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7230G可见分光光度计结构原理与常见故障维修
时间:2018-10-27 点击次数:1092

引言 

7230G可见分光光度计是新一代带微机电脑的 智能化可见分光光度计,具有较强的控制功能和数 据处理能力,并配有打印输出。适用于在可见光谱 区范围内的各种物质进行定量分析。广泛应用于医 疗卫生、临床检验、生物化学、石油化工、环境保护、 质量控制及大专院校教学实验等部门。本文对 7230G可见分光光度计仪器原理以及常见的故障维 修进行探讨与分析。 2 仪器原理、结构及光学系统 7230G可见分光光度计的测量原理:利用物质 在光的照射激发下,物质中的原子和分子所含的能 量以多种方法与光相互作用而产生对光的吸收效 应。由于物质对光具有选择性,各种不同的物质都 有其各自的吸收光谱,用其特性来对物质进行定性 和定量分析。因此当某单色光入射溶液时,其能量 就会被吸收而减弱。当入射光、吸光系数和溶液的 光程长度不变时,透过光是根据溶液的浓度而变化 的。通过测定吸光度即可得出被测溶液的浓度。仪 器内计算机根据朗伯—比耳定律设有一个线性回 归方程A=MC+N计算程序,只要输入标准试样浓度 值或线性回归方程中的M和N,便能直接测定被测试 样的浓度值。 7230G可见分光光度计的电子线路结构:采用INTEL公司MCS-51系列单片机中的89C52微处理 器。89C52微处理器内置8位中央处理单元、256字节 内部数据存储器RAM、 8k片内程序存储器(ROM)32 个双向输入/输出(I/O)口、 3个16位定时/计数器和5 个两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内时 钟振荡电路。模数转换器(A/D)为14433,接口(I/O) 采用8155。单色光透过被测溶液后由光电池接收并 转换为电信号PD,经IC3前置放大器放大。由于在 300nm~900nm之间基准信号不一,单片微型计算机 根据不同的基准信号,向IC2D/A转换器发出指令,从 而改变IC1的放大倍数,一直到基准信号达到单片微 型计算机中的程序要求。信号进入A/D转换器,A/D 转换器将前置放大器放大的模拟信号转换为数字 信号送往单片机进行数据处理,见图1。 7230G可见分光光度计的光学系统:采用溴钨 灯作为光源。光源W发出连续辐射光束,射到球面镜 M1上,经M1的反射,光束通过滤光片F滤去次级光 谱进到光狭缝S1,然后进入单色器,在单色器中光 束经过平面镜M2的反射,光束改变方向投射到准直 镜M3上,经M3的反射光束成为平行光投射到平面 光栅G上,经平面光栅G的色散,色散的光束投射到 准直镜M4上,经M4的聚焦,色散光聚焦通过出射狭 缝S2出单色器成为单色光,单色光通过透镜T以使 光束集中通过样品池中的样品,后照射到光电池 PD上,见图2。

3 故障与维修 例1、测量时无单色光或光斑不完整 检查:检查溴钨灯正常,光源通过单色器后,无 法出射单色光或出现光斑不均匀、不完整的现象。 操作:这时,把波长调到放在580nm处,在出光 孔处放一纸卡片以便观察,重新调整光源灯灯丝位 置,同时在纸卡片处观察光斑形状,使其为黄色且光斑完整。如不好,可松开光源灯与底板紧固螺 丝,使其前后左右移动,观察使光斑时固紧底 板螺丝。 例2、溴钨灯更换后,虽亮但无出射光 分析:每一个溴钨灯的灯丝位置都略有不同, 其灯丝的位置直接影响仪器光线的走向。 操作:首先用白纸放到单色器进光孔处观察是 否有一长方型光斑,如果光斑不能正中进入光孔,先调整光 源灯座上的三颗螺母改变溴钨灯的位置,使光 斑正中射入光孔。或用白纸在球面反射镜前面向单 色器入射孔方向随光斑移动,检查单色器入口处应 有光亮进入,如果没有,可调节球面反射镜背后的 左右两个螺母位置使光亮进入,使光斑在580nm处 为黄色且光斑完整。 例3、光斑大小不均匀且模糊散光及读数不稳 定 分析:仪器使用一段时间后,因各种因素导致 光路焦距微位移。 操作:在样品池光路中放白纸片,松开灯座后 方的两颗固定螺丝前后缓慢移动灯座,观察白纸上 光斑的变化,当投射到白纸上的光斑大小均匀,清 晰看到溴钨灯灯丝即可把松开的固定螺丝固紧。 例4、仪器的杂散光偏高 分析:杂散光是可见分光光度计的重要指标, 国家标准对分光光度计的杂散光明确规定,7230G光栅型分光光度的杂散光: B段360nm≤0.5%、 420nm≤1.0%。杂散光指远离吸收光的其它波长的 入射光。是光学系统中非正常传输光的总称。产生 于漏光,透射光学元件表面的残余反射,从光学元 件表面以及大气中的灰尘,以及由于光学元件表面 质量问题都会产生杂散光。杂散光的存在会对朗 伯-比耳定律产生偏移,从而产生测量数据的不准 确。 操作:对于光学元件的灰尘可用镜头纸或棉签 蘸无水酒精擦拭。光学元件表面的霉菌可用镜头纸 或棉签蘸蒸馏水擦拭,并用净风吹干。而光学元件 损坏只有更换。对于漏光,可用黑布遮住仪器,测试 光电池、暗盒等部分,找到漏光处加以排除。 例5、仪器的读数不准 分析:前置放大线路是把光电转换成的信号按 比例放大,但由于电子器件的原因,仪器在使用一 段时间后,参数会有一定的变化导致仪器的读数不 准。

操作:当仪器的读数不准时,可在前置放大线 路中调节W1电位器。如果仪器光源足够亮,按100% 键不能达到满度,可调节W2电位器,在调节W2时用 不漏光的物体遮盖测试槽,用万用表测试电路板上 的CK3测试点电压,测试点电压为1000mV(如图3)。 例6、仪器显示E1 检查:当仪器合上样品池盖仪器显示E1。检查 样品槽光路及样品槽盖正常。用手人为地打开仪器 光门,仪器显示依然为E1。用万用表测试电路板上 的CK3测试点电压,测试点电压为零伏。测量IC3输 出端信号,无论打开或关闭仪器光门都没有变化, 而人为在IC3输入段加入信号,CK3测试点上有输出 信号变化,证明放大电路是正常的,检查光电转换器也能正常光电转换,证明故障出在连接线上而不 是器件故障。通过线路测量:故障出在光电转换器 连线与线路板的焊接点上,因虚焊而致使信号连接 不上。 操作:把检查到的连接虚焊点重新焊接牢固, 仪器故障排除。笔者在后续的仪器维修工作中, 7230G可见分光光度计这种型号仪器都在同一点上 出现虚焊,需引起同行的注意。

 

 

 

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