第３３卷第５期 冶金自动化 Ｖ０１．３３ Ｎｏ．５ Ｓｅｐ．２００９ ２００９年９月 Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ 检测与仪表· ７２１型分光光度计原理、常见故障及维护保养 胡 秋艳 （上海梅山钢铁股份有限公司设备部，江苏南京２１００３９） 摘要：简要介绍７２１型分光光度计的工作原理，重点描述７２１型分光光度计光学系统常见故障及维护保养方法， 对保持仪器的良好性能以及保证测试的准确度有所帮助。最后简单介绍清洗比色皿的方法。 关键词：７２１型分光光度计；常见故障；光学系统；维护保养 中图分类号：ＴＨ７４１文献标志码：Ｂ文章编号：１０００－７０５９（２００９）０５－００５１－０３ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｃｏｍｍｏｎ ｔｒｏｕｂｌｅｓ ａｎｄ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｏｆ ７２１ ｔｙｐｅ ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ ＨＵ Ｑｉｕ－ｙａｎ （Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｍｅｉｓｈａｎ Ｉｒｏｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００３９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ７２１ ｔｙｐｅ ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｂｒｉｅｆｌｙ．Ｃｏｍｍｏｎ ｔｒｏｕｂｌｅｓ ａｎｄ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｉｔｓ ｏｐｔｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ．Ｉｔ ｉｓ ｇｏｏｄ ｆｏｒ ｋｅｅｐｉｎｇ ｓｕｐｅｒ ｐｅｒｆｏｒｍ－ ａｎｃｅ ａｎｄ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ．Ｃｌｅａｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃ ｕｔｅｎｓｉｌｓ ｉｓ ａｌｓｏ ｉｎ— ｔｒｏｄｕｃｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：７２ １ ｔｙｐｅ ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ；ｃｏｍｍｏｎ ｔｒｏｕｂｌｅ；ｏｐｔｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ；ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ０ 引言 ７２１型分光光度计集光学、精密机械和电子技 术而成，是工厂、矿山、医院及各科研单位化验室 应用较多的一种分析仪器。７２１型分光光度计由 的照射激发下产生对光吸收的效应，物质对光的 吸收具有选择性。由于各种不同的物质都具有其 各自的吸收光谱，因此当某单色光通过溶液时，其 能量就会被吸收而减弱，光能量减弱的程度和物 光源、单色器、狭缝调节装置、比色皿座等部件组 质浓度成一定的比例关系，即符合比色原理—— 比耳定律。 成。光源采用钨灯丝，利用调节灯架使辐射光射 人单色器内。单色器由狭缝装置、棱镜、准直镜、 凸轮及波长盘组成。使单色器内的狭缝固定不 变，棱镜固定在圆形活动板上，通过杠杆与有波长 刻度盘的凸轮相连。转动波长刻度板，棱镜也相 应转动一个角度，即可选择某一个波长，其测量波 长范围为３６０—８００ ｎｍ。７２１型分光光度计是一种 常用的分光光度计，具有取样少、分析快、简便、准 确、灵敏度高、干扰少、结构紧凑、应用广泛且使用 简便、价格低廉等优点。 ｔ／ｔｏ ｌｏｇ（Ｉｏ／Ｉ）＝ＫＣＬ Ａ：ＫＣＬ （１） 式中，．ｒ为透射比；，为透射光强度；厶为人射光强 度；Ｋ为吸收系数；Ｃ为溶液浓度；Ｌ为溶液光路长 度；Ａ为吸光度。 从式（１）可以看出，当人射光强度、吸收系数 和溶液的光路长度不变时，透射光强度与溶液浓 度成比例。 ７２１型分光光度计的工作原理就是根据上述 物理定律而设计，如图１所示。 １ 工作原理 分光光度计的工作原理是溶液中的物质在光 收稿日期：２００８．１２－３１；修改稿收到日期．２００９－０７—１７ 作者简介：胡秋艳（１９８３．），女，江西南昌人，助理工程师，主要从事计量检定及管理工作。 ５２ 冶金自动化 第３３卷 图１仪器工作原理框图 Ｆｉｇ．１ Ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ２仪器的光学系统 ７２１分光光度计采用３０。棱镜自准式单光束 光路。其光学系统框图如图２所示。 图２ ７２１分光光度计光学系统 Ｆｉｇ．２ Ｏｐｔｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ７２ １一ｔｙｐｅ ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ ｌ一光源灯（１２Ｖ，２５ｗ）；２一聚光透镜；３～色散棱镜；４一 准直镜；５一保护玻璃；６一狭缝装置；７一反射镜；８一聚光 透镜；９一比色血；ｌＯ一光门；１１一保护玻璃；１２一光电管 由光源钨灯发出的连续辐射光线，经聚光透 镜会聚后，再经过平面镜反射至入射狭缝装置，进 入单色器内。入射狭缝位于球面准直镜的焦平面 上，当入射光线经准直镜反射后，以一束平行光射 向背面镀铝的棱镜，光线经棱镜色散、反射后按原 光路返回（入射角在最小偏向角时入射光线依原 光路返回）。经色散后的光线再经准直镜反射，通 过出光狭缝装置后经凸透镜聚焦进入检测室，由 光门控制光电管接收，从而使光信号转变为电信 号，再经放大器放大后由 Ａ级电流表显示。为了 保持光学系统正常工作、性能稳定、测量值准确， 需要经常对其进行维护和保养。 ３常见故障及排除方法 ３．１故障现象１ 开启电源，打开样品室的盖板，电表指针出现 偏左或偏右的情况，用调零电位器旋钮调节时，指 针无法调到零位。排除故障的方法： （１）拆下长方形盖板，调节仪器左侧的粗调零 位电位器，看其是否能调节到零位。 （２）检查仪器内部连接线是否有脱落、虚焊、 接触不良等现象，包括检查七芯插座和插头。 （３）检查放大器是否受潮，严重受潮时，会影 响零位调节。为了较快驱除潮气，可向光电管暗 匣内吹人热风，但注意不要太烫，因为硅胶筒座是 塑料的，温度太高容易软化。 （４）微电流放大器故障或光电管损坏也会导 致指针无法调到零位，这时可拆下暗盒，先断开光 电管的２股引线，单独测试放大器。如果放大器 工作正常，则可能是光电管的问题。 ３．２故障现象２ 仪器在任一灵敏度时，都调不到１００％。排除 故障的方法： 首先检查光源灯是否老化发黑、光源电源是 否正常，如果不正常，需要更换光源灯或修理钨灯 稳压电源。再打开仪器后面板，检查灯丝是否垂 直并正对准进光孔。可在比色皿暗盒内的右侧放 张白纸，波长置于５００—６００ ｒｉｍ之间，应能观察 到一清晰、明亮、四周边沿分明的长方形光斑。否 则，调整光源灯座或松动灯架的固定螺丝，调节灯 架的位置，以达到此效果。若根本无光过来，以及 出现光斑模糊等现象，则是光路中反射镜或（和） 准直镜位置不正确或镜面过脏所致，需要调节光 路或进行相关的擦拭工作。如果光斑正常，则为 光电管衰老或放大器故障，应更换光电管或修理 放大器。 ３．３故障现象３ 光源灯亮，但无单色光从单色器中射出来，或 出现有光射出，调节波长旋钮，光的颜色无变化等 现象。此故障属于光路系统故障，故障原因及排 除故障的方法如下： （１）进光处反射镜调节不当或脱位。可调节 反射镜调节杆进行人射角度调整。 （２）准直镜脱位。需打开仪器底部单色器部 件盖进行修理（注意，准直镜表面镀有铝层。不可 用手触摸或硬质器械损伤表面）。 （３）棱镜松动或波长调节钮脱落、卡死、打滑 所致若波长盘和其轴套卡住时，拆下单色器，手握 住凸轮的边缘，拔出凸轮轴，用细沙纸打掉轴或轴 套上的毛刺，擦上润滑油，重新安装即可。安装时 需要注意，当杠杆前端的小滑轮落入凸轮的凹槽 时，面板上的刻度应对准一２０。，单色器装好后，刻 度盘应能在３６０～８００ ｌｑｍ之间转动。当转动到 ２Ｏ。，杆的小滑轮能自动落入槽中，并能听到落 人的响声。若是由于波长盘的紧固螺母松脱所 致，可只转动波长盘转轴，使杠杆的滑轮落人凹槽 内，然后，把刻度盘置于一２０。，再紧固波长盘的固 第５期 胡秋艳：７２１型分光光度计原理、常见故障及维护保养 ５３ 定螺母即可。 时，不应讲话、呵气，以防呼吸的水汽或唾液落到 ４光度计光学系统的维护和保养 光栅、反射镜表面，形成污迹；绝对禁止用手触及 ７２１型分光光度计是光学、精密机械和电子技 光栅与反射镜表面；为排除故障需要使用工具调 术结合成的光谱仪器，需正确保养和维护，才能保 节某些机械零件时，务必避免工具划伤光学元件 持仪器的良好性能和测试准确度。 表面。 （１）注意保持安装在光源室、样品室的透镜、 为保证测试结果的准确性、可靠性，必须按照 反射镜、密封窗等光学元件的表面清洁，切勿用手 国家计量检定规程ＪＪＧ１７８－１９９６——可见分光光 触摸。在停止工作时间内，用塑料套子罩住整个 度计检定规程对分光光度计进行定期检定。 仪器，在套子内应放数袋防潮硅胶。 ５比色皿的清洗 （２）如果透镜表面附有灰尘，可用干净的吹气 为了节约成本，比色皿经过清洗后可重复使 球吹除；如果发现透镜表面有手印或其他污迹，可 用。对比色皿进行清洗时，只能按照各种试剂的 用清洁的擦镜纸或用沾有酒精、乙醚混合液的脱 性质，采用能溶解中和的方法进行清洗，原则上一 脂棉轻擦。 是不能损坏比色皿的结构和透光性能；二是采用 （３）对于镀铝反射镜，应按下列不同情况分别 中和溶解的方法来达到比色皿干净如初的效果。 进行保养维护：１）如果表面落有灰尘，可用干净的 由于分光光度计中比色皿洁净与否是影响测定准 吹气球吹除；２）如发现表面有手印或其他污迹，则 确度的因素之一，因此，必须重视选择正确的洗净 应区分反射镜表面是否镀有保护膜。对于未镀保 方法。在此介绍２种清洗方式。 护膜的反射镜，则不能用任何物品擦拭（此种情况 （１）将比色皿浸入含有少量阴离子表面活性 般是直接更换反射镜）。污迹较少时，有保养光 剂的碳酸钠（２０ Ｌ）溶液内泡洗，经水冲洗后，再 学元件经验的使用者可采取涂覆火棉胶粘揭方 在过氧化氢和（５：１）混合溶液中浸泡０．５ ｈ。 法。但事前一定要用其他玻璃器件检验火棉胶涂 比色皿不可使用碱液洗涤，也不能使用硬布、毛刷 覆成膜的质量，不能成膜的绝对不能使用。３）对 刷洗。 于镀保护膜（有些会在器件表面镀一层ＳｉＯ：）的反 （２）常用的铬酸洗液不宜用于洗涤比色皿，这 射镜，则可用沾有酒精、乙醚混合液的脱脂棉轻 是因为带水的比色皿在该洗液中有时会局部发 擦。４）分光系统是仪器中制造精度、洁净程度要 热，致使比色皿胶接面裂开而损坏。同时经洗液 求最高的光学元件与机械构件，为确保其工作性 洗涤后的比色皿很可能还残存微量铬，其在紫外 能与质量，在安装与运行正常情况下，切勿随意打 区有吸收，因此会影响铬及其他有关元素的测定。 开密封机罩。如确需打开，应严格遵守维护原则， 般主张使用和过氧化氢（５：１）的混合溶液 即：开启机罩前，注意保持实验室内的温度、湿度 泡洗，然后用水冲洗干净。 和清洁度；目视观察分光系统故障时，尽量减少查 ［编辑：魏方］ 看人员的数量；观察者近距离面对光栅、准直镜 （上接第２７页） ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ８－ｒｏｌｌ ｃｏｌｄ ｍｉｌｌ［Ｊ］．Ｈｅａｖｙ Ｍａｃｈｉｎｅｙｒ，２００６ 机架全连续冷连轧机轧制策略优化中的应用［Ｊ］．冶 （１）：４６－５０． 金自动化，２００６，３０（４）：４９＿５３． ［４］孙一康．带钢冷连轧计算机控制［Ｍ］．北京：冶金工业 ＬＩＵ Ｈｕａ—ｑｉａｎｇ，ＴＡＮＧ Ｄｉ，ＹＡＮＧ Ｑｕａｎ，ｅｔ ａ１．Ａｐｐｌｉｅａ— 出版社，２００２． ｔｉｏｎ ｏｆ ｍｕｌｔｉ—ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｇｅｎｅｔｉｃ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｎ ｒｏｌｌｉｎｇ ｓｔｒａｔｅｇｙ ［５］李光胜，肖凯鸣，白志大．影响液压压下系统动态性能 ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ８－ｈｉｇｈ ５．ｓｔａｎｄ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｔａｎｄｅｍ ｃｏｌｄ ｍｉｌｌ 的因素研究［Ｊ］．液压气动与密封，２００１，１２（６）：４－７． ［Ｊ］．Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，２００６，３０（４）：４９— ＬＩ Ｇｕａｎｇ—ｓｈｅｎｇ，ＸＩＡＯ Ｋａｉ—ｍｉｎｇ，ＢＡＩ Ｚｈｉ—ｄａ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ５３． ｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ＨＡＧＣ ［３］彭鹏，杨荃，王伟．一种八辊轧机的压下控制系 ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ Ｐｎｅｕｍａｔｉｃｓ＆Ｓｅａｌｓ，２００１，１２ 统［Ｊ］．重型机械，２００６（１）：４６＿５０． （６）：４—７． ＰＥＮＧ Ｐｅｎｇ，ＹＡＮＧ Ｑｕａｎ，ＷＡＮＧ Ｗｅｉ．Ｔｈｅ ｓｃｒｅｗ ｄｏｗｎ ［编辑：沈黎颖］
