提升精密仪器使用寿命的方法研究

引言

精密测量实验室是一些企业不可或缺的组成部分,为企业的主要科研项目进行了大量的互换性技术试验及精密测量试验。随着我国市场经济的不断发展,许多企业将提升精密仪器使用寿命作为降低企业运营成本的方法之一,实验室也成为了培养实验室管理人员实践能力和创新能力的训练场。由于科学研究基于大量实验数据,而实验数据的准确性则由精密仪器的使用情况决定,因此提升精密仪器的使用寿命显得尤为重要。

1提升精密仪器使用寿命的必要性

1.1减少操作盲目性

精密测量实验室中的精密仪器主要用于企业项目科研的技术实验,而仪器的高频率使用会让仪器的精确度降低甚至损坏仪器。因此,企业必须对精密仪器进行合理管理,以确保科研项目顺利进行。此外,由于刚进入实验室的工作人员往往具有很强的好奇心,会随心所欲地操作仪器,不规范的操作会对精密仪器的使用寿命造成极大损害,因此,实验室管理人员应当告知工作人员仪器损坏的后果,以有效减少盲目操作对精密仪器造成的损害。

1.2避免精密仪器出现问题

精密仪器的检查与校准非常重要,精密仪器的频繁使用会导致精密仪器的精准度下降,其原因可能是某些按钮或固定螺丝松动,部件未牢固夹紧。例如,在齿轮径向冲击试验中,工作人员往往会松开上座椅扳手以致夹具不固定,在轴向产生间隙并引起较大的测量误差。因此,实验室管理人员在测量仪表时应当避免轴向松动所引起的测量误差。此外,如果在测试前使用显微镜测量螺纹参数,则可以减少安装误差,且实验室管理人员可以使安装轴和测量轴重合来减少精密仪器的测量误差,提升设备使用寿命。另外,在每次实验前后,实验室管理人员都应当检查每台仪器的使用情况,并判定其是否存在故障,以减少试验对精密仪器造成的损害。

1.3发挥仪器应有作用

精密仪器作为一种实验设备只有通过人的操作实现设备本身的价值,因此实验室管理人员应当保持较高的实验室建设水平和仪器管理水平。首先,实验室管理人员必须专业且认真工作,需要具备精湛的实验技术和一定的科研实力,只有这样才能发挥出精密仪器本身的作用。此外,实验管理人员参与项目试验和科学研究,有助于拓宽管理人员自身的理论知识,使其能够更好地利用实验室和精密仪器进行科学研究。

2提升精密仪器使用寿命的方法

2.1选定精密仪器类型

不同类型的精密仪器有不同的维护方法。本文以SP一3400气相色谱仪为例进行说明。SP一3400气相色谱仪是一种大型精密仪器,广泛应用于化学、制药、环境保护及其他领域。SP一3400气相色谱仪的仪器控制面板是Z80单板计算机,不仅可以自动执行仪器测试和数据分析,而且具有各种智能化功能,例如数据的智能化采集与处理,各种参数的智能化测量以及数字调节控制。在实际使用过程中,SP一3400气相色谱仪的各种功能完全符合说明,具有以下机电系统基本功能:自动测试和基本测试功能(自动测试是指计算机系统在启动时执行自检,然后自动识别故障诊断电路:基本测试是指对仪器操作条件进行持续监控并找出错误代码的测试形式）、人机对话(通过控制按钮和多功能显示屏）、自动数据处理等。整个仪器的自动化程度相对较高且使用价值高,下面介绍对SP一3400气相色谱仪进行精细化管理并,提升其使用寿命的两个方法。

2.2仪器故障剖析

仪器故障剖析是分析故障现象的前提。许多设备故障会导致设备无法启动,也就无法进行仪器的测试自检,实验室管理人员发现SP一3400气相色谱仪的CPU卡(CPUPCB0ARD）存在故障。当实验室管理人员仔细检查故障现象时发现,该精密仪器有时可以启动,但过一段时间后该故障会再次发生,因此判定仪器问题不一定出在CPU板上。接下来实验室管理人员在进行错误分析时,根据计算机工作原理,在系统供电时复位电路并将RESET信号发送到系统中使其强制复位(初始化）,然后程序计数器(PC）指向地址为0000H的单元(某些系统也可以设置为其他地址）,这是因为SP一3400气相色谱仪的存储器单元通常自带存储分支指令,该分支指令使执行转移到用户程序的输入地址。此外,SP一3400气相色谱仪中都带有系统自检程序,用于测试系统与电路是否正常并显示检测结果。在SP一3400气相色谱仪的使用过程中在两种情况下可能存在故障:(1）复位电路中存在故障:(2）电源本身出现故障。如果复位电路出现故障,则仪器可能无法发送RESET信号,并且无法初始化系统,也就无法自动修复并启动仪器。在电源故障的情况下,多为电压偏差或是纹波过大,这两个因素都可能导致电压范围超过系统条件并影响仪器的正常使用。

2.3优化仪器检修过程

优化仪器检修过程是一项系统性工作,从电气接线图角度来看,在主板(M0THERPCB0ARD）上交流电会通过桥式整流器堆栈与电源滤波电容板(POWERSUPPLYPCBOARD）相连,由于电源板在电路中且一直通过CPU板供电,因此电阻分压器会在一个方向上采样并发送到复位电路中,而复位电路则使用精密的带隙电压电路准确获得电源的VCC状态。在这一过程中,如果检测到电源电压超出允许范围,就会生成重置信号以重置系统。如果电源纹波过大并且复位电路频繁运行,CPU将无法正常工作。因此,实验室管理人员在维护过程中需要首先使用万用表来测量电压,然后再分析电路图的测量值和设定值并测试示波器的纹波功率,如果观察到类似于桥堆半波整流器的电容滤波电路输出波形,可以得出结论是示波器损坏。此外,实验室管理人员为了弄清故障出现的根本原因,也可以选择卸下母板并使用万用表欧姆测试桥接器堆栈,测试没有任何异常后,初步判断仪器的热稳定性出现问题,并使用电加热器铁进行测试,如果仍旧没有发现问题则增加负载数据,观察半波整流器和滤波电路与示波器上的波形,最终可以确定是电桥堆在高电流下所导致的故障,实验室管理人员更换桥堆后就可消除故障,提高了精密仪器的使用寿命。

3结语

精密仪器的技术原理看似复杂,但其各功能模块的分工相对清晰。通常来说只要精密仪器的CPU板能够正常运行,实验室人员就可以使用各种方法确定故障的发生范围。因此,实验室人员在提升精密仪器使用寿命时,应当了解仪器的工作原理和工作特性,在此基础上排除仪器故障,可延长仪器的使用寿命。