DTG-60AH同步热分析仪的故障案例分析和日常维护

摘要：通过对DTG60AH同步热分析仪的故障案例分析，阐述了同步热分析仪日常维护的要求。

关键词：同步热分析仪;故障;日常维护

热分析技术是研究物质的物理性质、化学性质与温度之间的关系的一种科学的实验方法，最常用的两种方法有原始的差热分析法（DTA）和热重法（TG），分别是由法国Le Chatelier和日本本多光太郎等创立[1]，我司的差热热重同步分析仪（DTG60AH）技术正是基于这两种方法建立的。同步热分析仪作为大型精密仪器，对外置的环境以及人员的操作维护都有很高的要求[2]，随着时间的推移，内外因素的变动，都会影响到仪器的正常运行，以下通过实例分析来阐述该仪器的维护要求。

1 仪器介绍

DTG60AH同步热分析仪购于日本岛津，它由以下部件组成：工作主机、工作站、电脑、气体流量计、变压器、空气泵及氮气气瓶，而为了获得更稳定的输入电压，在变压器前加装了稳压器。仪器单独放置在坚实的台面上，以避免外界的震动干扰，也保证仪器测试的精度和稳定等指标[2]。室内配有空调及抽湿机以满足仪器对温度和湿度的要求。

2 仪器故障

（1）故障表现。除了无法开机、常温下温度、差热或重量数据跳动明显外，同步热分析仪的故障通常反映在测试获得的数据上，如2019年3月28日测试两个样品，发现其中一个样品的差热线和温度线出现异常波动，随后在不放置坩埚、样品，不通气氛的空白测试状态下（10℃/min的升温速率升到1000℃）确认差热线和温度线的走向，发现空白的差热线和温度线有时是异常的，但也有正常的时候。

（2）故障排查。故障的处理是由外及内，先简后繁[3]。首先考虑供电影响，故障发生近半年内，电源供给正常，仪器运行期间没有突然断电的情况发生;但由于故障有时存在，所以考虑是否由于电源不稳造成，测量稳压器输出端，电压在220V～240V范围内，而稳压器输出端在调至220V时，正常读数应该在220V±2V内，看来稳压器没有起到稳压作用。打开稳压器，发现稳压器底部有一滩黄色的固态油状物，查看电容，电容已爆裂，固态油状物是电容里的内容物。更换新电容，检测稳压器输出端在220V±2V内，此时稳压器输出正常;连上变压器，开主机分别测试空白和样品，连续一周观察温度线和差热线，两线一直处于正常状态，仪器恢复正常测试。

（3）故障分析。同步热分析仪差热曲线是描述样品与参比物之间的温差随温度和时间的变化关系，这个温差电势一般只有几微伏到几十微伏，通过放大单元放大再由微机记录下来。一方面，仪器可以捕捉到温差电势的微量变化;另一方面，温差电势的连续走向可以侧面反映仪器是否处于正常工作;故障中差热曲线在测试时时而的异常波动就是一个信号。用户可以做的首要排查就是先确定这个异常是否是由于仪器长时间运行导致的偏差，这个可以通过温度、重量等校准来验证，如果不是，那么再检查电源供给是否正常、是否稳定。故障中利用万用表检查到稳压器失效，原因是里面的电容可能在长时间工作时高热积聚导致电解液爆泄，更换电容后，稳压器正常，而仪器也恢复正常测试。

3 日常维护要求

（1）环境要求。精密仪器除了对震动、温湿度有一定的要求外，更需要一个洁净的环境。灰尘的积累除了影响仪器外观，更会造成电部件的接触不良，甚至故障。据维修工程师的维修案例来讲，普通工厂内仪器的故障率远高于洁净的实验室的主要原因就是灰尘问题，所以仪器的清洁工作看似普通，却是日常维护中不可或缺的重要环节。仪器表面的灰尘可以用无尘纸或布擦拭，而一些不容易擦拭的角落可以选择用吸尘器处理。始终让仪器处于一个洁净的环境是保障仪器正常工作的最基本条件。

（2）人员要求。操作人员必须经过培训，考核合格后方可操作仪器。除了按照操作规程的步骤进行测试外，操作人员还要熟悉仪器的结构、原理、功能，并严格执行仪器的保养要求。例如，仪器需要开机预热1h稳定方可进行正常测试，操作人员不能为了心急测试样品而缩短预热的时间;再如，仪器的内置天秤最大称量是500mg，这就要求操作人员在放取坩埚时务必轻放轻取，减少对检测杆的振动;又如，操作人员要知晓待测样品的性质，避免样品升温过程中膨胀污染检测杆等。总之，仪器的寿命与操作人员息息相关，操作人员需要正确使用仪器，时刻留意仪器状态，发现异常，应该停止操作，向上级报告仪器状况，再根据异常表现做出相应的处理。

（3）定期维护要求。没有测样需求不代表不需要开机，这种情况反而要求仪器一周内通电1到2次，这样做既能防潮亦可使仪器处于工作状态，不至于因为停机过程中导致仪器性能指标发生明显改变[4]。若仪器停用无法避免超过两周，则需要在测试前执行清洁运行维护操作。而仪器一直处于测试过程中，也会有出现状态不好的时候，例如曲线漂移大，这时候需要对温度和重量重新进行校正，以保证仪器的稳定状态。

（4）记录要求。仪器使用登记表除了记录常规的日期时间、温湿度、使用人、样品信息及测试条件外，最重要的就是要如实地记录仪器的状态。例如，仪器测试中差热、重量或温度曲线是否有异常，如果有，要写明曲线的异常走向，发生时的大概温度，主机或其他部件是否有异响等也需写明。这些信息有助于仪器管理者对仪器的状态进行正确的判断，是需要对仪器进行相关校正维护，还是需要上报等待专业人士来维修。

4 结语

仪器发生故障，有可能是仪器内部部件损耗，也有可能是外部部件故障引起的。本文中的案例就是外部部件故障引起的仪器异常，在供电平稳时数据正常，不易察觉，但在供电不稳或用电高峰时，电压的波动偏差就会引起数据的偏离，造成仪器故障了的假象，这可以算是仪器的“伪故障”。所以，日常维护的对象不仅仅是仪器本身，也要观察仪器连接的其他部件的状态是否正常，更要让周围的环境满足仪器的放置要求。精密仪器购买费用高，维修费用也不便宜，而在等待维修和配件时也会延误测样需求，所以，认真做好仪器的日常维护，降低仪器故障率，延长仪器寿命，是用户顺利开展测试工作的先决条件。

参考文獻：

[1]刘振海，刘雄，刘金香，等.热分析导论[M].北京：化学工业出版社，1991：2.

[2]马明硕，徐利.SDTQ600同步热分析仪的安装与检收[J].中国科技信息，2010（12）：137，139.

[3]王成英，刘倩.浅谈分析仪器设备的维护保养与检修[J].光谱仪器与分析，2006（Z1）：267269.

[4]庞田富，伍志勇.分析仪器维护和保养[J].才智，2010（4）：66.

作者简介：谭文英（1983—），女，广东佛山人，助理工程师，从事实验室仪器测试工作。