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直热式色谱柱恒温箱电路结构及维修知识

sc360xp

2017/08/20

液相色谱（LC）

早期的国产色谱柱恒温箱，采取直热式结构，功能简单，价格便宜。但没有电路图，维修不太方便。下面剖析一台天津奥特赛恩斯（AUTOSCIENCE）仪器有限公司生产的AT-330型柱温箱，绘出电路图，提供元件参数，供维修时参考。
一、外观及主要技术参数
该柱温箱机体全铝制造，可以立放和卧放。加热功率150W，电源220V+20%/50Hz，旁边是六通进样阀：

下部，控制仪表操作界面。温度范围：室温～100℃，或室温～150℃（订制）；使用两组四位LED显示组件，设定温度（下，绿色）及实测温度显示（上，红色）：

取下柱箱盖，加热腔盖上面的玻璃透窗可以方便地观察内部色谱柱的情况：

再取下加热腔盖，内部的色谱柱支架，最多可放置2只色谱柱：

柱温箱也可以卧放安装，平躺在工作台上：

柱温箱背面，有商标、电源开关、保险管座、橡胶脚垫：

看商标，这台柱温箱是2007年的产品：

底部，为了立放的稳定，底盘比较宽大：

二、拆机顺序
拆下后部箭头所指两颗固定螺丝：

卸下纯铝加热芯板：

加热腔内，加热芯板下方的空间比较大，放置了几个元件：

有固态继电器（驱动电热丝）、接线柱、保险管座及电源开关：

这是固态继电器、接线柱：

这是保险管座、电源开关：

卸下加热芯板上的压板：

压板下面是云母层压薄板，耐热并起到绝缘作用：

云母层压薄板有三层，中间一层绕有电热丝：

在云母层压薄板下面，温度传感器铂热电阻紧贴加热铝基板：

卸下仪表四周的固定螺丝：

宽大的底盘及增重块，增加柱温箱立式摆放时的稳定性，内部安置温控仪：

取下温控仪固定螺丝：

取出温控仪：

三、电路分析
绘出仪器电路原理图：

电路工作原理：接通电源后，如果室温低于设定的工作温度，温控仪向固态继电器发出接通控制信号（高电平），固态继电器接通电热丝供电，电热丝开始加热。热量通过加热腔铝板辐射到整个加热腔，当温度达到设定值，温控仪对温度传感器（铂热电阻）上的电平信号进行分析处理，切断控制信号，固态继电器停止对电热丝供电，不再继续加热。当加热腔内的温度低于设定的下限值，温控仪又接通固态继电器，对电热丝供电，进行加热，直到达到设定值，如此循环。温控仪有高温（上限）报警设置，当检测温度超过设定上限值，仪表面板上有报警灯示警同时停止加热。
四、元件参数
电源保险管，普通规格，2A/250V：

实测电热丝带的电阻值255.1欧姆（室温29℃），在220V供电下，功率约190W：

温度传感器采用A级德国贺利氏薄膜PT100铂热电阻，稳定性好，精度高：

交流固态继电器采用北京希曼顿（XIMADEN）公司S203ZW型，可以带3A/24-240V的负荷，这是标准产品，也可以选择其他品牌S203ZW型：

温控仪采用标准化产品，小型XMTG-8512智能化温度调节仪。温控范围0-400℃，使用Pt100铂电阻温度传感器，使用环境温度不超过50℃，交流电源220伏：

本仪器使用的XMTG-8512温控仪，参数选项为，OUT：SSR,ALM1；INPUT：Pt100（图中红点选中），采购时应当注意这个问题：

温控仪后面的接线位置：

五、维修要点
绘出电路元件接线图：

1、机器不通电、仪表无显示故障
用万用表检测电源开关好坏；检测电源保险管好坏；更换一只温控仪试试。
2、机器不工作故障
通电后，仪表有显示，但机器不工作。检测电热带好坏；检测固态继电器好坏；检测机器温控仪好坏。
3、机器温控功能作用不正常
首先，检测传感器铂热电阻好坏。松开铂热电阻在接线柱的线头，按照Pt100的分度表（附件），测量其电阻值。当电阻值为∞，断路故障；当电阻值为0，短路故障；当电阻值与分度表不吻合，相差较大，会影响温度控制的准确性，甚至严重失调。应更换铂热电阻。
其次，检测固态继电器。当机器加热工作时，固态继电器上的红LED会亮，若不亮，更换固态继电器。
第三，检测温控仪好坏。执行加热功能时，温控器无控制信号输出给固态继电器（固态继电器本身是好的），更换温控仪。
六、结束语
通过拆解，AT-330型柱温箱的电器元件很少，都是普通标准化元件，最贵的温控仪在TB上才70元左右一只，即便宜又好买。当怀疑某个元件有故障，采取更换的办法最为有效，对具有初级电工知识的人不是一件难事，又好又快地维修，又能节约费用。
附件：Pt100热电阻分度表

附件：

Pt100热电阻分度表.pdf

分
该帖子已被版主-夏天的雪加10积分，加2经验;加分理由:原创奖励

相关话题

夏天的雪

第1楼2017/08/23

应助达人

这么好的原创，怎么没有人关注呢。虽然拆卸的柱温箱品牌不是很常见，但是拆卸的过程，元器件的讲解以及电路的介绍都是很详细的。实验室许多温控装置的电路估计与此有相似之处，通过老师的讲解还是能学到许多东西的。感谢分享！

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sc360xp

第2楼2017/08/24

谢谢夏天的雪斑竹的肯定。个人感觉，现在看帖的坛友对自己熟悉的内容感兴趣，一般不发表评论。一是怕发简单的评语被说成灌水；二是怕说错，惹得别人笑话，干脆不说为好；再有，像前几年一大批好学相关知识的人在减少。建议为了鼓励大家发言，活跃气氛，论坛对简单的评语（灌水）无须控制，只要不过分就行。
夏天的雪(bingwang228) 发表:这么好的原创，怎么没有人关注呢。虽然拆卸的柱温箱品牌不是很常见，但是拆卸的过程，元器件的讲解以及电路的介绍都是很详细的。实验室许多温控装置的电路估计与此有相似之处，通过老师的讲解还是能学到许多东西的。感谢分享！

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夏天的雪

第3楼2017/08/24

应助达人

恩，围观的多，讲话的少。论坛就是交流的地方，应该鼓励畅所欲言，讲错了有人指出来总比一直不知道正确答案好
sc360xp(sc360xp) 发表: 谢谢夏天的雪斑竹的肯定。个人感觉，现在看帖的坛友对自己熟悉的内容感兴趣，一般不发表评论。一是怕发简单的评语被说成灌水；二是怕说错，惹得别人笑话，干脆不说为好；再有，像前几年一大批好学相关知识的人在减少。建议为了鼓励大家发言，活跃气氛，论坛对简单的评语（灌水）无须控制，只要不过分就行。

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小不董

第4楼2017/09/04

应助达人

话说我也有一台04年的和楼主一样的柱温箱了，后来直接买了仪器配套的柱温箱，工作站控制的。
楼主能把他彻彻底底解剖一边，厉害了。

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zyl3367898

第5楼2017/09/04

应助达人

很厉害，元器件的讲解与电路原理讲的很详细。

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wccd

第6楼2019/11/17

应助达人

如果把ALM1触点利用起来，增加一个超温保护（即报警断电功能），就可以防止固态继电器击穿导致温度失控的故障了。

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