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理化分（fèn）析儀器實驗室環（huán）境因素影響綜合分析

發布時間：2021-01-04 作者：黃東興來源（yuán）：瀏覽：7365

一、濕（shī）度對理（lǐ）化分析儀（yí）器直接影響及表現

實驗室環境濕度偏大，儀器（qì）儀表表麵外吸附的水分，連接成連續的水膜或凝聚成露滴，附著在電路覆銅板或元器件會產（chǎn）生氧化還原反應，從而降低電路安全可靠性。如果（guǒ）溶解工業大氣中的帶酸堿氣體，中性的水就變（biàn）為具有弱酸弱堿性液體,侵（qīn）蝕儀器（qì）腐蝕電路板引（yǐn）起短路，造（zào）成電路高阻或絕緣功能（néng）降低，導致儀器設備測量值不穩定，無法正常使用。水霧還會（huì）造成光學係統整（zhěng）體性（xìng）能降低和光源機械部件的鏽蝕，金屬鏡麵（miàn）的光潔度下（xià）降，導（dǎo）致光學部件如（rú）光柵、反射鏡、聚焦鏡等配件的鋁（lǚ）膜鏽蝕發黴生（shēng）斑，產生光（guāng）能（néng）不足、雜散光、噪聲等，特別是南方春天雨季潮濕或返潮對設備影響非常大，這一時期如果不注意存放設備的實驗室環境（jìng）濕（shī）度並有效調（diào）節控製（zhì），設備故障率較日常顯著（zhe）上升，不僅（jǐn）影響儀器設備使用壽命，甚至（zhì）引起儀器損壞，無法使用。

例（lì）如，酸度計、分光光度計、電導率儀、旋光儀等理化分析儀器（qì），每（měi）次開機使用預熱（rè）時（shí）間充分，儀器調（diào）零點示值穩定性、重複性偏差大，有時會出（chū）現大幅偏離設定值、機械顯示儀器出現指針大幅度（dù）來回（huí）跳動甩（shuǎi）針或（huò）單向偏移不可調節；數顯儀器出現數字上下偏移、跳動（dòng）或大幅度偏移（yí），單向遞增(減)或沒有規律可循來回震蕩的數字搖擺值（zhí）。原因分析:主要（yào）問題是理化分析儀器（qì）對濕度敏感影響顯著，設（shè）備（bèi）長期閑置使用率低（dī）；實驗室長期封閉，未按規定安裝空調或通風除濕設備；實驗室位置選擇不合理，長年陰暗潮濕，濕度高、通風效果不好；日常維護不及時、不到位。四季控濕的儀器實驗（yàn）室，必須配置除濕（shī）通風設備。

二（èr）、溫度對理化分析儀器敏感的影響

儀器設備正常運行時，機（jī）器本身釋放產生熱（rè）量，如果環境溫（wēn）度過高，散熱相對緩慢、效率低，機內配置安裝（zhuāng）的各種元器件長期處在超熱高溫狀態，容易老化變質損壞（huài），設備使（shǐ）用周期大大縮短，導致儀器（qì）設備頻繁出現各類疑難（nán）問題或故障。例如可見分光光度（dù）計，使用大（dà）功率管作為穩壓源、用鎢燈作為光源，如果環境溫度過高導致設備散熱不暢，就容易造成大功率管電極（jí）間擊穿斷路（lù）損壞，鎢（wū）燈超亮，亮度電位（wèi）器100%無法調節，時間一長，塢燈過熱也燒壞。對（duì）應同樣道理，如（rú）果實驗（yàn）室工作環（huán）境溫度偏低（dī），儀器設備預熱時間加長，化學反應速率及檢測（cè）數據相對滯後，不（bú）能真實反映測量值。

理化儀器（qì）受到溫度影響明顯，如果環境溫度偏低，儀器開機（jī）啟動效果差，一些關鍵設施或部件對溫度敏感，像有（yǒu）的（de）電子發射管釋（shì）放出生成的離子或電子電荷或光譜線與被測（cè）物質反應,有可能不能完全實現有效激發，直接影響儀器設備正常使用，造成檢測數據失真。例如檢測原子熒光光度計檢出限指標，正常情況下，需保證實驗室環境溫度控製在26℃左（zuǒ）右；如果這時溫度過低(如低於（yú）15℃)，待測元素的激發光源(一（yī）般（bān）為空芯陰極燈或無極放電燈)發（fā）射的特征譜（pǔ）線通過聚焦，不能完全有效激（jī）發氬氫焰中待測物原子，實際測出熒光值偏低或標準曲線不成線性（xìng），就會出現檢定參數檢測結果偏離正常值，誤判不合格。可見理（lǐ）化儀器設（shè）備對實驗室環境工作溫度有高要求，應當按操作規範規定控製滿足要求。四季（jì）恒溫控溫的儀器實驗室，必備恒溫或控溫調節設備。

三、防塵除煙

儀器設（shè）備運動部（bù）件（jiàn）上有灰塵（chén），會增大磨損，影響機械係統的靈活（huó）性，降低各種（zhǒng）限位開關、按鍵、光電耦合器的（de）可靠性。環境中的煙氣塵埃和大氣中腐蝕（shí）性氣體，遇水或水霧溶解變成有（yǒu）一定酸堿（jiǎn）度或氧化作（zuò）用的腐蝕性的附著液，會造成（chéng）電路短路（lù）、漏電，這也是造成光學部件如鋁膜（mó）鏽蝕的原因之一，嚴（yán）重的會導致儀器報廢。儀器使用一定周期後，內部（bù）會積累一定量的塵（chén）埃，因此必須定期清潔，保障環境和儀器室內衛生條件（jiàn）。

除（chú）塵防煙（yān）一般為普通設備的，具備資質的實驗室專業技術人員可按（àn）規範對實驗室煙霧隔離防護、有效排放、清潔清理；構造複雜的精密設備，最好安排（pái）設備生產（chǎn）廠專業售後（hòu）工程師現場維護或指導，定期開啟儀器設備外罩，對內（nèi）部電路（lù）板、光學結構件進行（háng）清潔除塵（chén）工作，必要時對光路進（jìn）行校準，對機械（xiè）部分進行清潔（jié）和必要的潤滑，同（tóng）時對各發熱元件的散熱器重新緊固，最後恢複原狀，再進（jìn）行一些必要的檢測、調校與記錄。

四、防振避（bì）震（zhèn）

對於大多數精密設備來說，振動是要加以控製（zhì）的，尤其是測量設備，振動對其準確（què）度造成深遠的影響。振動是在某種外力的作用下而產生，其本身是一種能量。振（zhèn）動能量（liàng）的一部分（fèn）向空（kōng）間輻射而形（xíng）成空氣噪音，另一部分則是通過結構件傳遞到測量端或被測物，造成測量準確度的下降。振動的（de）來源，可能是持續運轉的機械設備，如電機產生的（de）穩態振動，可能是受到瞬間外力的衝擊（jī）發生的衝擊振動，也有可能是由於運動的風的擾動產生的振動，就是我們常說的聲輻射。避振減振（zhèn）的措施:控（kòng）製振（zhèn）動源，讓振動源不振動（dòng）或少振動；隔（gé）開振動源，阻斷振（zhèn）動傳遞（dì）的路徑，或讓振動的傳遞（dì）更難；改（gǎi）變振動的方向。

震動是指受到（dào）自然界環境或外力影響而產生顫動，突發或偶發（fā）的一次或多次運動。避震就是要克服和避免自然環（huán）境或外圍因素衝擊產生各種震動幹擾，給實驗室儀器設備帶來影響或（huò）損害。震動與振動定義不同，要（yào）注意區分辨別，不可混淆。目前國家規程規範製定實驗室環境振動項（xiàng）目技（jì）術要求，主要還是防止（zhǐ）機械振動對計量儀器設備的影響。

五、電（diàn）磁幹擾（rǎo）

由於（yú）精密儀器設備（bèi）對電磁幹擾（rǎo）十分敏感，直接影響和危害表現多種多樣，不僅會造成精密儀器設備儀表測量指示偏離（lí）正常（cháng）值、出現震蕩（dàng）擺動（dòng），還會引起儀器設備控製係統運（yùn）行邏輯出錯（cuò）異常（cháng）,可能（néng）會造成失控（kòng）誤控或誤動作；電磁幹擾信號常常淹沒檢測（cè）信號（hào），導致設備信噪比降（jiàng）低；電磁幹擾改變信號(如上述電離離子、電子電荷、帶電粒子（zǐ）、X射線、原子光譜線等)運行軌跡（jì），無法獲得準確可靠的檢測數據。抑製電磁幹擾的方法有:完（wán）善設備（bèi）設（shè）計，克服設備（bèi）自身存（cún）在的電磁幹擾、利（lì）用屏蔽技術減少電磁幹擾、利用接地技（jì）術消除電磁幹擾、利用布線技術改善電磁幹擾、利用濾波技術降低電磁幹擾等措施。

六、電離輻射

電離輻射有天然放（fàng）射性及同位素放射源，輻射發射出來的高能粒子，例如α射線、β射線、γ射線和X射線，對人的機體細胞有所（suǒ）損害，對一切物體都有幹擾和（hé）破壞作用，因此對儀（yí）器設備有輻射射線無形（xíng）穿透的各種損害（hài）幹擾、可造成（chéng）短路。有些儀器本身就攜帶核放（fàng）射同位素物質作為正常測（cè）量工作（zuò）源使用，設備本（běn）身防護良好，這類儀器隻要嚴格（gé）按（àn）規範操作使用，安全有保障，但必須製定嚴格規章，明確（què）建立（lì）實驗室（shì）特種設備管理製度，規定未經特定負責人（rén）或安全員許（xǔ）可，嚴禁隨意拆解設備相關部件，以免輻射源泄漏汙染給環境和人員帶來不可（kě）逆的（de）危害。

七、通風換氣、無害（hài）處理

實驗（yàn）室（shì）有毒有害氣體或物質的（de）安（ān）全排放、無害處理，主要通過建立可靠安全、性能良好的實（shí）驗室排風管道換氣係統，同步有效抽離排出廢氣換入潔淨空氣；使用後生成的有毒有害汙染物，可通過專用汙（wū）染物管道排放或按（àn）規定收集集（jí）中，交給有資質、有渠道、有能力（lì）的汙染物處理相關（guān）機構或企業，進行無害化降解、再生、回收、分類、循環處理再利用，避免二次汙染、排（pái）除二次損害（hài）等。

通過綜合分析實驗室環境因素對理化（huà）儀器設備使用的影響，許多（duō）問題歸根到底還是在於工作人員疏忽，不（bú）重視實驗室環境條（tiáo）件因素帶來的影響，對儀器設備重使用（yòng）、輕維護，不（bú）注意儀（yí）器設備日常安全檢查和設備（bèi）管理。有備無患（huàn）、防範（fàn）於未然，才是治理（lǐ）實驗室環境和規範理化分析儀器設備使用之根本。

本文刊發於《中國計量》雜誌2019年第12期

作者：福建省寧德市計量所黃東興

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