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檢測實驗室分析儀器的使用與維護

時間:2019-04-03

01

合理的管理製度

就目前的各種大型檢測分析儀器【不包括檢測附屬設備,如:電子天平、空氣壓縮機、氣體淨化設備、高溫箱等】而言,按其工作原理大致可分為:光譜分析儀、氣體分析儀、金相顯微鏡和各種力學試驗設備等;按用途可分為:化學成分分析儀器、組織結構分析儀器和物理性能分析儀器等。


為了準確檢測出各種分析數據,及時監控檢測的各個環節,所有的儀器都必須時刻處於正常完好的工作狀態,即便是出了或大或小的故障,也要在最短的時間裏查找到原因,排除故障,恢複正常工作。為此,不僅需要專業維修人員及時處理,更需要使用人員和維護人員積極去預防故障的發生。


在設備管理方麵:

(1)每台儀器建立管理檔案:原始資料、維修記錄等;

(2)建立三大規程:日常使用規程、安全使用規程、日常維護規程;

(3)建立完善的儀器專責人製度和大型重點設備的巡點檢等製度,並細化儀器的各類專職人員:使用人員進行崗前理論和操作培訓,考試合格後可以上崗操作,要對儀器日常工作狀態進行點檢;專責人要掌握儀器工作原理、儀器結構、重點部位等專業知識,負責檢測方法的製定、日常使用管理及維護及儀器的使用開發;儀器巡檢人員進行儀器巡查,與專責人溝通,及時排查異常與隱患,進行定期保養,要掌握相關的電器、機械等知識;

(4)及時采購儀器備品和易損備件;

(5)定期進行儀器校準與期間核查;

(6)檢測儀器的完善與補充。


儀器正常運行主要涵蓋以下幾個環節:

(1)日常使用;

(2)日常維護;

(3)儀器的檢定和校準;

(4)維修。


雖然前三項主要由設備使用人員或專責人完成,後一項由維修人員完成,但隻有儀器維修人員和各使用人員、專責人共同攜起手來,把這四項工作有機結合,把這所有的工作和製度細化滲透入我們每日工作的各個環節中,才能真正達到好的效果。


下麵針對這四個方麵,我們進行進一步的探討。


02

日常使用

在日常檢測中,與儀器接觸最多的當屬使用人員和儀器專責人,儀器工作狀態的好壞,與使用人員的操作有直接的關係。在儀器使用過程中,不但要求操作人員嚴格按照安全操作規程進行操作,更要求操作人員精心、細致,要做到:

(1)使用前,仔細檢查各種條件是否符合要求,有無異常;

(2)使用中,注意觀察儀器各種狀態是否良好、正常,需要調整的及時調整,使儀器始終在最佳狀態下工作;

(3)使用完畢後,按要求收尾、清掃或吹掃,及關閉儀器。


這樣,才能保證檢測數據的穩定、可靠、真實、科學。


在日常使用中,操作人員可能會遇到一些自己不完全了解的異常狀況,此時就要求使用者不要盲目操作,要及時通知專責人或維修人員,以便做出正確判斷並處理,以防引發故障或使故障擴大。


03

日常維護

儀器的維護分為定期維護和日常維護,目的都是排查出故障隱患,可以及時采取預防措施,避免故障的發生。

定期維護是固定期限對大型重點設備的徹底維護保養。這一工作一般由維修人員與儀器專責人共同完成,主要工作是對儀器各單元內部元件的工作狀態進行檢查和優化,各動作參數進行核對校準,並檢查各易損件是否完好,對不良和可疑元件進行更換,以及儀器內部積塵的清掃等等。


日常維護是每天對儀器設備的維護檢查,包括每班的點檢和每日的巡檢。每台儀器的工作要求不盡相同,所以對每台儀器的點檢內容、項目也不相同,這一工作當班操作者應嚴格按照點檢卡對所用儀器逐項進行仔細檢查。現將所有儀器的共有部分進行簡單介紹:


3.1電路係統

目前所使用的儀器設備,其要求供電電壓有220V、200V和110V等幾種,所以在供電電源和儀器之間一般都有穩壓電源或變壓器。幾乎所有的穩壓電源都有電壓指示,日常要注意的是其輸出電壓是否正常,如有異常,就不要開機使用,並馬上通知維修人員。


所有的儀器設備都要求有良好可靠的接地。可靠的接地線路,不但可以有效避免漏電對人身和設備的損害,而且可以屏蔽外界電磁場對儀器的幹擾,使儀器分析數據更穩定。接地的檢查由維修人員定期進行,主要檢查各聯結點是否牢固可靠,並定期測量接地電阻。


儀器內部各特定電壓、電流部分:主要是儀器工作中某一部分所特殊要求的特定電壓、電流,如:

(1)X射線熒光光譜儀射線管的工作電壓、電流;(2)ICP功率管的Vp高壓和Ip電流;

(3)碳硫儀振蕩管的板流等等。


這一部分一般都有報警裝置或檢控儀表,在日常檢查中,注意觀察各監測儀表所示是否正常,指示是否有波動,有無報警等。


3.2風路係統

冷卻、散熱用風路:主要是指儀器機箱上安裝的各散熱風扇和冷卻係統上的散熱風扇。其主要作用是增加空氣循環,降低溫度,以避免儀器內元件或單元(如電源)溫度過高引發儀器故障。檢查時主要觀察風扇運轉是否正常,有報警裝置的注意其有無報警。


恒溫循環用風路:儀器內部有些部位是要求恒溫的,如ICP的光室。這些部位都有恒溫裝置,其工作一般是由一個加熱元件提供熱量,依靠風扇使熱量均勻散開,並有溫控係統來監測並控製加熱元件的工作與否,以實現恒溫,如果風扇損壞,則會使整個環境溫度不均,影響分析結果的穩定。一般都設有溫度顯示或溫度報警,在檢查時要注意有無溫度報警,溫度是否在指定範圍之內。


抽排風設施:抽排風的作用是強製冷卻和排除有毒有害尾氣,要求安裝抽風的設備有ICP分析儀和原子吸收分析儀。抽排風設施也是每天必須檢查的,主要看其工作是否正常,有無異常聲音等。


3.3水路係統

儀器中的循環水主要起冷卻作用。各儀器的水冷卻係統設計不盡相同:

(1)X射線熒光光譜儀和定氧儀的冷卻水有內冷卻水和外冷卻水之分,(a)內冷卻水是去離子水,用於冷卻帶電的高溫元件【如X射線管和定氧儀的爐頭等】,(b)外冷卻水一般是自來水,用於冷卻內冷卻水。

(2)ICP分析儀的冷卻水隻有內冷卻水,其內冷卻水的降溫靠的是風扇。

(3)原子吸收分析儀需冷卻的部位不帶電,所以是直接用自來水冷卻。有的冷卻係統設有檢控報警裝置(如X射線熒光光譜儀)這就方便日常檢查,隻要檢查各監控裝置是否正常,有無報警即可。


有些儀器水箱基本上設計在內部,外部沒有明顯的監測裝置(如ICP分析儀和定氧分析儀),這就需要專責人和維修人員定期檢查水量是否減少,如少應及時按配方、按需補充。


3.4氣路係統

檢測分析儀器的用氣主要有分析用氣、動力用氣和光室用氣等三類。


分析用氣:分析氣回路一般都有壓力表或流量計以方便監控流量大小。在每日的檢查中,要注意其各參數值是否正常,有無堵塞或泄露。


分析氣的純度有一定的要求,可以直接使用超過純度要求的氣體,也可以加裝氣體淨化機以提純氣體濃度。為了降低雜質限量,一般在氣路中設計有除水、CO2等的過濾試劑。使用人員在點檢中應注意,淨化機工作是否正常,各試劑管中的試劑是否失效,如試劑短期內就失效,說明氣源不純,要及時向相關采購部門反映,更換氣源。使用空氣壓縮機的儀器設備(如原子吸收的分析用氣是乙炔和空氣的混合氣體),在日常應注意空氣壓縮機工作是否正常,乙炔有無泄露,空氣與乙炔的比例是否合適,以防發生危險。


動力用氣:動力氣的作用是為儀器的某些動作提供動力。如光路中快門的開閉,爐頭的升降等。有些儀器的動力氣用的也是分析氣,如光電直讀分析儀、ICP分析儀等。而有的儀器則是單獨的動力用氣係統,如電子拉力實驗機、定氧儀、碳硫儀等。動力用氣回路一般都有壓力表,單獨使用的動力氣對純度要求不是很高,我們所要注意的是其壓力值是否正常,如不正常則直接影響其動作的到位,密封是否良好。


光室用氣:精密的分析儀器其光路係統是要求在特定的氛圍中工作的,不同的儀器采取的措施也不相同,如(1)ICP分析在測定190nm以下的元素譜線時,由於空氣對其幹擾嚴重,必須進行光室驅氣(將光室中的空氣驅淨),才能得到穩定準確的數據;

(2)光電直讀光譜儀為了保證一光室的純淨,是預先抽真空,再充入高純氮氣,並且在工作過程中,始終由循環氣泵不停地將一光室中的氮氣抽出,經淨化管過濾後,重新注入一光室,以此來保證其一光室環境的純淨;

(3)X射線熒光光譜儀則是在分析時,將整個光路係統抽真空,當真空度達到要求,即光路中的空氣分子對分析的幹擾可忽略不計時,才開始檢測計數。


對這些係統,主要檢查驅氣流量是否正常,淨化管是否失效,循環泵工作是否正常,真空泵抽真空能力是否良好,即真空度下降速度是否減慢等等。


3.5計算機控製係統

現在的儀器,其操作控製全部是由計算機來完成的。計算機部分隨時代的發展也有所提高,但仍然有些是486等老型號,最早的還有單板機。這些計算機控製係統有些已是超期服役,一旦有問題,備用件很難找到。


這要求在日常使用中要小心,並要定期對分析方法、程序等重要數據做備份,另外,這些計算機不要兼做它用,操作中誤刪程序或染上病毒,相當難處理。


3.6輔助設備

為了保證儀器的正常工作,每台儀器都按需配有不同的輔助設備,如:氣體淨化機、除濕機、抽風、空調和前麵講到的穩壓源等,這些輔助設備工作是否正常,也會直接或間接地影響儀器的正常分析。應注意檢查:氣體淨化機催化加熱、再生加熱的爐溫是否正常,抽風的風量是否減小、震動是否變大,除濕機的水是否滿了,空調製冷量是否滿足要求等等。


3.7檢測環境要求

每台儀器對環境的溫度、濕度都是有要求的,相對恒定的溫度、濕度和潔淨的環境,不但能有效地提高儀器的穩定性,也能減少故障的發生。潮濕和灰塵是電器故障的一大誘因:儀器中不乏有高壓存在,灰塵加上潮濕是很容易造成短路放電的,灰塵如進入光路中,附著在光學元件上,則會直接影響儀器的靈敏度。另外,還要注意防震,儀器的檢測係統多數都是精密的光學係統,是以納米來定義的,所以,減少震動對儀器的穩定性、重現性都是很重要的。


3.8易損件及備品備件

在平常的工作中,應經常檢查易損元件和消耗品的好壞,如發現損壞應及時更換,這樣才能保證儀器始終工作在一個最優化的狀態下。專責人應經常檢查此類備品備件的數量,保證有一定的儲存,如缺少應及時提前購買。


04

儀器的校驗、校準與期間核查

儀器要投入使用,其各項指標均需合格,這要通過校準後才能確定。儀器的校準都有詳細的規程,要求定期校準。每次維修後,尤其是測量係統維修後,也要進行校準,這項工作是必須進行的,隻有校準合格後才能說明這台儀器可以使用。現在國家認可委要求建立大型分析儀器的期間核查,這項工作的開展,是要在較長的校驗期間內,核查儀器的工作狀態,從而確保其正常運轉。此項工作要求各專責人及時細致地完成,如有異常,及時排查。


05

維修工作

儀器在使用中難免會出現一些異常現象。如是儀器工作條件設置等有誤,專責人應及時檢查,予以調整。如是儀器故障,就要盡快通知專業維修人員或儀器公司售後人員進行。


在維修中,雖說是維修人員在操作,但還是需要專責人的積極配合,共同探討是否在日常使用中存在“習慣性違章操作”,從而導致故障產生。


06

結論

綜上所述,在分析儀器的使用、維護、校準和維修等工作中,最為重要的就是使用和維護,隻有維修人員與各專責人以及各位操作人員都精心對待,就一定能把儀器的故障率降至最低,從而配合檢測實驗室圓滿完成各項檢測任務,為實驗室的全麵發展打下更加堅實的基礎。

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