分光光度计维修分析论文

2022-04-15

摘要:紫外可见分光光度计是一种材料分析,根据比尔定律,对不同波长的单色辐射的材料吸附峰值进行了分析。可见光紫外激光器为生命科学、水质和污水分析、食品檢测、学习实验等领域的应用提供了实用而敏感的优势。为此,其计量的合格性和准确性取决于其在各个领域的应用和普及。下面是小编为大家整理的《分光光度计维修分析论文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!

分光光度计维修分析论文 篇1:

虚拟分光光度计在《植物生理学实验》中的应用

摘要:随着计算机技术和网络技术的迅速发展,虚拟实验技术已经成为实验教学的一种趋势,弥补了真实实验的不足。文章就虚拟分光光度计的构成、在植物生理学实验中的应用及其应用价值等进行了探讨。

关键词:虚拟分光光度计;植物生理学实验;虚拟实验技术

引言

紫外可见分光光度计是一种很重要的分析仪器,它经过长期的研究和不断改进,在物理学、化学、生物学、医学、材料学、环境科学等科学研究领域都有广泛而重要的应用。[1]在实验教学中,分光光度计占有重要地位。但是在实际的分光光度计的教学中,往往存在以下三个问题:第一,对于需要使用分光光度计这样操作复杂的实验仪器,学生仅看实验讲义文字的内容很难清晰地了解其操作过程。第二,在传统的植物生理学实验课堂上,往往都是一个教师辅导全班的几十个学生做实验,在课堂上演示分光光度计的使用受到空间的限制,教师可能需要重复讲解多次,这样大大增加了教师的劳动强度,也降低了课堂教学的效果以及学生的学习效率。第三,实验教学所采用的方法比较单一,学生在实验课中面对着分光光度计,不知从何下手,往往很被动,教师怎么说就怎么做。操作仪器就停留在不动脑的机械劳动阶段,达不到提高学生动手操作能力的目的。

这些问题严重制约了植物生理学实验教学正常进行。而采用虚拟技术改进教学和实验方法, 可以较好地解决这些问题, 提高教学质量。因此,根据现有技术条件和手段,引入Flash对分光光度计虚拟开发,以重现实验内容,形成虚拟教学方式。利用虚拟技术创造虚拟仪器,教学的视野将拓宽,教学空间从某一特定的物理空间延伸到虚拟的赛伯空间,教学资源的界限从少量有限伸展到大量无限,最终可以提高实验教学的效果,丰富教学手段和教学表现力。[2]

一、虚拟分光光度计的构成

虚拟分光光度计是利用计算机软件技术将实验的内容及过程在计算机屏幕上模拟出来,学生或者教师可利用网络平台或个人计算机随时随地虚拟仪器操作的全过程。所以它的基本构成包括计算机和虚拟仪器软件,而多媒体计算机是基础,虚拟软件是核心。因此虚拟分光光度计主要用Flash软件设计和制作,并利用Corledit、Photoshop等软件进行优化。Flash强大的交互功能和虚拟软件友好的人机界面,有利于发挥学生个人特长和培养学生共同解决问题的能力,增强学生对分光光度计的兴趣,降低了实验成本。而将开发的分光光度计软件放在学院网站上,学生凭学号登录学习,实现实验资源的共享以及有利于学生的交流探索。

根据植物生理学的实际,仪器虚拟的是VIS-723N型分光光度计,例如虚拟波长扫描和光度测量可用于叶绿体色素含量测定,虚拟定量分析可用于植物组织中可溶性糖含量的测定,虚拟时间扫描可用于愈创木酚法测定过氧化物酶活性等。

二、虚拟分光光度计的应用

1.学生课前预习的应用

对于植物生理学的实验课,实验课程比较紧凑,所以实验预习对于提高课堂效率是十分必要的。通过预习,学生可以对所要学习的实验有一个整体的感知,能理解简单的知识。但是分光光度计的操作要求高、功能多、仪器调试过程复杂,学生很难仅凭阅读实验讲义就能弄清仪器的操作方法和步骤。而让学生在实验前进入实验室了解实验仪器又受到实验经费、实验室开放时间的限制。所以在进行真实实验前,让学生在虚拟实验中进行演练,可以增大预习效果。对实验目的、操作步骤、实验过程及结果有了一定的了解后,再进行实际操作,学生可做到心中有数,实验的目的性更明确,对一些关键的细节和易出现的问题,已经有所准备,也有利于在实验课上腾出更多的时间进行创新尝试。例如在进行波长扫描叶绿体时,学生可根据不同浓度的叶绿体进行扫描,找出最合适的浓度。如果学生操作错误,虚拟仪器除了能像真实仪器发出错误警告外,还能列出相应的提示反馈,方便学生的操作。

2.实验课演示的应用

植物生理学实验课程教学,重点是培养学生的动手操作能力,所以在每个实验前先由实验教师对实验原理和步骤进行详细的讲解,然后学生按照教师讲解的实验步骤完成一些验证性的实验操作。而对于需要用到分光光度计的实验,教师讲解清楚有一定的难度,这时可以利用虚拟分光光度计来进行演示。演示示范具有直观性和过程性的特点,通过动态的演示,学生能一目了然知道实验的操作步骤,掌握相应的技能,并且得到理论结果。演示分光光度计的过程由教师进行操作,教师按照一定的程序演示,有助于学生对仪器的使用原理、操作规则、操作步骤的记忆。教师还可以针对在现实实验中比较容易出错的操作、操作仪器的注意事项或者对实验结果有帮助的细节在演示的过程中给予说明。通过演示仪器,培养学生观察、分析和解决问题的能力。

3.个别指导的应用

有些学生对实验课上部分内容还没完全理解或者因为操作错误而导致实验失败,但由于分光光度计价格昂贵,很多学校都没有给学生提供开放的实验室,这样学生的学习就不能得到较好的反馈。因此在书写实验报告时往往就会抄袭他人的实验结果,学生就没有真正掌握实验的操作要领。利用学院网站虚拟分光光度计软件,学生可以观察实验现象、理解实验原理和实验结果,熟记实验的操作步骤,甚至能在网站留言,方便同学之间交流和教师的指导,从而培养学生发现问题、解决问题的能力,也有利于教师对自己的教学进行反思以及分析。虚拟仪器软件配套相应的练习,学生可以根据自己所掌握知识的薄弱环节进行操作巩固。这样针对不同的学生的学习特点和情况,具体问题具体分析,实现因材施教,使其能达到最佳的学习效果。

4.综合实验的应用

毕业论文、课外科研、设计性综合实验在实验进行过程或结果的测定方面都有可能用到分光光度计。但学生如果没有经常使用,很快就忘了如何操作,使实验无法进行。因此,学生可先利用虚拟仪器复习操作过程,再进行真实实验。虚拟仪器是按照真实的操作步骤进行设置的,操作简便,不用担心会损坏仪器,能帮助学生快速掌握正确的仪器操作程序。由于综合实验大多是探究性实验,所以在虚拟实验中,学生可以通过各种尝试,了解各种错误的实验操作,分析错误的原因,在真实的实验中避免错误操作的发生。并且能够结合虚拟实验自主探究,在真实实验中实现更好的探索。

三、虚拟分光光度计的应用价值

1.丰富教学手段

虚拟分光光度计仪器改变了传统单一的教学方法,通过虚拟实验教学,教师可以随时进行实验演示和分析,将有关理论教学和实验教学有机地结合起来,改变了以往“纸上谈兵”的教学模式。而学生也可以改变学习方式,学习不再受实验室的限制,自主地选择自己所需的操作内容,实现了学生为主体的学习方式。

2.节约实验成本

分光光度计价格昂贵,维修成本大,学生的不规范操作容易导致机器的损坏。用虚拟技术,不用担心会损坏机器,能对学生进行规范操作训练,减少机器的损伤程度,也没有原材料的消耗,大大节约了植物生理学实验的成本。

3.激发学生学习兴趣

高校实验室的开放程度还不够,学生对分光光度计仪器设备、实验内容等不是很清楚,因此兴趣不是很大。利用虚拟分光光度计可以激发学习动机,增强学习兴趣。多媒体技术将文本、图形、图像、动画、音效等呈现在学生面前, 能激起学生更大的学习兴趣。而学生在虚拟仪器上多次练习进行操作训练,可大大提高实际操作效果。

结束语

利用虚拟现实技术有效辅助实验教学,通过虚拟训练,加强了学生的基本实验技能,通过真实实验又进一步培养了实际动手能力。一方面减轻了实验室管理的负担以及教师上课的劳动强度;另一方面,也给学生提供了更广阔的空间,激发了学生的学习兴趣,提高了学生解决实际问题的能力,取得了令人满意的效果。虽然虚拟实验仪器在实验教学中扮演着重要的角色,但是虚与实毕竟是两种不同的形态。无论虚拟实验多么“真实”,它都不取代不了真实实验。对于生物科学的学生,实验技能也非常重要,因此实践动手能力的培养是教师教学的重要任务之一,而动手能力单靠仿真模拟实验是练不出来的。[3] 模拟操作只是一个辅助的工具,认知过程必须有一个从模拟到实物的过程,否则将永远停留在一个虚构的过程中,不能真正地认识事物的本质。虚拟实验仪器的最终目标不是让学生掌握虚拟状态的实验技能,而是更好地掌握真实情境下的实验技能。所以掌握实际实验技能才是根本之所在。真实实验和虚拟实验都是实验中的重要组成部分,二者相互结合、相互促进。利用并发挥两者的优势,才能更好地为实验服务。

参考文献:

[1]尹扬岚.新型紫外可见分光光度计光源光学系统的研究与设计[D].厦门:厦门大学,2008.

[2]王磊.虚拟教学的理论架构[J].电大教学,2001,(5):4-7.

[3]王玉秋.Flash模拟演示课件在教学中的应用[J].辽宁教育行政学院学报,2009,(4):174-715.

(编辑:王天鹏)

作者:周俊毅 黄胜琴

分光光度计维修分析论文 篇2:

紫外可见分光光度计波长检定中问题的探究

摘要:紫外可见分光光度计是一种材料分析,根据比尔定律,对不同波长的单色辐射的材料吸附峰值进行了分析。可见光紫外激光器为生命科学、水质和污水分析、食品檢测、学习实验等领域的应用提供了实用而敏感的优势。为此,其计量的合格性和准确性取决于其在各个领域的应用和普及。

关键词:紫外可见分光光度计;波长检定;常见问题;解决办法

紫外可见分光光度计广泛应用,可用于化学、医学、生物和环境控制实验室。是医学、刑侦、化学、食品等领域的催化作用。显而易见准确性是确保测试结果和实验室测试的可靠性。因此,定期检定是设备的正常维护,以确保最佳性能、延长寿命和改善维护。波长是对验证设备是否正常的重要依据,这是衡量性能质量的标准。因此,在紫外可见分光光度计进行检定时出现的问题应得到认真处理,并迅速有效地加以解决。

一、分光光度计波长检定中常见的问题

1.紫外可见分光光度计的可波长见制造误差和损耗。波长传输装置的制备、改造和使用可能导致波长的超差。第一:渐色散原件变、透镜、反射镜等制造缺陷是紫外可见分光光度计波长制造的初步步骤。对于单色系统,制造误差引入波长误差。第二,光源、波长组在各个组件的安装位置排列不正确等,也可能导致波长误差。从使用紫外可见分光光度计的角度来看,721型紫外可见分光光度计长时间使用后可能会导致松动紧固螺母、卡死凸轮轴和不纯光斑,因为校准与检定使用或调整。为了根据比尔定律检定物质的光谱属性,需要特定波长的单色光束。但是,在实际检定过程中,仪器提供了具有一定带宽的单峰曲线,波长误差可能导致波长检定超差。

2.检定结果的偏差杂散光导致。杂散光对紫外可见分光光度计测量有很大影响,杂散光是其他光。其通常分为两类。第一类对应于测量的波长。其主要原因是光学元件本身的反射和扩散。第二种类型是波长不同于测量波长的光散射。此噪音是由光驱表面的灰尘或划痕引起的。在这两种情况下,未检测到的光都直接投射到仪器上,而不是投射到样品上。

3.透射比误差。是影响样品中紫外可见光光度计检定过程中吸光度的一个重要因素。透射比与吸光度之间存在定量关系。当光传输透射比误差较大时,样品中的光吸收误差较大,因此透射比对设备检测的可见数据精度有很大影响。

4.计量检定的操作失误。在检定中,测量装置的运行也是产生误差的重要因素。即使同一台设备,检查人员也严格按照检定规则进行检定。但是,结果取决于个别检定人的经验、习惯和技术知识。对于指针式和推拉式紫外可见分光光度计,观察、推拉位置和探测器方向可能导致波长及透射比值不同。

二、紫外可见分光光度计波长检定中常见问题的解决办法

1.紫外可见分光光度计调整工作状态。波长传导生产误差是由于与设备有关的制造误差造成的。无法更改错误,因为生产级别或处理方法不足。紫外可见分光光度计是科学研究和教育的重要工具,其波长是科学研究和教育的重要保证。为此,在购买设备时,必须考虑制造商的资质,特别是产品质量。购买前对制造商进行彻底的调查,全面评价制造商生产的设施与互联网等现代科学技术和大量数据。例如,必须根据顾客满意度、购买率、退货率和维修率等标准全面研究设备的性能。仔细阅读产品文档,比较计量功能,如光度准确率、重复率、杂散光、稳定性、范围、准确度等,并扩大研究范围,比较不同制造商的设备,找出最适合生产的设备。使用紫外可见分光光度计时,用户应掌握其日常维护和简单验证方法,以监测其环境,并对温度、湿度和腐蚀性气体设备造成损害,当紫外可见分光光度计波长盘滑动或光斑不纯时,不能简单地转动波长按钮或调整到仪器表面,在了解结构的基础上,需要进行深入的检查。调整或修波长度盘或其他组件时,需要重新校准和检查,以确保其设备最佳性能。

2.正确放置光源和滤光片。汞灯的位置对设备波长误差的测量有重大影响。为了避免由于汞灯位置不正确而导致波长误差,可以用486.00nm峰值或PR-ND滤光片检查波长误差,并将汞灯引入照明室内。经过48.00nm的氘灯可以调整PR-ND滤波器的吸收峰,直到汞检测结果与上文所述相似为止。汞灯的位置现在指示紫外可见分光光度计的位置。此外,应小心处理滤光片。使用PR-ND滤光片时,应确保仪器的带宽尽可能接近紫外可见分光光度计的带宽。当PR-ND滤光片的吸收水平稳定时,滤光片应送给检定机构检定。

3.透射比示值使用光波调整。透射率可由光波调整的误差。纠正误差之前,应检查光波是否满足误差的维护条件。当吸收池的光随比色皿倾斜而变化时,透射误差在容限之外。在这种情况下,请确保光线垂直穿过比色皿,并根据比色皿的中心调整杯子的底部。当光闸异常关闭时,手动压光闸误差超出公差。因此,必须更换或光学门元件维护。不良匹配比色皿的很容易忽略。检查紫外可见分光光度计时,应检查比色皿是否存在匹配误差,比色杯0.5%控制是否存在匹配误差。

4.提高使用人员的总体质量。加强使用人员的培训。第一,必须提高公众对设备的使用和规则的认识,避免不当使用和保存所造成的损害和不准确;第二建立平台,提高用户使用的技能,引进现代测试设备和技术,进一步提高用户对紫外可见分光光度计的检定能力;最后,必须确保检定流程正常化。确保用户具有足够的灵活性,可以根据需要使用各种检定方法,并误差自觉减少。

考虑到这些情况,检定是紫外分光光度计有效性和准确性的有效措施。分析紫外分光光度计的误差来源,并提供误差变化的解决方案。结合工作经验,进一步考虑了对提高紫外分光光度计质量具有一定参考价值的问题。

参考文献

[1]李芳.紫外可见分光光度计检定中的误差控制[J].计量与测试技术.2019(07)

[2]张江.紫外可见分光光度计检定过程中的注意事项[J].科技视界.2019(13)

[3]李硕.紫外可见分光光度计检定注意事项分析[J].江苏科技信息.2019(10)

[4]吴蕾.紫外可见分光光度计技术与检定[J].中国新技术新产品,2019(16):56-57.

[5]秦衍.紫外可见分光光度计检定误差控制探析[J].仪器仪表用户,2019,26(5):24-26.

天津市滨海新区检验检测中心 天津 300450

作者:霍文婷

分光光度计维修分析论文 篇3:

基于722型分光光度计数字显示不稳定的故障排除方法研究

摘 要:722型光栅分光光度计数字显示不稳定的故障频频发生,以致仪器不能正常工作。通过对仪器工作环境、稳压电路、单色器部分的位置、光电管、微电流放大器电路板及表头等部分的检查、调修,使数字显示不稳定故障得到彻底排除。

关键词:分光光度计;数字显示;故障排除;研究

1前言

722型光栅式分光光度计由光源系统、单色器系统、样品室、接收放大系统、对数放大器、数字显示及稳压电源系统等组成。数字显示不稳定易受工作环境,仪器结构自身缺陷及元器件老化、故障等因素影响,从而造成读数误差,给实验室工作人员数据测量造成误判。本文通过分析故障原因并提出有效的排除方法,旨在提高仪器测量数据可靠性,提升实验室工作人员业务能力。

2数字显示不稳定影响因素分析

仪器应置于温度:(10~35)℃,相對湿度不大于85%,电源电压为(220±22)V,频率为(50±1)Hz的环境中工作,并不受强光直射,周围无磁场、电场干扰,无强气流及腐蚀性气体。若出现数字显示不稳定可从以下几个方面进行故障排除。

2.1工作环境因素

①仪器预热时间不够,仪器应开机预热20min以上;②220V电源不稳,检查220V电源,应保证在220×(1±10%)V范围内,且无突变现象;③仪器接地不良,改善接地状态;④环境振动过大,光源附近空气流速大或受外界强光照射,改善工作环境;⑤电源板插件接触不良,重插。

2.2器件老化因素

①运算放大器3140性能不稳,调换;②调整管4BG2和4BG3中某只管子穿透电流Iceo数值变大,使输出电压受温度影响,更换4BG2、4BG3;③运算放大器4BG6失调,电压、电流温漂超过规定值,更换4BG6;④滤波电容器4C1、4C2损坏或容量减小,更换4C1、4C2;⑤卤钨灯老化,更换新灯泡,可改善数显乱跳,移动灯后应校正单色器波长,更换新灯泡;⑥检查放大器稳压电路和微电流放大器暗盒,看是否有故障,更换;⑦面板上调零与调100%电位器磨损,换新件。

2.3构造缺陷因素

①电位器4K7动触点氧化,拆下清洗触点;②看仪器左侧干燥剂筒中的硅胶颜色是否发红,若是,应调换干燥剂;③数显表质量不良时,显示各位数字乱跳,根据原理排除故障;④如果投射比T读数稳定,而吸光度A或浓度C读数不稳,对数放大器故障,为集成块5G921性能不良;⑤光斑打在光电管阴极面位置不佳,旋松固定单色器的四个螺钉,适当移动单色器位置,使光斑打在光电管阴极面位置最佳,旋紧固定单色器的四个螺钉。

3注意事项

(1)为了防止光电管疲劳,不测定时必须将试样室盖打开,使光路切断,以延长光电管的使用寿命。

(2)取拿比色皿时,手指只能捏住比色皿的毛玻璃面,而不能碰比色皿的光学表面。

(3)比色皿不能用碱溶液或氧化性强的洗涤液洗涤,也不能用毛刷清洗。比色皿外壁附着的水或溶液应用擦镜纸或细而软的吸水纸吸干,不要擦拭,以免损伤它的光学表面。

参考文献

[1] 付晓军.722型光栅分光光度计故障分析与排除[J].化学分析计量,2010,16(3):78-79.

[2] 黄涛.分光光度计使用与维修[M].中国计量出版社,2002,6(1):43-48.

作者简介:张永刚,男,(1985-),甘肃秦安人,工程师,硕士研究生。主要从事计量检定、量值比对、计量标准复查(新建)及相关业务考核工作。

作者:张永刚

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