用熱吹風吹干,禁止貿然使用,否則會擊穿電器元件發生短路造成光譜分析儀電路系統被燒毀;對于比較干燥的地區,可以根據室內濕度波動酌情處理,如果常年大部分時間濕度都保持在(55±10)%RH波動,可不配置除濕機。



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