高校大型仪器设备的维护与维修模式研究

唐丽云, 席 力

(兰州大学 磁学与磁性材料教育部重点实验室, 甘肃 兰州 730000)

高校大型仪器设备的维护与维修模式研究

唐丽云, 席 力

(兰州大学 磁学与磁性材料教育部重点实验室, 甘肃 兰州 730000)

高校实验室建设近年来得到了迅速发展,大型仪器设备快速增加,维护、维修工作面临巨大挑战。结合实际工作中的实例,根据实际工作过程对大型仪器设备维修维护模式进行了研究讨论,对提高大型仪器设备管理水平做了有益探索。

高校实验室； 大型仪器设备； 维护维修

高校实验室是国家科技创新体系的重要组成部分,是研究型大学开展基础研究、人才培养的基地[1-2]。大型仪器设备是高校从事教学、提升科学研究水平的必备条件,是研究型大学“双一流”建设的主要内容之一[3]。随着高校教育水平和科研水平的提升,教学与科研对高水平分析测试的依赖性在不断加大,大型仪器设备在科研中的支撑作用也日益增强[3]。本实验室的大型仪器设备自2000年左右开始建设,目前台件数及种类越来越多。大型仪器设备大多数为进口,很多早已过了保修期,生产厂家维修周期长、价格昂贵。随着教学科研任务增多及实验室对外开放工作的开展,做好大型仪器设备的日常维护工作,努力开展一些自主维修工作,保证仪器设备良好运行,降低故障率,提高大型仪器设备使用效率,降低实验室运行成本经费,成为高校实验室管理面临的巨大挑战[ 4-6]。

1 大型仪器设备日常维护与维修模式

大型仪器设备的维护维修工作是做好高校实验室管理的关键环节。直接影响大型仪器设备的完好率和使用寿命。我校实验室的大型仪器设备目前大致分为3部分：第一部分是2000年前后第一批建设的项目,这部分大型仪器设备因为是首批购买,大部分是常规的通用性强的设备,目前已有10年以上使用年限,其计算机控制及软件老化、不兼容,电路故障由于器件老化也开始增多,全部都不在保修期内,生产厂家很多已将产品更新换代,维修不便；第二部分大型仪器设备的特点是高水平的尖端产品多,大都是国际领先,甚至达到国际一流前沿,价值高；第三部分特点是专业性强,分布在各个学科的实验室。

先进的科研平台需要先进的运行管理模式。运行模式是决定设备运行高效益的重要因素[7-8]。实验室为适应开放发展、高效运行的需要,设备维修维护工作要与时俱进。以定期维护为主，日常多加预防，及时维修，保障仪器设备正常运转，服务于教学科研。建立大型仪器共享平台,实行每台大型仪器设备专人负责制,实验技术人员分属各专业研究所,负责本所的仪器设备日常维护、日常检测标定及力所能及的维修工作,根据不同的大型仪器设备特点，分别实施不同的维修维护模式，保证大型仪器设备的高效运行。

(1) 传统模式。当前大部分仪器通常采用的运行模式,由专职工程师负责完成定期的维护保养,发生故障时首先作出判断,联系厂家直接更换故障板,不能自主维修时由厂家工程师上门服务。

(2) 购买维修服务的新模式。对于高、精、尖大型仪器设备,以现在的实验技术人员及指导教师的水平,进行专业的维修很难做到,生产厂家具有丰富的专业经验及工具配件,所以对于已经过了保修期的此类设备采用购买外包服务的模式,按照大型仪器设备年维修费占比设备总值3%～6%的标准[9-10]，与生产厂家或国内代理商协商签订维保协议购买定期服务。这种方式效率高，使专业性强的大型仪器设备不容易损坏,利用率高,延长了使用寿命。缺点是依赖性强,费用一般也高,目前不容易普及[ 11]。

(3) 自主维修模式。对于使用年限长,厂家维修费用高,性价比完全不合适的仪器,自己动手自主维修。优点是节约经费,培养实验技术人员的动手能力,缺点是专业工具配件缺乏,效果无法保证，工作繁琐,报酬少，人员积极性不高。

2 大型仪器设备的维护维修原则及程序

大型仪器设备的维护与维修工作以定期维护为主。定期维护在日常工作中可以自主安排,有效预防事故的发生,延长大型仪器设备的使用寿命[12 ]。定期维护的重点：

(1) 工作环境维护。这项工作看似简单,但不可或缺。以实验室闭循环低温恒温器为例,闭循环低温恒温器是超低温实验的通用设备,具有长时间连续工作的特点。保持环境清洁、通风、定期清洗循环水制冷外部机、更换循环水、定期检查真空泵及管路系统、用电线路等。大型仪器设备发生故障不能正常使用往往是小的故障引起,如灰尘大沉积在线路板上,造成插口等部位接触不良或者绝缘性变差,循环水路堵塞造成制冷效果差等。

(2) 仪器本身维护。必须按照说明书进行,良好的维护可延长使用寿命,提高使用效益。如闭循环低温恒温器包括压缩机和冷头2个部分,原理是利用高纯氦气压缩膨胀至样品室将热量带出,达到制冷目的。仪器本身维护项目及维护方法步骤,观察压缩机的氦气压显示,适时补充氦气至正常区域,在仪器后面板上有补气口,因为是液氦温度工作,所以注意事项是绝不能带入空气,要将补气管路冲洗2次以上；工作时间长达不到制冷效果时,首先对吸附器进行烘烤,将气体杂质挥发出来,仍达不到要求时,更换吸附器,拆卸更换时注意顺序,接头为自密封接头,先拆出口的,保持压力,再拆进口,装时顺序相反。

(3) 一般维修原则及程序。大型仪器设备来自世界各地,故障的发生存在客观性、随机性、复杂性。维修的首要工作是故障判断。大型仪器设备一旦发生故障,应与操作人员详细了解使用过程,故障现象,记下故障代码,分析可能原因,作出判断,排除故障。不能排除时,立即与厂家维修工程师联系(很多仪器具备远程诊断接口),切记不要盲目拆卸,以免造成更大的损失。根据厂家的报价,按照学校规定填写维修单,上报平台主管部门申请使用维修基金经费,签订维修合同进行维修。维修完成后做好记录归档。

(4) 自主维修。以我校低温恒温器为例，该仪器1996年美国进口,与穆斯堡尔谱仪配套使用,已经运行使用多年,出厂时最低温度15K,维修前只能到50K,国内代理公司建议返回国外原厂维修,因进出海关手续繁琐,厂家报价昂贵,所以决定自己动手,自主维修。首先从厂家购买了冷头维护包,有全套的易损胶圈。维修工作是将冷头部分的密封橡胶圈更换,冷头运行多年内部因铅粒蒸发造成的内部污染,对内部进行彻底清理,有些部件没有专用工具没有更换成功,活塞也有老化,但是没有买到备件,没有更换。最后维修结果是最低稳定工作温度到23K，取得了一定的效果。通过对该仪器的拆解,更详细地了解了该仪器设备的设计理念及解决问题的办法途径,培养了学生解决实际问题的动手能力,锻炼了自己。是一次有益的经验积累。

本实验室的X射线衍射仪为2000年购买,计算机配置老化严重,运行缓慢,数据存储不便,由于硬件的兼容性问题厂家也不能更新至最新版本,而且费用高。自己摸索,经过几个月的时间反复实践,最后更新成功,实验室对参与计算机更新的学生进行了一定的奖励。

3 提高大型仪器设备维修效益的有效措施

3.1 维护保养制度化

(1) 将维护保养、维修及备品供应期限、价格等写入大型仪器设备购买合同，使大型仪器设备维修保养制度化。大型仪器设备维修更多的依赖于生产厂家提供备品备件及服务,高校在仪器购买时大型仪器设备购买合同里一般保修一年,但是仪器使用寿命大都在10年及以上,应加强生产厂家对维修包及后期维护维修的具体承诺,对易损件及消耗件应该有详细分类报价及保证供应条款。

3.2 加强实验技术人员的业务培训

高校大型仪器设备更新换代速度快,知识更新和专业培训尤为重要[13 ]。实验技术人员必须参加所管设备的安装调试、验收和操作及日常维护内容的培训工作,特别要掌握易耗材易损件的换装,对仪器设备的使用寿命、维护周期、零部件的维修费用等积累足够的专业知识。加强实验技术人员专业培训,鼓励实验技术人员参加仪器设备的用户经验交流会学习交流,必要时到仪器设备生产厂家去直接学习。高校仪器设备的实际操作使用人员大多为研究生,流动频繁,保持管理人员的相对稳定、加强操作人员培训是提高仪器设备的使用效率,降低故障率的有效措施。

3.3 落实实验技术人员激励机制

高校实验技术人员是大型仪器设备的管理者使用者,是设备维护维修及学生培训工作的主要力量。高校对实验技术人员缺乏足够的重视和必要的激励机制,造成人员积极性不高、队伍不稳定、发展缓慢,一定程度上影响了大型仪器设备的先进功能在教学和科研中的充分发挥。教育部颁发的《高等学校仪器设备管理办法》要求:“学校要重视仪器设备工作人员队伍的建设,提供各种参加培训、研讨、考察活动的机会。对在实验技术方面作出成绩并取得成果的人员应给予奖励。要制定行之有效的业务考核及技术等级晋升办法,使他们热爱本职工作,努力提高业务及管理水平[9]。”建立激励考核机制,鼓励实验技术人员发表与本岗位相关的管理类或仪器设备类的文章及专利,鼓励他们申请与实验室仪器设备相关的项目,切实提高实验技术人员的待遇,以适应现代高校实验室工作需要,留住人才专注于大型仪器上做日常工作,逐步提高实验室仪器设备的管理水平,为一流的学科建设提供高效服务。

References)

[1] 李祥,赵世杰,刘彬彬.国家重点实验室大型仪器设备管理与维护探索[J].实验技术与管理,2011,28(12):185-188.

[2] 曹永正,刘洋,张海江.浅谈高校大型仪器设备的维修与维护[J] .实验室科学,2012,15(4)：190-192,196.

[3] 国务院.关于印发统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案的通知：国发[2015]64号[Z] .2015.

[4] 刘会玲,刘树庆.高校实验室设备安全使用与维护保养[J].实验室研究与探索,2013,32(6):223-225.

[5] 王鹏程,李长友,张亚莉，等.高校仪器设备维修管理的探索与实践[J].实验室研究与探索,2016,35(10):281-283.

[6] 孙红霞.外包在大型精密仪器维修中应用的探讨[J].实验室科学与技术,2015,13(2):197-198,211.

[7] 冯倩倩,赵敏,靳娇，等.生命科学学科仪器平台的特色与管理模式[J].实验技术与管理,2017,34(2):250-253.

[8] 落巨福,陈欧.高校仪器设备维修管理探索[J].中国现代教育装备,2014(7),7-9.

[9] 教育部.高等学校基础课实验教学示范中心建设标准[Z].2011.

[10] 教育部.高等学校仪器设备管理办法：教高[2000] 9号[Z].2000.

[11] 丁小丽,郭玲,刘陶,等.美国高校大型设备共享管理方式及启示[J].实验室研究与探索,2017,36(1):234-237.

[12] 柴黎,姚秀芳.高校实验室仪器设备维修管理的探索[J].实验科学与技术,2013,11(3):173-175.

[13] 齐龙,王文强,孙志宏,等.浅淡高校实验仪器设备维修与保养[J].现代科学仪器,2012,4(2):172-175.

Research on maintenance and repair mode of large-scale instruments and equipment in colleges and universities

Tang Liyun， Xi Li

(Key Laboratory for Magnetism and Magnetic Materials of Ministry of Education，Lanzhou University，Lanzhou 730000，China)

The construction of laboratories in colleges and universities has developed rapidly in recent years, and large-scale instruments and equipment have increased fast. The maintenance and repair work faces great challenges. Combined with the examples in actual work, the maintenance and repair mode for the large-scale instruments and equipment is studied and discussed according to the actual work process, which is helpful to improve the management level of large-scale instruments and equipment.

university laboratory；large-scale instruments and equipment；maintenance and repair

2017-06-16

唐丽云(1965—),女,河北保定,高级实验师,仪器设备管理及实验测试技术.

E-mail：tangliy@lzu.edu.cn

10.16791/j.cnki.sjg.2017.12.071

G482

B

1002-4956(2017)12-0290-03