实验室仪器设备发生故障的原因及检修方法介绍

一、实验室仪器设备发生故障的原因

高校实验仪器设备发生故障的原因一般可归纳为以下3类：

1、仪器设备外部因素不正常所引起的故障

这类故障主要由于实验室环境温度、湿度不适宜，供电电压不稳，外部电磁场以及仪器受震动而引起的。在温度过高、湿度过大、通风不良等环境条件下，设备运行过程中某些元件会过热，甚至烧毁，电路板会氧化、遭腐蚀损坏，电路短路以及导电性灰尘吸潮也能够直接烧坏元件。

2、人为的操作使用过程不当引起的故障

如果操作者在实验过程中操作不当，致使一些液体流入仪器内部的电路板或元件上，会发生化学腐蚀和电化学腐蚀，使仪器受损。有的仪器设备在开机后须预热一段时间方可使用，而有的仪器设备在开机后须按要求进行调整、校正参数才能使用。如果仪器发生故障前的征兆没能引起使用者注意，极有可能造成仪器损坏。这些人为操作不当出现的故障应引起管理者足够重视。

3、仪器设备自身内部某些元件质量缺陷引起的故障。

碳膜电位器，多圈电位器或机械零部件因磨损、氧化或接触不良能够造成仪器设备的故障；仪器设备所使用的元器件性能不佳，例如，半导体器件、集成电路、电阻、电容等性能不稳定也会引发故障；仪器设备生产厂家制造工艺落后、元器件虚焊、插件接触不良，也能使仪器在使用过程中因瞬间电流偏高而击穿元器件，造成短路或开路的故障。

二、实验室仪器设备出现故障应对方法

由于各种实验仪器设备的结构、工作原理各不相同，即使同一种仪器设备、同一故障现象，故障原因也可能不同。目前仪器设备在不断更新换代，同种仪器的两代产品，其内部也有着不一样的构造，这给维修带来一些麻烦。因此，为了保证教学与科研实验设备能够安全、稳定、有序地运行，需要维修工程技术人员熟悉各种仪器性能，对仪器设备的故障要有一个全面了解和解决方案。在维修过程中，要善于观察、准确判断，灵活应用各种维修方法，努力发现仪器维修中的一些共性问题。

1、故障诊断

（1）询问用户使用情况，维修技术人员接到故障设备后，不要急于拆开它，要询问用户使用情况，产生故障的现象以及故障前的异常现象等，并做好记录，为下一步维修做好准备。

（2）试机观察：观察包括看与闻，观察仪器设备组成部分的外形变化，如，熔断丝是否烧断，紧固件是否松动，整机有否冒烟现象，仪器内部是否短路而出现跳闸现象；闻仪器是否散发出焦糊气味。

（3）测量：这项工作是在询问与观察基础上，依据不同仪器设备整机工作原理，结合故障现象，判断产生故障原因。可以运用万用表检测相关点的电压和电流，用示波器检测相应点的波形图，缩小查找故障范围，确定故障部位和故障元器件。

2、故障排除方法

（1）直观法维修

仪器常出现的故障现象是开机时无任何显示。若是机械故障，应检查齿轮是否磨损、传动带是否老化断裂、支柱或螺栓是否松动等；若是电路故障，可查电源部分是否正常、熔断丝是否烧断。可根据熔断丝烧断程度判断故障是仪器内部引起，还是外部因素引起。如果熔断丝烧断较黑，常是仪器内部大功率元器件短路；如果熔断丝断丝清晰则常是由仪器外部供电电压与电流不稳或是仪器内部小元件故障引起。另外，光学显微镜光源灯、分光光度计光源灯等因长期使用，灯脚易被氧化，造成接触不良而无法点亮，用细砂纸打磨光洁可恢复正常使用。仪器内部继电器触点被氧化以及各类仪器弹性开关触点、触膜屏的功能选择触点按钮等均可用细砂纸打磨光洁或使用触点清洁剂处理。

（2）替代法维修

在维修过程中，需更换的元器件若一时无法购买到相同型号的产品，则可选择替代法。如，维修采样值无法达到要求的KC-120H型智能中流量TSP采样器，经查是1.5KΩ多圈电位器失效，而市面上未能购到同阻值元件，则选择阻值相差不大的2kΩ多圈电位器替换，仪器即恢复正常。一般情况下，替代电位器可选用功率接近、阻值略大些的即可；晶体管的代换，可根据耐压值、击穿电流等参数，选择参数值接近的代换。

（3）对比法维修

一些仪器在出现故障时，用户无法提供使用说明书及电路图，甚至仪器设备厂家根本没有提供电路图。在这种情况下就要用对比法或参照法维修，当故障元器件被烧毁、腐蚀、氧化而无法确认参数值时，可以查看同类仪器中功能相同部分的电路，其电路中有一些元器件组存在一致性、对称性。对照测试同类仪器对应元器件的参数，为排除故障提供参考依据。

（4）测量分析法维修

对一些内部电路较复杂的仪器设备，应依使用功能分为若干部分，有针对性进行分析、检查，使用万用表测量相关点的电压并与正常值比较，使用示波器察看波形信号以分析故障范围，找出电路中的故障元器件。

（内容参考实验与分析网）

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