A3F-12原子吸收分光光度計故障排查

彭玉善

（四川鑫順礦業股份有限公司，四川成都610000）

原子吸收分光光度計在其實際應用過程中，具有良好的靈敏度、準確性和操作便捷的優勢，因此在冶金、地質、采礦、生物、醫藥等領域當中均有著十分廣泛的應用，是測定常量及微痕量元素重要的分析、檢測設備。原子吸收分光光度計的工作原理，是將需要進行測定的式樣首先進行原子化處理，并利用強穩定的光照對其進行照射，待得到相同原子特征的光輻射后，再通過待測定的原子區域，對其吸光度進行測量[1]。最后，根據不同的吸光度對測定溶液的濃度關系曲線進行繪制，從而得到待測定元素的具體含量。當前，大部分的原子吸收分光光度計可分為兩類，一類為火焰原子吸收分光類型，另一類為帶石墨爐的原子吸收分光類型。在利用該儀器進行測量的過程中，若存在故障問題未被基礎查明并解決，則將會對后續測量結果及質量造成嚴重的影響。基于此，本文以A3F-12原子吸收分光光度計為例，開展對其故障排查方法設計研究。

1 A3F-12原子吸收分光光度計故障排查方法設計

1.1 建立A3F-12原子吸收分光光度計故障評價指標

造成A3F-12原子吸收分光光度計出現故障問題主要包括波長示值誤差增加、基線穩定性降低、光譜帶寬偏差增加、邊緣能量不穩定等。因此，針對上述常見的故障問題，建立A3F-12原子吸收分光光度計故障評價指標。將常見故障問題的評價指標劃分為五個不同等級，得出如表1所示的A3F-12原子吸收分光光度計故障評價指標。

表1 A3F-12原子吸收分光光度計故障評價指標

表1中，確定性嚴重故障類型是指該儀器最常見的故障問題，即A3F-12原子吸收分光光度計硬件結構出現破損，并且含有移除破損部位即說明儀器出現了故障。由于確定性故障具有一定的規律，因此在對其故障排查過程中，能夠準確的得到故障結果。同時，第一級故障問題通常是不可恢復的故障類型，因此一旦出現故障，不能及時進行修復，則該儀器不會自動恢復到正常運行狀態。

表1中，不確定性故障主要包括A3F-12原子吸收分光光度計在使用過程中偶然出現的故障問題，以前一種故障類型相比，這種故障問題通常是更加隱蔽的。因此，在故障排查過程中更不容易被發現。同時，不確定性故障問題發生后，通過將儀器重新啟動的方式，能夠存在一定概率自動恢復正常，但在后續運行過程中仍然還會存在故障的可能。

1.2 A3F-12原子吸收分光光度計實時運行參數故障排查

完成對A3F-12原子吸收分光光度計故障評價指標建立后，需要對儀器在使用過程中產生的運行信息進行實時提取。本文結合儀器的運行特點，選用可編程控制器，對儀器運行信息進行采集。由于儀器可能存在的故障問題較多，因此無法實現對其統一的運行信息測量。針對這一問題，本文通過將多種不同故障問題的參數計算方式，引入到可編程控制器當中，通過該裝置自動識別不同的參數信息，實現對其針對不同故障問題的計算。

首先，針對波長示值誤差增加故障問題，對其波長示值誤差值進行計算，其計算公式如公式（1）所示：

公式（1）中，λ表示為儀器波長示值誤差值；λi表示為通過測量得到的儀器波長值；λr表示為儀器在未發生故障時的標準波長值。利用公式（1）計算得出儀器波長示值誤差值，將該數值與儀器使用標準中規定的誤差允許范圍進行比對，若超出規定允許范圍，則說明該儀器存在波長示值誤差增加故障問題。若不超過規定允許范圍，則說明該儀器不存在波長示值誤差增加故障問題。

其次，在針對波長重復性故障問題進行計算，其計算公式如公式（2）所示：

公式（2）中，σλ表示為儀器測量過程中的波長差值；λmax表示為儀器多次測量得到的波長最大值；λmin表示為儀器多次測量得到的波長最小值。同樣按照上述方式將其與規定波長差值范圍進行比較，判斷是否存在波長重復性故障問題。

再次，對儀器基線的穩定性進行判斷。假設儀器的光譜帶寬為0.5nm，則根據儀器測量過程中的最佳火焰條件得出，在進行瞬時測量時，對測量時間內的瞬時噪聲和零點漂移進行記錄，并將其與未出現故障問題的儀器記錄結果進行對比，通過直接對比的方式對儀器的基線穩定性故障問題進行判斷。

最后，針對儀器光譜帶寬偏差過大故障問題進行計算，其計算公式如公式（3）所示：

公式（3）中，γ（表示為儀器光譜帶寬；λ1表示為第一次測量得到的儀器光譜帶寬；λ2表示為第二次測量得到的儀器光譜帶寬；0.2為A3F-12原子吸收分光光度計操作標準規定的光譜帶寬偏差標準范圍。將上述三個公式，帶入到可編程控制器當中，通過該裝置直接對儀器進行測量，并通過計算，判斷其可能存在的故障問題，以此對儀器常見的故障問題進行排查。

2 對比實驗

隨機選取某實驗室中的A3F-12原子吸收分光光度計共10個，該型號儀器主要組成結構包括激發源、原子化器、分光計以及檢測器等。隨機對其中8個儀器設置不同的故障問題，包括波長示值誤差增加故障問題、波長重復性故障問題、基線失穩故障問題以及譜帶寬偏差過大故障問題。分別利用本文提出的A3F-12原子吸收分光光度計故障排查方法和傳統故障排查方法對這10個儀器的故障問題進行檢測和排查，以此驗證本文故障排查方法的應用優勢，并進一步實現對兩種故障排查方法的準確率對比。將兩種故障排查方法得到的實驗結果進行記錄，并根據記錄數據繪制如圖1所示的實驗結果對比圖[2]。

圖1 兩種故障排查方法實驗結果對比圖

由圖1中的實驗結果可以看出，本文故障排查方法正確排查故障問題個數明顯多于傳統故障排查方法，并且能夠將本文設置的全部故障問題全部排查出來[3]。得出這一結果的主要原因是由于，本文在設計故障排查方法時，引入了可編程控制器裝置，通過該裝置實現對多故障問題的綜合分析，以此有效提高了對故障排查的全面性，從而能夠將確定性故障問題和不確定性故障問題全部排查出來。同時，通過可編程控制器的引入，能夠進一步提高故障排查過程中相關計算的精度，并在一定程度上對故障排查的效率起到積極影響。除此之外，傳統故障排查方法在獲取到相關故障參數時，還存在無法將存在的故障問題與故障類型對應的問題，而本文故障排查方法有效的解決了這一問題。因此，通過實驗證明，本文提出的A3F-12原子吸收分光光度計故障排查方法在實際應用中，具有更高的故障排查準確率。

3 結束語

當前A3F-12原子吸收分光光度計的故障問題產生原因和表現出的故障現象眾多，針對該儀器故障類型眾多的特點，本文提出一種全新的故障排查方法，并通過實驗組證明了該方法的故障排查應用效果。將本文提出的故障排查方法應用于實際，能夠有效保證故障排查的效率提升，從而為實驗室測量節省更多用于對儀器設備進行故障檢測和排查的人力、物力，以此為實驗室測定水平的提升提供有利條件。