浅议ARL—4460光谱仪的使用与维护方法

郭安　李丹丹　王哲超

摘 要：实际使用中的ARL-4460直读光谱仪，在进行操作时发生的异常状况通常都能够自动显示故障信息代码，操作人员可以通过翻看手册查询故障信息代码含义来对设备进行调整，从而消除故障；也有一些故障发生后，仪器检测不到故障代码，只能依靠操作人员对于光谱仪运行状况进行判断，结合以往的经验，找到问题所在，文章作者结合实际使用过程中光谱仪经常发生的故障，对故障现象和处理方式进行了梳理总结。

关键词：ARL-4460直读光谱仪；故障处置；仪器标准化

引言

ARL-4460光谱仪是宣钢炼钢后化验的重要设备，其使用过程中对放置现场环境要求非常严格，室温允许范围为20～30℃，并且满足在同一校准周期内室温偏差不能超过5℃；环境相对湿度不能超过80%；同时室内环境应保持洁净，安装位置应避免震动。

ARL-4460的结构由四部分构成，分别是光源系统、光学系统、环境系统和电子控制系统。其中光源系统由光源和样品激发台组成；光学部分由聚光镜、入射狭缝、出射狭缝、分光系统和光电增益管组成；环境系统由水泵、真空泵、油泵组成；电子控制系统由负高压系统、积分板、转换器、状态板和计算机组成。

1 故障现象和处理方法

1.1 光谱仪不能正常工作

在对试样进行激发的过程中，没有发出点火声音，也就是说当操作人员听不到试样被激发的声音，光谱仪显示结果全部为零，同时没有检测到能量的输出时，这时，光谱仪报如下的故障代码：ICS：CCS/DCV+350Volt power supply out；ICS：CCS/DCV+200Volt power supply out。状态栏CCS/DCV+350V和CCS/DCV+200V能量输出显示均为零。

此时，可按照以下顺序查找故障原因：首先，关闭激发按钮，让仪器形成闭合回路，如果CCS/DCV+350V和CCS/DCV+200V还是没有能量输出，则可能是门锁接触不良或者闭合回路断开；如果激发门台锁正常，仪器仍然没有点火的声音，很可能故障是由点火板造成的，如果是这种故障，可以按照以下顺序进行维修：首先更换门锁开关，大部分情况下故障就能够消除，如果故障仍然存在，就必须进行进一步维修，通过认真听激发台工作的声音，如果没有点火声音，同时所有显示为零，那么故障点就在激发点火台火板部分，检查真空室右下方的CCS光源柜，取下激发台保险罩，测量电源板保险通断，如果是保险损坏则更换保险后仪器点火回复正常，造成电源板保险损坏的原因就是冷却风扇右侧的点火板灰尘太多，如果不是保险的故障，就需要对点火板进行整个更换，再重新激发试样，测试效果。

1.2 仪器标准化后出现故障

在进行仪器标准化维护操作之后，仪器出现warning：standard updating execution；alpha/or beta out oftolerance故障码，故障查找：仪器出现这种信息是指标准化后，一些元素对应的α系数和β系数超出标准范围，规定α系数的正常范围为0.8～2.0；β系数的正常范围在“0”左右。正常仪器检测的元素状态越好，其α系数越接近“1”，同时β 系数越接近“0”。查看α系数和β系数的数值可以通过在操作界面中依次按下 Configuration Report、anal-ysis、analytical program按键后，再点击日常分析曲线，此时界面就会显示所有元素的α系数和β系数，找出系数不在正常范围内的元素。

故障处置方法如下：首先清理仪器火花台，因为做标准化通常使用废弃试验进行激发来排净火花台空气，每次进行仪器清洁之后都应该重新调整电极距离，按照样品品名牌号来安排标准化样品顺序，排序后对每个试样进行编号，以免进行标准化时候拿错试样。如果在查看标准化元素的α系数、β系数的数值后发现其中S、P对应的α系数偏大，很可能就是透镜受到了污染，这时候需要使用无水乙醇进行浸泡并使用擦镜纸擦拭，同时检查仪器的真空度和入射窄缝是否同时发生变化，发生变化的要及时重新校正。

1.3 光学系统部分出现故障

当对试样进行分析时P元素分析结果异常或者进行控制样品校正时，测得的P元素测量值与标准值之间存在较大差异，导致这种故障的原因主要是氩气纯度不达标，氩气中夹杂的杂志气体吸收了P、S等元素的激发谱线光能；此外，如果狭缝随着温度、湿度等外部环境发生改变时，也会干扰P元素的分析结果。

故障处置方法如下：将氩气净化工作塔转移至已经经过净化处理的工作塔上，消除杂质气体的影响。ARL-4460型直读光谱仪运行非常稳定，迹线漂移速度很慢，在对其进行必须的描迹检查时，可以选择比较简单的积分描迹检查法，此方法同时也适用于多元素描迹。积分描迹检查方法如下：从主菜单选择 Intiali-sation→Integrect Profile，设定初始刻度为 START DI-ALPOSITION，不同的光谱仪起步时刻不尽相同，起步点可以按照出厂设置保持不变，将步长STEP DIAL设定为2，将最大步数MAXIMUM NUMBER OF STEPS设定为15，全部设定完毕后按下START PROFILE激发试样，直到走完最大步长。在激发过程无需调换对试样换位置，点击CALCULATE AVERAGE进行平均值计算，最后记录位置，存储退出。

1.4 电子控制及计算机部分出现故障

当点击“Analyse”时，光谱议不能正常工作，显示所有元素的含量都处于最低检测限，此时，光谱仪会显示“Norespond from ICS”故障信息。进行故障查找时，按下[F7]之后，此时显示的电压值通常只有很低的几十伏，这时就需要更换负高压模块；如果光谱仪显示的故障信息为“No respond from ICS”，这种情况通常由于操作过快导致电脑通讯出现故障，此时需要关闭光谱仪后面的electronics开关，至少保持20s再重新打开并点击[F7]按键，重新进入初始化状态，恢复电脑通讯设备。

检查ARL-4460光谱仪状态栏[F7]用于观察仪器状态是否处于正常状态，如果光谱仪处于联机中断状态，打开仪器左下方的门，同时按下红色和绿色按钮，强制退出状态栏，之后再重新进入一次状态栏，通常此类故障就可恢复。

2 结束语

针对ARL-4460光谱议进行的清理维护工作，需要专门技术人员的配合，熟悉光谱仪的操作参数和常见维护知识，有助于加强设备的稳定运行能力，提高试验数据精度同时延长光谱仪的使用寿命，只有通过操作人员对仪器使用知识的不断学习摸索，才能确保化验设备的良好运行，从而确保化验数据的准确性，更好的服务于生产现场。

参考文献

[1]胡双开.真空直读光谱仪分析结果不稳定的因素分析及解决办法[J].湖南冶金，2000（3）.

[2]刘伟明，李洪，孙琳琳，等.直读光谱仪使用中的日常维护与一般故障排除[J].光谱实验室，2009（3）.