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浅谈湿度对直读光谱仪的影响
点击次数:409 发布时间:2019-02-26
  浅谈湿度对直读光谱仪的影响
  总所周知,绝大部分大型电子精密仪器都要求在空气干燥、温湿度适宜、无尘无染、无振动干扰及无电磁干扰的工作环境下摆放和操作,湿度的参数要求是必不可少的技术条件之一。在直读光谱仪的安装注意事项及操作条件规定中,同样也要求仪器的工作环境zui佳(相对)湿度应为50(±10)%左右,如果湿度过高(即过于潮湿)就会对直读光谱仪产生不良影响,严重时会造成危害,导致仪器无法正常工作。
  据相关数据统计,有关受湿度的影响造成质量欠佳的工业制造产品已占25%以上。尤其是电子产品行业,因湿度因素造成的危害,已经成为严重影响产品质量的主要因数之一。因此在采购、安装、使用、维护、保养、维修直读光谱仪时,绝不可忽视环境湿度这个重要的技术参数。以下是根据个人经验总结了几条关于湿度对直读光谱仪的影响及减小湿度的措施,供大家探讨,纯属个人意见,仅供参考,望大家批评指正和补充。
  湿度-- 简单的讲就是空气的干湿程度,或表示空气中含有的水蒸气(水汽)多少的物理量。也是表示大气干燥程度的物理量。在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水蒸汽越少,则空气湿度越小,水蒸汽越多,则空气的湿度越大。不含水蒸气的空气被称为干空气。在此意义下,常用湿度、相对湿度、比较湿度、混合比、饱和差以及露点等物理量来表示空气的干湿程度。
  (1)湿度(水蒸气密度):在标准状态下,每立方米湿空气中所含水蒸气的质量,也即单位体积的空气中含有的水蒸气的质量叫作湿度。单位为g/m3,湿度用符号a表示。
  (2)相对湿度:空气中实际水汽压与同温度下的饱和水汽压之比,用百分数表示。也即某温度时空气的湿度和同温度下饱和气压的百分比叫作相对湿度。相对湿度用符号r(或rh)表示。
  2湿度对整机性能的影响
  直读光谱仪作为机械、电子、光学、真空、电子等综合一体的大型精密仪器产品,其结构繁琐,技术要求高,电子线路复杂,生产厂及用户都要求直读光谱仪整机必须在干燥条件下操作和放置。
  直读光谱仪在生产制造、机械加工、部件组装、安装调试、包装运输,仓库储存过程中,如果在高湿度环境下时间过长,会影响直读光谱产品整机的性能,严重的将导致故障发生,从而影响制造商的供货周期及安装调试,给售后服务带来不必要的销售成本。
  3湿度对机械部件及金属材料的影响
  “生锈”这个概念大家都是知道的,钢铁制品在潮湿的环境中被空气水分中的氧元素侵蚀成为氧化物,产生的“锈蚀”或“腐蚀”现象。
  直读光谱仪的主体结构是有由金属构成的,其材料以钢铁为主,电气线路及电子元件也含有大量导电金属及导磁金属,这些金属在湿度过高的环境中会发生金属腐蚀和锈蚀,当相对湿度达到一定数值后,金属的腐蚀会迅速加快,钢铁金属因腐蚀(如锈蚀)而发生的性状改变,铜铝硅金属因腐蚀致使失去本身应有的性能。
  例如直读光谱的主体机箱、固定机座、光学室框架、入射狭缝、出射狭缝、罗兰元机架、检测器固定架、火花台部件、真空泵、电源变压器硅钢片、电磁阀外壳及舌芯、功率电子元件及散热器、电子线路导线等都含有大量的金属,这些金属如果受到湿度的腐蚀影响,将严重降低仪器的技术性能和使用寿命。我们在检查一些使用年限较长的直读光谱仪时,几乎都发现多多少少的存在这样那样的金属腐蚀现象,尤其是在我国南方闷热潮湿的环境中更为明显。因此说湿度对机械金属部件的腐蚀影响是不可忽视的。
  4湿度对电气线路及电子元器件的影响
  仪器工作正常的首要条件就是要保障电气系统及电子线路必须工作正常,如果仪器的工作环境湿度过大,必然会影响到电气系统及电子线路的绝缘强度。空气中的水蒸汽附着在电子元件的绝缘材料表面,使电气系统的绝缘电阻降低,仪器的泄漏电流大大增加,造成绝缘击穿,产生电气故障。尤其是高压电源部件,如果绝缘强度降低,极易发生电路板高压爬电,严重时将烧毁高压电源电路使之报废。
  直读光谱仪的电气系统及电子线路是相当复杂的,电气部件及电子元件也是很繁琐的,湿度对这些部件及元件的影响,将会导致电路板接插件接触不良,电子元件参数下降,电气线路性能不稳,检测分析数据漂移等。例如直读光谱仪的变压器线圈、电磁阀线圈、连接排线、接插件、继电器触点、电路板金手指、光电倍增管管座、辅助高压放电隙、高压绝缘引线、负高压衰减板、负高压电源、集成电路IC及CPU等,如果受潮或氧化将导致漏电或接触不良发生故障。
  5湿度对光学部件及其他部件的影响
  直读光谱仪的光学系统含有透镜、光栅、反射镜、光电倍增管检测器、CCD检测器等光学器件,这些光学器件zui怕的就是霉菌的影响,而湿度又是影响霉菌生长的重要因素。另外直读光谱仪的其他部件,如冷却循环水过滤器、散热风扇纤维过滤网、氩气排气管道、火花台冷却水管道、电路板固定塑料件、电气排线绝缘塑料外层以及其他辅助有机纤维、皮革、胶木部件等也都是易受潮容易滋生霉菌的材料。
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