檢測實驗室分析儀器的科學使用管理與日常保養(yǎng)維護的探討

1、檢測實驗室分析儀器的科學使用管理與日常保養(yǎng)維護的探討蔡廣元 （中鋁洛銅 有限公司檢測中 心 洛陽 471039） 摘 要： 根據(jù)多年檢測實驗室設備管理的經(jīng)驗，本文對檢測實驗室分析設備的科學管理與使 用中的保養(yǎng)維護進行了闡述，以期在分析設備的使用、保養(yǎng)、維護工作中探索一種科學系統(tǒng) 的管理模式，以供同行借鑒。關鍵詞 ：檢測實驗室 分析儀器 使用管理 保養(yǎng)維護、八前言隨著社會的發(fā)展和科技的進步，各種規(guī)模的檢測實驗室為了適應日新月異的分析要求， 提升實驗室的檢測能力，完善實驗室的體系管理，以滿足各認可機構的認可與監(jiān)督管理，同 時也為了滿足更加快速檢測的需求，減少人工分析的檢測成本、人工成本和時間成本，

2、而逐 步開展各種儀器分析，取代了一部分傳統(tǒng)手工分析的工作。當 “純手工時代 ”漸漸退化，實驗室也逐步發(fā)展為 “儀器分析與化學分析相結合 ”的綜 合性實驗室。隨著大量儀器的投入使用，不僅滿足了企業(yè)在線質(zhì)量監(jiān)測與預期質(zhì)量監(jiān)督的需 求，也滿足了實驗室向更大、更專業(yè)化發(fā)展的要求，推動了實驗室向更強、更權威化發(fā)展。為了最大限度的使用好、維護好、管理好這些檢測儀器與設備，更好的發(fā)揮出它們的最 佳能效，做到物盡所能，就要充分做好檢測實驗室 “分析儀器的科學使用管理 ”與 “日?？?學保養(yǎng)維護 ”，將二者有機結合相輔相成，這是一個值得探索的課題。1. 合理的管理制度就目前的各種大型檢測分析儀器【不包括檢測附屬

3、設備，如：電子天平、空氣壓縮機、 氣體凈化設備、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(shù)據(jù)，及時監(jiān)控檢測的各個環(huán)節(jié)，所有的儀器都必須時刻處 于正常完好的工作狀態(tài)，即便是出了或大或小的故障，也要在最短的時間里查找到原因，排 除故障，恢復正常工作。為此，不僅需要專業(yè)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(fā)生。我中心在設備管理作了大量工作，為儀器的正常運轉(zhuǎn)提供了可靠的保障。（ 1 ）每臺儀 器建立管理檔案：原始資料、維修記錄等

4、；（ 2 ）建立三大規(guī)程：日常使用規(guī)程、安全使用 規(guī)程、日常維護規(guī)程；（ 3 ）建立完善的儀器專責人制度和大型重點設備的巡點檢等制度， 并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，考試合格后可以上崗操 作，要對儀器日常工作狀態(tài)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(yè)知識，負責檢測方法的制定、日常使用管理及維護及儀器的使用開發(fā)；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(yǎng)，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

5、下幾個環(huán)節(jié)：（ 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?qū)Ｘ熑送瓿?，后一項由維修 人員完成，但只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，把這所有的工作和制度細化滲透入我們每日工作的各個環(huán)節(jié)中，才能真正達到好的效 果。下面針對這四個方面，我們進行進一步的探討：2. 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(tài)的好壞， 與使用人員的操作有直接的關系。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(guī)程進行操作，更要求操作人員精心、細致，要做到：（ 1 ）使用前

6、，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(tài)是否良好、正常，需要調(diào)整 的及時調(diào)整，使儀器始終在最佳狀態(tài)下工作；（ 3 ）使用完畢后，按要求收尾、清掃或吹 掃，及關閉儀器。這樣，才能保證檢測數(shù)據(jù)的穩(wěn)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，以便做出正確判斷并處理，以防引發(fā)故障 或使故障擴大。3. 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(fā)生。定期維護是固定期限對大型重點設備的徹底維護保養(yǎng)。這一工作

7、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(nèi)部元件的工作狀態(tài)進行檢查和優(yōu)化，各動作參 數(shù)進行核對校準，并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(nèi)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。每臺儀器的工 作要求不盡相同，所以對每臺儀器的點檢內(nèi)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(xiàn)將所有儀器的共有部分進行簡單介紹：3.1 電 路 系統(tǒng)3.1.1電源供電部分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(wěn)壓

8、電源或變壓器。幾乎所有的穩(wěn)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，并馬上通知維修人員。有些儀器在供電電源和穩(wěn)壓電源之間接有磁力啟動器，其作用是：防止電源瞬間的閃斷 和電壓大副波動對儀器造成的沖擊，有此裝置的儀器在停送電時要注意操作順序。3.1.2接地線路部分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 場對儀器的干擾，使儀器分析數(shù)據(jù)更穩(wěn)定。接地的檢查由維修人員定期進行，主要檢查各聯(lián)結點是否牢固可靠，并定期測量接地電阻。3.1.3儀器內(nèi)部各特定電壓、電流部分主要是儀器工作中某一部分所

9、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(jiān)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 系統(tǒng)3.2.1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系統(tǒng)上的散熱風扇。 其主要作用是增加空氣循環(huán)，降低溫度，以避免儀器內(nèi)元件或單元（如電源）溫度過高 引發(fā)儀器故障。檢查時主要觀察風扇運轉(zhuǎn)是否正常，有報警裝置的注意其有無報警。3.2.2恒溫循環(huán)用風路儀器內(nèi)部有些部位是要求恒溫的，

10、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，并有溫控系統(tǒng)來監(jiān)測并控制加熱元件的工作與否，以實現(xiàn)恒溫，如果風扇損壞，則會 使整個環(huán)境溫度不均，影響分析結果的穩(wěn)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，溫度是否在指定范圍 之內(nèi)。3.2.3抽排風設施抽排風的作用是強制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。有些儀器（如：美國賽默飛世爾科技公司生產(chǎn)的61E型ICP分析儀）設計時在抽風系統(tǒng)中裝有連鎖保護開關，如果抽排風不打開或風量不夠時，儀器是無法點火工作的，這是為了 保護價格較昂貴

11、的工作炬管和功率管。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 水路系統(tǒng)儀器中的循環(huán)水主要起冷卻作用。各儀器的水冷卻系統(tǒng)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(nèi)冷 卻水和外冷卻水之分， （a） 內(nèi)冷卻水是去離子水，用于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，用于冷卻內(nèi)冷卻水。（2）ICP分析儀的冷卻水只有內(nèi)冷卻水，其內(nèi)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。有的冷卻系統(tǒng)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，只要檢查 各監(jiān)控

12、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(nèi)部，外部沒有明顯的監(jiān)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。有些儀器冷卻系統(tǒng)用的是自來水（如日本日立公司生產(chǎn)的Z-8000型原子吸收分析儀的磁靴冷卻水 ）， 則需當班人員及時檢查其出水量是否減小，如水量減小，可能是冷卻水回路中 自來水結垢，要及時清理。3.4 氣路系統(tǒng)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。3.4.1分析用氣分析氣的作用是：做為載體將待測樣品帶入某一特定的環(huán)境，如定氧儀、碳硫儀的載氣、ICP的霧化氣；為儀器分析創(chuàng)造一個特定的、純凈

13、的環(huán)境，如ICP炬管部分的驅(qū)氣，定氧儀高溫爐內(nèi)的氧槍驅(qū)氣；冷卻，如ICP炬管的冷卻氣，以保護炬管不被等離子焰燒壞。 分析氣回路一般都有壓力表或流量計以方便監(jiān)控流量大小。 在每日的檢查中，要注意其各參數(shù)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，也可以加裝氣體凈化機以提純氣體濃度。為了降低雜質(zhì)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，凈化機工作是否正常，各試劑管中的試劑是否失效，如試劑 短期內(nèi)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），

14、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(fā)生 危險。3.4.2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系統(tǒng)，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。3.4.3光室用氣 精密的分析儀器其光路系統(tǒng)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1

15、90nm以下的元素譜線時，由于空氣對其干擾嚴重，必須進 行光室驅(qū)氣（將光室中的空氣驅(qū)凈 ）， 才能得到穩(wěn)定準確的數(shù)據(jù)；（ 2 ）光電直讀光譜儀為 了保證一光室的純凈，是預先抽真空，再充入高純氮氣，并且在工作過程中，始終由循環(huán)氣 泵不停地將一光室中的氮氣抽出，經(jīng)凈化管過濾后，重新注入一光室，以此來保證其一光室 環(huán)境的純凈；（3）X射線熒光光譜儀則是在分析時，將整個光路系統(tǒng)抽真空，當真空度達 到要求，即光路中的空氣分子對分析的干擾可忽略不計時，才開始檢測計數(shù)。對這些系統(tǒng)，主要檢查驅(qū)氣流量是否正常，凈化管是否失效，循環(huán)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

16、計算機控制系統(tǒng) 現(xiàn)在的儀器，其操作控制全部是由計算機來完成的。計算機部分隨時代的發(fā)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。這些計算機控制系統(tǒng)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，并要定期對分析方法、程序等重要數(shù)據(jù)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，每臺儀器都按需配有不同的輔助設備，如：氣體凈化機、除 濕機、抽風、空調(diào)和前面講到的穩(wěn)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：氣體凈化機催化加熱、再生加熱的爐溫是否正常

17、，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(diào)制冷量是否滿足要求等等。3.7 檢 測 環(huán)境要求 每臺儀器對環(huán)境的溫度、濕度都是有要求的，相對恒定的溫度、濕度和潔凈的環(huán)境，不 但能有效地提高儀器的穩(wěn)定性，也能減少故障的發(fā)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，儀器的檢測系統(tǒng)多數(shù)都是精密的光學系統(tǒng)，是以納米來定義的， 所以，減少震動對儀器的穩(wěn)定性、重現(xiàn)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(jīng)常檢查易損元件和消耗品的好壞，如

18、發(fā)現(xiàn)損壞應及時更換，這樣 才能保證儀器始終工作在一個最優(yōu)化的狀態(tài)下。專責人應經(jīng)常檢查此類備品備件的數(shù)量，保證有一定的儲存，如缺少應及時提前購買。4. 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，這要通過校準后才能確定。 儀器的校準都有詳細的規(guī)程，要求定期校準。每次維修后，尤其是測量系統(tǒng)維修后，也要進行校準，這項工作是必須進行的，只有校 準合格后才能說明這臺儀器可以使用。現(xiàn)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(nèi)，核查儀器的工作狀態(tài)，從而確保其正常運轉(zhuǎn)。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。5. 維修工作 儀器在使用中難免會出現(xiàn)一些異常現(xiàn)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(diào)整。 如是儀器故障，就要盡快通知專業(yè)維修人員或儀器公司售后人員進行。 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