简述温湿度对直读光谱仪的影响


任何精密仪器想要测定出准确的数据,必须在一定的工作条件下运行,环境对分析仪器的性能、可靠性、测量结果和寿命都有很大的影响。而忽视其工作环境,容易导致仪器故障。因为外部环境的微小变化,都会对数据测定的稳定性带来变化;外部环境变化严重时还会对仪器造成损坏,缩短仪器的使用寿命。

一般情况下仪器越精密,对外部的工作条件要求就越高,直读光谱仪也不例外,应置于干燥、通风、无振动且无酸碱性气体侵蚀的室内,同时室内应备有双层窗帘,以避免受强光直接照射。在安装仪器前一定要仔细阅读仪器安装使用说明书,安装使用说明书是一台仪器安装正确、有效操作、维护保养以及仪器常见故障诊断和排除等有关知识的汇集,是操作者操作前的指南。

温度

温度,这里指的是室内温度,实验室类型不同,其室温要求也不一样。大部分直读光谱仪的环境温度定在(15-30)°C之间,每个小时的温度变化应小于1°C。

一般来说精密光学仪器,对环境温度有一定的要求,各种不同材料组成的部件因为膨胀系数的不同也会发生扭曲、变形,与基本的基准产生偏差;其光学元件仪器的散热效率减少变化,这种微小变化将导致光学系统的性能发生变化;室温偏高会使仪器的散热效率减少,导致仪器内部因温度升高导致仪器的电子元件的性能降低、使用寿命缩短、绝缘性能降低,例如在直读光谱仪中光学元件受环境温度高低变化就会产生谱线漂移现象,导致测定数据精密度过高,操作者难以准确测定数据;温度偏低会使电容电感电阻器的参数改变,导致性能发生变化。

由于电子元器件特别是集成电路要求在合适的温度范围内工作,因此为保证仪器的精密度和延长其使用寿命,应让仪器始终处于符合要求的环境温度。光谱仪在工作过程中如果超过了环境温度的设定范围,就会出现仪器不准无法分析、测定标准样品数据时高时低等故障现象。

因此为了保证光谱仪的正常运行,建议把环境温度的最佳范围设置在(15~30)°C,环境温度每小时内变化应该小于±1°C。

湿度

湿度,表示大气干燥程度的物理量。在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水汽越少,则对空气越干燥;水汽越多,则空气越潮湿。空气的干湿程度称为“湿度”。

在此意义下,常用绝对湿度、相对湿度、比较湿度、混合比、饱和差以及露点等物理量来表示;这里讨论的是相对湿度。在GJB150.1A-2009中对实验室相对湿度的规定为20%~80%;而光谱仪的工作房间要求室内湿度应小于70%RH。

1.如果室内湿度过大,光谱分析仪中的光学元件、光电元件、电子元件等受到潮湿后,易发生锈蚀、霉变等现象导致仪器接触不良、性能下降,甚至报废。潮湿的环境还容易使仪器的绝缘性能变差,产生不安全的因素。

2.湿度太大有时也会对光谱分析仪的光路系统易产生雾气,对光谱分析仪的光谱透光率影响较大,直接导致数据精密度变差。

如何避免湿度对仪器产生影响

首先对气候比较湿润地区的用户,必须配置大于50L的除湿机一台,不然光谱分析仪由于受潮难于正常工作。例如在梅雨季节光谱分析仪发生故障的频次比其他季节要高,原因就是空气中的湿度高造成的。

其次房间地面应该采用防潮处理,工作房间不应该选择楼底,二楼比较合适,平时地面不应该用湿拖把清扫地面,最好用吸尘器或半干拖布来处理;如果不常用,每天必须通电一次,通过部分电量损失发热出去电子元件上的水分,梅雨季节更要经常开机,利用内部散发的热量来除潮;电器元件受潮后会降低绝缘性能,可用热吹风吹干,禁止贸然使用,否则会击穿电器元件发生短路造成光谱分析仪电路系统被烧毁;对于比较干燥的地区,可以根据室内湿度波动酌情处理,如果常年大部分时间湿度都保持在(55±10)%RH波动,可不配置除湿机。如果是北方寒冷的冬季,企业放假期间无供暖条件,建议把光谱仪完全关闭,并使用防尘罩将光谱仪罩好,待恢复供暖后再打开防尘罩,并在供暖恢复24小时以后再开启仪器,以免室内温度由低急速变高后导致仪器内部产生水气造成上述故障。