淺議ARL—4460光譜儀的使用與維護(hù)方法

郭安　李丹丹　王哲超

摘 要：實(shí)際使用中的ARL-4460直讀光譜儀，在進(jìn)行操作時(shí)發(fā)生的異常狀況通常都能夠自動(dòng)顯示故障信息代碼，操作人員可以通過(guò)翻看手冊(cè)查詢故障信息代碼含義來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，從而消除故障；也有一些故障發(fā)生后，儀器檢測(cè)不到故障代碼，只能依靠操作人員對(duì)于光譜儀運(yùn)行狀況進(jìn)行判斷，結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)，找到問(wèn)題所在，文章作者結(jié)合實(shí)際使用過(guò)程中光譜儀經(jīng)常發(fā)生的故障，對(duì)故障現(xiàn)象和處理方式進(jìn)行了梳理總結(jié)。

關(guān)鍵詞：ARL-4460直讀光譜儀；故障處置；儀器標(biāo)準(zhǔn)化

引言

ARL-4460光譜儀是宣鋼煉鋼后化驗(yàn)的重要設(shè)備，其使用過(guò)程中對(duì)放置現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求非常嚴(yán)格，室溫允許范圍為20～30℃，并且滿足在同一校準(zhǔn)周期內(nèi)室溫偏差不能超過(guò)5℃；環(huán)境相對(duì)濕度不能超過(guò)80%；同時(shí)室內(nèi)環(huán)境應(yīng)保持潔凈，安裝位置應(yīng)避免震動(dòng)。

ARL-4460的結(jié)構(gòu)由四部分構(gòu)成，分別是光源系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)。其中光源系統(tǒng)由光源和樣品激發(fā)臺(tái)組成；光學(xué)部分由聚光鏡、入射狹縫、出射狹縫、分光系統(tǒng)和光電增益管組成；環(huán)境系統(tǒng)由水泵、真空泵、油泵組成；電子控制系統(tǒng)由負(fù)高壓系統(tǒng)、積分板、轉(zhuǎn)換器、狀態(tài)板和計(jì)算機(jī)組成。

1 故障現(xiàn)象和處理方法

1.1 光譜儀不能正常工作

在對(duì)試樣進(jìn)行激發(fā)的過(guò)程中，沒(méi)有發(fā)出點(diǎn)火聲音，也就是說(shuō)當(dāng)操作人員聽(tīng)不到試樣被激發(fā)的聲音，光譜儀顯示結(jié)果全部為零，同時(shí)沒(méi)有檢測(cè)到能量的輸出時(shí)，這時(shí)，光譜儀報(bào)如下的故障代碼：ICS：CCS/DCV+350Volt power supply out；ICS：CCS/DCV+200Volt power supply out。狀態(tài)欄CCS/DCV+350V和CCS/DCV+200V能量輸出顯示均為零。

此時(shí)，可按照以下順序查找故障原因：首先，關(guān)閉激發(fā)按鈕，讓儀器形成閉合回路，如果CCS/DCV+350V和CCS/DCV+200V還是沒(méi)有能量輸出，則可能是門(mén)鎖接觸不良或者閉合回路斷開(kāi)；如果激發(fā)門(mén)臺(tái)鎖正常，儀器仍然沒(méi)有點(diǎn)火的聲音，很可能故障是由點(diǎn)火板造成的，如果是這種故障，可以按照以下順序進(jìn)行維修：首先更換門(mén)鎖開(kāi)關(guān)，大部分情況下故障就能夠消除，如果故障仍然存在，就必須進(jìn)行進(jìn)一步維修，通過(guò)認(rèn)真聽(tīng)激發(fā)臺(tái)工作的聲音，如果沒(méi)有點(diǎn)火聲音，同時(shí)所有顯示為零，那么故障點(diǎn)就在激發(fā)點(diǎn)火臺(tái)火板部分，檢查真空室右下方的CCS光源柜，取下激發(fā)臺(tái)保險(xiǎn)罩，測(cè)量電源板保險(xiǎn)通斷，如果是保險(xiǎn)損壞則更換保險(xiǎn)后儀器點(diǎn)火回復(fù)正常，造成電源板保險(xiǎn)損壞的原因就是冷卻風(fēng)扇右側(cè)的點(diǎn)火板灰塵太多，如果不是保險(xiǎn)的故障，就需要對(duì)點(diǎn)火板進(jìn)行整個(gè)更換，再重新激發(fā)試樣，測(cè)試效果。

1.2 儀器標(biāo)準(zhǔn)化后出現(xiàn)故障

在進(jìn)行儀器標(biāo)準(zhǔn)化維護(hù)操作之后，儀器出現(xiàn)warning：standard updating execution；alpha/or beta out oftolerance故障碼，故障查找：儀器出現(xiàn)這種信息是指標(biāo)準(zhǔn)化后，一些元素對(duì)應(yīng)的α系數(shù)和β系數(shù)超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，規(guī)定α系數(shù)的正常范圍為0.8～2.0；β系數(shù)的正常范圍在“0”左右。正常儀器檢測(cè)的元素狀態(tài)越好，其α系數(shù)越接近“1”，同時(shí)β 系數(shù)越接近“0”。查看α系數(shù)和β系數(shù)的數(shù)值可以通過(guò)在操作界面中依次按下 Configuration Report、anal-ysis、analytical program按鍵后，再點(diǎn)擊日常分析曲線，此時(shí)界面就會(huì)顯示所有元素的α系數(shù)和β系數(shù)，找出系數(shù)不在正常范圍內(nèi)的元素。

故障處置方法如下：首先清理儀器火花臺(tái)，因?yàn)樽鰳?biāo)準(zhǔn)化通常使用廢棄試驗(yàn)進(jìn)行激發(fā)來(lái)排凈火花臺(tái)空氣，每次進(jìn)行儀器清潔之后都應(yīng)該重新調(diào)整電極距離，按照樣品品名牌號(hào)來(lái)安排標(biāo)準(zhǔn)化樣品順序，排序后對(duì)每個(gè)試樣進(jìn)行編號(hào)，以免進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)候拿錯(cuò)試樣。如果在查看標(biāo)準(zhǔn)化元素的α系數(shù)、β系數(shù)的數(shù)值后發(fā)現(xiàn)其中S、P對(duì)應(yīng)的α系數(shù)偏大，很可能就是透鏡受到了污染，這時(shí)候需要使用無(wú)水乙醇進(jìn)行浸泡并使用擦鏡紙擦拭，同時(shí)檢查儀器的真空度和入射窄縫是否同時(shí)發(fā)生變化，發(fā)生變化的要及時(shí)重新校正。

1.3 光學(xué)系統(tǒng)部分出現(xiàn)故障

當(dāng)對(duì)試樣進(jìn)行分析時(shí)P元素分析結(jié)果異常或者進(jìn)行控制樣品校正時(shí)，測(cè)得的P元素測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值之間存在較大差異，導(dǎo)致這種故障的原因主要是氬氣純度不達(dá)標(biāo)，氬氣中夾雜的雜志氣體吸收了P、S等元素的激發(fā)譜線光能；此外，如果狹縫隨著溫度、濕度等外部環(huán)境發(fā)生改變時(shí)，也會(huì)干擾P元素的分析結(jié)果。

故障處置方法如下：將氬氣凈化工作塔轉(zhuǎn)移至已經(jīng)經(jīng)過(guò)凈化處理的工作塔上，消除雜質(zhì)氣體的影響。ARL-4460型直讀光譜儀運(yùn)行非常穩(wěn)定，跡線漂移速度很慢，在對(duì)其進(jìn)行必須的描跡檢查時(shí)，可以選擇比較簡(jiǎn)單的積分描跡檢查法，此方法同時(shí)也適用于多元素描跡。積分描跡檢查方法如下：從主菜單選擇 Intiali-sation→Integrect Profile，設(shè)定初始刻度為 START DI-ALPOSITION，不同的光譜儀起步時(shí)刻不盡相同，起步點(diǎn)可以按照出廠設(shè)置保持不變，將步長(zhǎng)STEP DIAL設(shè)定為2，將最大步數(shù)MAXIMUM NUMBER OF STEPS設(shè)定為15，全部設(shè)定完畢后按下START PROFILE激發(fā)試樣，直到走完最大步長(zhǎng)。在激發(fā)過(guò)程無(wú)需調(diào)換對(duì)試樣換位置，點(diǎn)擊CALCULATE AVERAGE進(jìn)行平均值計(jì)算，最后記錄位置，存儲(chǔ)退出。

1.4 電子控制及計(jì)算機(jī)部分出現(xiàn)故障

當(dāng)點(diǎn)擊“Analyse”時(shí)，光譜議不能正常工作，顯示所有元素的含量都處于最低檢測(cè)限，此時(shí)，光譜儀會(huì)顯示“Norespond from ICS”故障信息。進(jìn)行故障查找時(shí)，按下[F7]之后，此時(shí)顯示的電壓值通常只有很低的幾十伏，這時(shí)就需要更換負(fù)高壓模塊；如果光譜儀顯示的故障信息為“No respond from ICS”，這種情況通常由于操作過(guò)快導(dǎo)致電腦通訊出現(xiàn)故障，此時(shí)需要關(guān)閉光譜儀后面的electronics開(kāi)關(guān)，至少保持20s再重新打開(kāi)并點(diǎn)擊[F7]按鍵，重新進(jìn)入初始化狀態(tài)，恢復(fù)電腦通訊設(shè)備。

檢查ARL-4460光譜儀狀態(tài)欄[F7]用于觀察儀器狀態(tài)是否處于正常狀態(tài)，如果光譜儀處于聯(lián)機(jī)中斷狀態(tài)，打開(kāi)儀器左下方的門(mén)，同時(shí)按下紅色和綠色按鈕，強(qiáng)制退出狀態(tài)欄，之后再重新進(jìn)入一次狀態(tài)欄，通常此類故障就可恢復(fù)。

2 結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)ARL-4460光譜議進(jìn)行的清理維護(hù)工作，需要專門(mén)技術(shù)人員的配合，熟悉光譜儀的操作參數(shù)和常見(jiàn)維護(hù)知識(shí)，有助于加強(qiáng)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行能力，提高試驗(yàn)數(shù)據(jù)精度同時(shí)延長(zhǎng)光譜儀的使用壽命，只有通過(guò)操作人員對(duì)儀器使用知識(shí)的不斷學(xué)習(xí)摸索，才能確?；?yàn)設(shè)備的良好運(yùn)行，從而確?；?yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，更好的服務(wù)于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。

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