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【开学季】小问题大麻烦——雾化室无法制冷原因探究及维修始末

ICP-MS

  • 前几天在论坛上已经发帖说了雾化室无法制冷的问题,几经查找原因,总算把问题搞定,特来跟大家分享下过程!

    雾化室是样品引入系统的一个重要部分,样品在雾化器雾化后,大而重的液滴碰到雾化室壁被排在废液中,雾化室一般要维持在2℃的恒温,如果分析的是有机样品,且样品蒸汽压高的话,雾化室通常要制冷到-5℃。雾化室维持低温恒温,保证了气溶胶的均匀性,提高等离子体的稳定性和离子化效率,提高灵敏度和保证了分析结果的稳定性(更小的RSD)。关于这个温度的设定,应该是优化了的结果,我试着在温度不稳定的时候进调谐液发现灵敏度偏低和RSD偏高。可见雾化室维持低温的重要性,雾化室保证低温主要是通过帕尔贴(Peltier)来制冷,百度了下其原理“帕尔帖(Peltier)效应的物理原理为:电荷载体在导体中运动形成电流,由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级,当它从高能级向低能级运动时,就会释放出多余的热量。反之,就需要从外界吸收热量(即表现为制冷)。http://baike.baidu.com/v。iew/2390580.htm?fr=aladdin&qq-pf-to=pcqq.group
    派尔贴就是下图这个东东。打开前后的样子。





    但是,这个部件在前一天工作了大约8个小时后,第二天竟然不灵光了,主要表现是制冷缓慢,像乌龟在散步,而且当温度到22度左右的时候居然又像蜗牛在散步,这基本上等于冷却循环水的温度,很明显哪个地方出了差错。



    目前的困境是尚有100多个样品在待机中,要一周内出具分析结果,这不是要挨批的节奏嘛!?赶紧找原因,看看能不能修好。以我个人的理解分析了几个原因:

    1,循环水不制冷了,或者制冷缓慢。循环水我是单独放在一个小隔间里,里面配了1.5P的空调,主要是它散热太快了,跟仪器放在一个房间噪音和温度估计都受不了,事实证明是没错的(仪器刚安装的时候放在一个房间,总是提示循环水温度太高,导致熄火。)

    2,循环水管进入派尔贴的一段可能堵到了。

    3,数据线插口或者本身OVER了。

    4,派尔贴OVER了。

    5,控制派尔贴的电路板OVER了。

    想到这几个原因,我就来一一试验了。

    1,循环水的问题,我将房间空调的温度调到17度,在仪器监视界面发现水温在缓慢下降,再点火,发现水温上升到30左右的时候基本维持恒定,可以排除循环水不制冷的问题。

    2,循环水进入派尔贴的一段堵了。循环水进入派尔贴一般要在点火后,如果在未点火的时候试验,只能点维护界面的打开水阀的选项,见下图。

    我首先将进入派尔贴的那段水管拔出(选择OUT那个接口,这个是快速接口,很容易操作,见下图),放在废液瓶里,有水流出时不至于留到地面上(这个流速很快,小心喷到仪器及电源插头里),打开循环水机,等进入维护界面,勾选打开阀的选项,发现有水快速喷出,这证明水管是没堵的。





    3.这个我能做的只能是反复插拔接头了,但是症状依旧啊。

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  • 阶前尘

    第1楼2014/09/10

    应助达人

    4与5这两点,我只能问工程师,让其判断了,他说应该是这两个部件其中一个挂掉了。只能把两个配件都寄过来试一试。一看维修报价3万2,这价格逆天啊。但是样品堆在那不换也得换啊,赶紧预约,刚好这期间是中秋节放假,假期一过,快件也到了,如下图。工程师告诉我如果是电路板坏了需要他亲自过来,派尔贴坏了我自己换就行了。想想这工时费也差不多5000块,咱还不如自己试试呢(其实我感觉工程师不屑于赚这点钱的,他们都懒得出差。)




    因为这个派尔贴是整体的,而且接口都是快速接头,很好安装。先把旧的卸下来,在把新的装上去,开循环水,进维护界面,勾选水阀,看看是否温度在降。果然温度下降很快,在10min左右温度就稳定在2℃了。既然这样,那就点火后再试一试,结果也是在10min左右温度就稳定在2℃了。这完全说明就是派尔贴挂了,电路板是好的,省了一大笔银子(电路板报价18000多)。

    至此,维修成功。但是要找下原因,为什么派尔贴会挂掉呢?我把旧的拆开,发现其内部有些地方有水痕,也有锈迹。水是从哪地方进来的呢?雾化室是密封的,一般水不会流到其外壁啊?再问工程师这个东西咋保养呢,工程说要维持实验室内一定的湿度,其在制冷的过程中,如果房间湿度大,水汽遇到冷的雾化室外壁,会凝结成水滴,有可能流到派尔贴内部,导致电路短路什么的。我回头看了下实验室房间的温湿度表,发现湿度在72左右了,前段时间阴雨连绵,这个湿度也算正常了,虽然开着空调,也不顶用啊。在点火3个小时候,熄火,打开派尔贴,果然发现雾化室外壁有水滴。看来,房间配个除湿机是必须的了,虽然我以前屡次要求配备,领导总说有空调无需除湿机,这次是个大好时机,只有当问题发生了,导致了经济损失,领导才会在意。我想这次以后,除湿机应该很快就会到位了。



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  • 社区=冬季=

    第2楼2014/09/10

    然后呢。。。。

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  • 精彩的活

    第4楼2014/09/11

    楼主很强大。

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  • timstoicpms

    第5楼2014/09/11

    你来个排列组合:上壳(旧)配下壳(新),或者 上壳(新)配下壳(旧),看看究竟是哪个坏了?我估计90%是 旧下壳坏了,旧上壳是好的。

    华南 3月份初回南天,6-7月份梅雨天,墙壁都能淌水,没有除湿机是不行的!

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  • jiasheng

    第6楼2014/09/11

    这个“派尔贴”一万多呀。
    我每次做完实验都发现底部有水珠,看了得琢磨琢磨。

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  • 上党之巅

    第7楼2014/09/11

    应助达人

    又学到新东西了,派尔贴很新鲜的东西呀 。

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  • 阶前尘

    第8楼2014/09/11

    应助达人

    上壳(旧)配下壳(新),是这个组合,上壳不容易进水的!

    timstoICPMS(timstoICPMS) 发表:你收到 半导体制冷 上壳、下壳?

    上壳(旧)配下壳(新),或者 上壳(新)配下壳(旧),排列组合看看究竟是哪个坏了。

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  • 阶前尘

    第9楼2014/09/11

    应助达人

    单下壳的话就5000多块,18000的是那个电路板!

    jiasheng(jiasheng) 发表:这个“派尔贴”一万多呀。

    我每次做完实验都发现底部有水珠,看了得琢磨琢磨。

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  • 关臣夕

    第10楼2014/09/12

    晕。你们领导是北方人吧。

    北方人就是对潮湿环境没什么概念,不出事根本不信。

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