微波消解仪中光纤传感器的故障排除

压力自控密闭微波溶样技术是一种新型的样品前处理技术[1]，是目前世界上样品前处理最先进和最理想的方法之一，它具有常规方法[2,3]无可比拟的优越性，已逐渐被分析化学界人士认可和广泛地应用，因此微波消解仪已经作为常用仪器出现在各大小实验室中。在高频率的使用过程中，微波消解仪器的温度传感器容易出现故障而导致仪器无法正常使用。笔者结合多年的经验，总结了温度传感器错误的故障排除，供同行参考。

1 仪器设备

微波消解仪：MARS-5型，RTP-300 Plus标准温度控制系统，美国CEM公司。

2 RTP-300 Plus构造

RTP-300 Plus(光纤传感器)示意图见图1。RTP-300 Plus是MARS型微波消解仪的标准温度控制系统，可以实时检测消解罐中的温度。将不吸收微波的温度探头连接罐子(传感器下端插入消解罐中)和内腔体顶部接头处(传感器上端与仪器相接)，就可以将探头采集的数据传递到控制系统中。根据反馈信号自动调整微波能量输出以维持所设定的温度值。

图1 RTP-300 Plus光纤传感器示意图

3 故障分析与排除

3.1 故障现象

微波消解仪在正常状态下会按照设定好的消解程序运行，并自动进入20 min左右的冷却过程，使消解罐内最终温度低于80℃。在消解程序运行过程中，出现光纤传感器错误故障时，仪器会发出错误报警声，消解程序会停止，仪器键盘操作失效。仪器显示屏的显示如图2所示。

图2 RTP-300 Plus错误提示

3.2 故障原因

RTP-300 Plus错误提示表明光纤温度传感器出现了问题，出现该错误的可能原因如下：

(1)连接通讯超时：传感器不能够完成信息传达这一任务；

(2)RTP-300 Plus探头损坏：探头损坏或有残缺；

(3)温度超出探测范围：传感器校正失效；

(4)RTP-300 Plus A/D转换器损坏：模块故障；

(5)RTP-300 Plus系统损坏：模块故障；

(6)RTP-300 Plus LED损坏：传感器故障；

(7)连接通信故障：MARS主机和传感器之间的通信故障；

(8)命令失败：命令无法发送至传感器；

(9)失效头：传感器发送了错误信息，导致噪声等的产生；

(10)衰变时间边缘化：传感器故障；

(11)LED当前不稳定：传感器故障。

3.3 故障排除

涉及到配件损坏，则需要专业维修人员来处理。试验操作人员则可以通过以下的方法先自行处理。

(1)因键盘操作已失效，关闭仪器电源开关；

(2)间隔5 min后，打开仪器电源开关，取出消解罐，从消解罐中拔出光纤。因光纤非常细，拔出时需小心。

(3)拔出与仪器连接的光纤插头并插上。具体做法为：食指和拇指捏住光纤头，手背顶住仪器内腔顶部，垂直向下稍微用力，则可拔出光纤。拔出后，再将之插上。

(4)进入仪器操作界面，重新对光纤进行设置(因拔插光纤后，系统数据丢失)。光纤设置方法，如图3所示(GF号为光纤包装盒子上的Gauge Factor号码)。

图3 光纤设置方法

(5)重新设定好光纤后，进入主操作界面，按P/T按钮，会看到输入的GF号，并显示光纤探测到的实时温度，此温度应与实时的外界温度相符。用手捂光纤，温度会随之上升，显示光纤已处于正常状态，可尝试正常操作仪器。

在没有元器件损坏的情况下，一般通过上述操作后，仪器可恢复正常。

4 注意事项

为了避免上述故障再次发生，应该注意以下几点：

(1)安装消解罐时，要拧紧，以免酸气外泄，腐蚀仪器。

(2)光纤插入或取出时，必须一手拿着主控罐，一手扶着温度探头插头部分。其过程一定要小心，不要碰到硬物，也不要太用力。光纤细长、易损，操作时，需谨慎。

(3)把消解罐都安装到转盘后，需运行一下转盘，来回转几下，一是确认罐子是否安装稳妥，二是确认转盘是否水平，三是确认光纤是否被罐子缠住。

(4)每次消解完成后，需清洁仪器内腔，使其保持清洁、干燥。光纤可用无尘布擦拭干净，切记勿在上面残留强酸物质。

(5)主控罐内的蓝宝石套管在使用一段时间后，容易有脏东西进入，影响到光纤的温度探测。可以不定期地滴入浓硫酸进行清洗，再用水清洗干净后烘干，以保持套管的清洁、干燥。

(6)若微波消解仪长时间不使用，可将光纤取下，放入其包装盒中，并放置在干燥的地方保存。