752C紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)維修實(shí)例

陳守劍

(福建省測(cè)試技術(shù)研究所，福州 350003)

1 引言

752C型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)是上海第三分析儀器廠(chǎng)研制的使用波長(zhǎng)可擴(kuò)展到紫外區(qū)域的中級(jí)型儀器，其波長(zhǎng)范圍在200nm～800nm。儀器采用平面衍射光柵作為色散元件，保證了波長(zhǎng)精度，同時(shí)儀器還設(shè)置了八檔靈敏度開(kāi)關(guān)，能滿(mǎn)足對(duì)不同物質(zhì)不同波長(zhǎng)的測(cè)試。波長(zhǎng)范圍寬、靈敏高、使用操作簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，這些優(yōu)點(diǎn)使752C成為分析行業(yè)中最重要的質(zhì)量控制儀器之一，廣泛應(yīng)用于化工、藥品、生化、冶金、輕工業(yè)、材料、環(huán)保、醫(yī)學(xué)化驗(yàn)等行業(yè)。

在多年的維修工作中，筆者經(jīng)常會(huì)碰到一些752C的儀器故障，把其中幾個(gè)較為典型的例子拿出來(lái)與大家共同探討。

2 故障現(xiàn)象與維修

例1.鎢燈能量不夠

故障檢查：按下“電源”開(kāi)關(guān)以及打開(kāi)儀器后背部的“鎢燈”開(kāi)關(guān)，確認(rèn)試樣室內(nèi)無(wú)任何樣品、蓋門(mén)閉合的情況下，選擇好測(cè)試波長(zhǎng)(580nm)，置靈敏度旋鈕于“1”檔，選擇開(kāi)關(guān)置于“T”，100%T調(diào)到最大，儀器不能達(dá)到滿(mǎn)度。

故障處理：

①卸下儀器蓋板，仔細(xì)觀(guān)察光源燈室[1]，在鎢燈[1]點(diǎn)亮的情況下，發(fā)現(xiàn)鎢燈發(fā)出的光經(jīng)聚光鏡[1]聚光后并沒(méi)有投向進(jìn)狹縫[1]，稍稍有些偏離，且鎢燈的燈絲方向與進(jìn)狹縫的方向也不一致(如圖1所示)。

②關(guān)掉儀器后背鎢燈開(kāi)關(guān)，松開(kāi)圖1中的兩個(gè)緊固螺絲，即可更換鎢燈。換好鎢燈后，開(kāi)啟鎢燈開(kāi)關(guān)，稍微擰松4個(gè)燈座定位螺絲，可調(diào)整鎢燈上、下、左、右的位置，直到光斑打滿(mǎn)進(jìn)狹縫。注意：光斑上、下的位置也可通過(guò)改變鎢燈燈腳插入燈座的深淺度來(lái)調(diào)整；左、右的位置也可通過(guò)旋轉(zhuǎn)聚光鏡的角度來(lái)調(diào)整，只是如果調(diào)整了聚光鏡的角度，氫燈經(jīng)聚光鏡聚光后的光斑位置也會(huì)發(fā)生變化，因此如果只是鎢燈光斑偏離進(jìn)狹縫，氫燈光路正常，就盡量不調(diào)整聚光鏡。

圖1 光斑在狹縫上的正確位置示意圖及鎢燈安裝結(jié)構(gòu)圖

③關(guān)機(jī)，裝上儀器蓋板，重新開(kāi)機(jī)，儀器滿(mǎn)度調(diào)整正常。

故障分析：此故障是由用戶(hù)在更換鎢燈時(shí)，沒(méi)有注意到所更換的鎢燈燈絲方向不同導(dǎo)致的。注意：在每次更換鎢燈前，要先用萬(wàn)用表測(cè)量鎢燈燈座上電壓，一般不超過(guò)12V，才能進(jìn)行更換；若是發(fā)現(xiàn)電壓超過(guò)12V，得先排除電路故障，以免燒毀鎢燈；每次更換完鎢燈后，都要調(diào)整鎢燈的上、下、左、右位置，以確保光斑打滿(mǎn)進(jìn)狹縫。

光學(xué)系統(tǒng)[1]圖見(jiàn)圖2。

圖2 光學(xué)系統(tǒng)圖

例2.儀器能量低，全波長(zhǎng)都無(wú)法調(diào)滿(mǎn)度[1]

故障檢查：開(kāi)機(jī)，打開(kāi)試樣室蓋門(mén)，用白紙遮擋光路，旋轉(zhuǎn)波長(zhǎng)手輪，全波段都觀(guān)察不到光斑。

故障處理：

①卸下儀器蓋板，旋轉(zhuǎn)波長(zhǎng)手輪，在580nm和220nm處分別觀(guān)察光源燈室，發(fā)現(xiàn)鎢燈和氫氣燈發(fā)出的光經(jīng)聚光鏡聚光后都偏離了進(jìn)狹縫。

②當(dāng)鎢燈和氫燈的光斑都偏離光路時(shí)，建議首先調(diào)整鎢燈的位置，使其光斑先投向進(jìn)狹縫。旋轉(zhuǎn)波長(zhǎng)手輪至580nm處，松開(kāi)鎢燈燈腳的兩個(gè)緊固螺絲，通過(guò)改變燈腳插入燈座的深淺度來(lái)調(diào)整光斑的上下位置；稍稍松開(kāi)聚光鏡的定位螺絲，旋轉(zhuǎn)聚光鏡可調(diào)整光斑的左右位置，直到鎢燈光斑打滿(mǎn)進(jìn)狹縫，旋緊定位螺絲，鎢燈入射光路調(diào)整完成。

③接著調(diào)整氫燈，氫燈安裝結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。旋轉(zhuǎn)波長(zhǎng)手輪至220nm處，稍稍松開(kāi)夾緊螺釘，旋轉(zhuǎn)氫燈角度，將照射孔的位置朝向截止濾光片組的扇形反光鏡，接著通過(guò)改變發(fā)射孔的高度位置來(lái)調(diào)整氫燈光斑的上下位置，調(diào)好上下位置后擰緊夾緊螺釘；擰松截止濾光片組的定位螺絲，通過(guò)移動(dòng)濾光片組可調(diào)整氫燈光斑的左右位置(濾光片組通過(guò)螺絲固定在波長(zhǎng)聯(lián)動(dòng)軸上)，直到氫燈光斑打滿(mǎn)進(jìn)狹縫，擰緊截止濾光片組的固定螺絲，氫燈入射光路調(diào)整完成。注意：在觸碰點(diǎn)亮的氫燈和鎢燈時(shí)，需帶著手套操作[2]，以免燙傷皮膚。

圖3 氫燈安裝結(jié)構(gòu)圖

④重新觀(guān)察試樣室中的白紙，旋轉(zhuǎn)波長(zhǎng)手輪，全波段可明顯觀(guān)察到光斑，但是拿開(kāi)遮擋光路的白紙后發(fā)現(xiàn)，從單色器[3]出來(lái)的光斑并沒(méi)有完全投向試樣室[3]左側(cè)的透光孔[3]，光斑位置偏下。此時(shí)需要通過(guò)調(diào)節(jié)準(zhǔn)直鏡[3]背面的細(xì)牙調(diào)節(jié)螺釘[3]，來(lái)改變光斑的上下位置。準(zhǔn)直鏡部件如圖4所示，其細(xì)牙調(diào)節(jié)螺釘固定在單色器的外部，卸下儀器的右蓋板即可看到。三個(gè)螺釘中，調(diào)節(jié)上下兩個(gè)螺釘都可改變出射光斑的上下位置，調(diào)后使光斑完全投向試樣室左側(cè)的透光孔。注意：調(diào)節(jié)中間的螺釘可改變聚焦后的光譜在出狹縫[3]上的位置。

圖4 準(zhǔn)直鏡組件

⑤重新關(guān)開(kāi)機(jī)，儀器能量正常，問(wèn)題解決。

例3.波長(zhǎng)精度偏差導(dǎo)致測(cè)光不準(zhǔn)

故障檢查：開(kāi)機(jī)后波長(zhǎng)選擇580nm，打開(kāi)試樣室蓋門(mén)，用白紙遮擋光路觀(guān)察光斑，光斑為紅色，說(shuō)明波長(zhǎng)精度偏差大。

故障處理：

①卸下波長(zhǎng)手輪，打開(kāi)波長(zhǎng)刻度盤(pán)上的蓋板，波長(zhǎng)刻度盤(pán)如圖5所示。

圖5 波長(zhǎng)刻度盤(pán)定位示意

②慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)刻度盤(pán)，同時(shí)觀(guān)察試樣室中白紙上的光斑，直到出現(xiàn)均勻明亮的黃色光斑為止。

③擰松3個(gè)定位螺絲，適當(dāng)改變刻度盤(pán)面板的位置，使波長(zhǎng)指示置于580nm，再小心擰緊定位螺絲。注意：擰完螺絲后要確保在580nm時(shí)，白紙上的光斑為均勻明亮的黃色(代表著此時(shí)波長(zhǎng)的精度誤差在±5nm以?xún)?nèi))，否則需再次調(diào)整刻度盤(pán)面板的位置。

④拿出白紙，把選擇開(kāi)關(guān)置于“T”，置靈敏度旋鈕于“1”檔，利用鐠釹濾光片的586nm特征吸收峰(圖6為鐠釹濾光片吸收光譜曲線(xiàn))，通過(guò)逐點(diǎn)測(cè)試法(即把鐠釹濾光片當(dāng)作試樣放進(jìn)比色皿架置入光路，空氣為參比，轉(zhuǎn)動(dòng)波長(zhǎng)刻度盤(pán)，自580nm至591nm每隔1nm讀取一次透光度)來(lái)進(jìn)行752C的波長(zhǎng)校準(zhǔn)。若測(cè)試的結(jié)果為589nm處透光度值最小，則波長(zhǎng)偏差為589nm-586nm=3nm。

圖6 鐠釹濾光片吸收光譜曲線(xiàn)

⑤轉(zhuǎn)動(dòng)波長(zhǎng)至589nm(此時(shí)儀器的實(shí)際波長(zhǎng)為586nm)，再次擰松刻度盤(pán)3個(gè)定位螺絲，調(diào)節(jié)刻度指示值為586 nm，再小心擰緊定位螺絲，波長(zhǎng)校準(zhǔn)完成。

故障分析：儀器在搬動(dòng)、振動(dòng)或工作數(shù)月后，波長(zhǎng)都有可能發(fā)生偏移，都要對(duì)波長(zhǎng)進(jìn)行校準(zhǔn)。

例4.氫燈點(diǎn)不亮

故障檢查：開(kāi)機(jī)后按下氫燈觸發(fā)按鈕，氫燈不能正常點(diǎn)亮。卸下儀器蓋板，觀(guān)察到在按下觸發(fā)按鈕時(shí)，氫燈絲沒(méi)有發(fā)亮、發(fā)紅的現(xiàn)象(正常狀態(tài)下按下觸發(fā)按鈕，燈絲應(yīng)發(fā)亮、發(fā)紅，接著釋放按鈕，氫燈啟輝，同時(shí)燈絲熄滅)。氫燈恒流電源原理圖見(jiàn)圖7。

圖7 氫燈恒流電源電路原理圖

故障處理：

①在按下氫燈觸發(fā)按鈕的同時(shí)，用萬(wàn)用表檢查氫燈的燈絲(通過(guò)兩根黑色引線(xiàn)引出)電壓，電壓為零，正常狀態(tài)下燈絲電壓應(yīng)為交流5V左右。

②在圖7中，氫燈恒流電路包括氫燈觸發(fā)啟輝電路及氫燈電流穩(wěn)流器二部分。其中，觸發(fā)電路采用可控硅觸發(fā)器，當(dāng)按下觸發(fā)按鈕6AN時(shí)，交流10V通過(guò)6BG9及6C5整流濾波給可控硅一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，可控硅即刻導(dǎo)通，氫燈燈絲通電點(diǎn)亮，與此同時(shí)氫燈啟輝電源電壓200V經(jīng)整流后對(duì)6C1充電。當(dāng)觸發(fā)按鈕釋放時(shí)，此電壓與交流130V經(jīng)橋式整流電容濾波的電壓迭加使氫燈啟輝，可控硅自動(dòng)阻斷，燈絲熄滅。此時(shí)氫燈電流由交流130V經(jīng)整流濾波后供給。由上述分析可知，燈絲無(wú)電壓的原因很有可能是觸發(fā)電路中的某一個(gè)元件(6BG8、6BG9、6BG10、6R13)損壞引起的。用萬(wàn)用表檢查后發(fā)現(xiàn)單向可控硅(6BG10)損壞，更換后氫燈正常啟輝，儀器恢復(fù)正常。