一、濕度對理化分析儀器直接影響及表現
實驗室環境濕度偏大，儀器儀表表面外吸附的水分，連接成連續的水膜或凝聚成露滴，附著在電路覆銅板或元器件會產生氧化還原反應，從而降低電路安全可靠性。如果溶解工業大氣中的帶酸堿氣體，中性的水就變為具有弱酸弱堿性液體,侵蝕儀器腐蝕電路板引起短路，造成電路高阻或絕緣功能降低，導致儀器設備測量值不穩定，無法正常使用。水霧還會造成光學系統整體性能降低和光源機械部件的銹蝕，金屬鏡面的光潔度下降，導致光學部件如光柵、反射鏡、聚焦鏡等配件的鋁膜銹蝕發霉生斑，產生光能不足、雜散光、噪聲等，特別是南方春天雨季潮濕或返潮對設備影響非常大，這一時期如果不注意存放設備的實驗室環境濕度并有效調節控制，設備故障率較日常顯著上升，不僅影響儀器設備使用壽命，甚至引起儀器損壞，無法使用。
例如，酸度計、分光光度計、電導率儀、旋光儀等理化分析儀器，每次開機使用預熱時間充分，儀器調零點示值穩定性、重復性偏差大，有時會出現大幅偏離設定值、機械顯示儀器出現指針大幅度來回跳動甩針或單向偏移不可調節；數顯儀器出現數字上下偏移、跳動或大幅度偏移，單向遞增(減)或沒有規律可循來回震蕩的數字搖擺值。原因分析:主要問題是理化分析儀器對濕度敏感影響顯著，設備長期閑置使用率低；實驗室長期封閉，未按規定安裝空調或通風除濕設備；實驗室位置選擇不合理，長年陰暗潮濕，濕度高、通風效果不好；日常維護不及時、不到位。四季控濕的儀器實驗室，必須配置除濕通風設備。
二、溫度對理化分析儀器敏感的影響
儀器設備正常運行時，機器本身釋放產生熱量，如果環境溫度過高，散熱相對緩慢、效率低，機內配置安裝的各種元器件長期處在超熱高溫狀態，容易老化變質損壞，設備使用周期大大縮短，導致儀器設備頻繁出現各類疑難問題或故障。例如可見分光光度計，使用大功率管作為穩壓源、用鎢燈作為光源，如果環境溫度過高導致設備散熱不暢，就容易造成大功率管電極間擊穿斷路損壞，鎢燈超亮，亮度電位器100%無法調節，時間一長，塢燈過熱也燒壞。對應同樣道理，如果實驗室工作環境溫度偏低，儀器設備預熱時間加長，化學反應速率及檢測數據相對滯后，不能真實反映測量值。
理化儀器受到溫度影響明顯，如果環境溫度偏低，儀器開機啟動效果差，一些關鍵設施或部件對溫度敏感，像有的電子發射管釋放出生成的離子或電子電荷或光譜線與被測物質反應,有可能不能完全實現有效激發，直接影響儀器設備正常使用，造成檢測數據失真。例如檢測原子熒光光度計檢出限指標，正常情況下，需保證實驗室環境溫度控制在26℃左右；如果這時溫度過低(如低于15℃)，待測元素的激發光源(一般為空芯陰極燈或無極放電燈)發射的特征譜線通過聚焦，不能完全有效激發氬氫焰中待測物原子，實際測出熒光值偏低或標準曲線不成線性，就會出現檢定參數檢測結果偏離正常值，誤判不合格。可見理化儀器設備對實驗室環境工作溫度有高要求，應當按操作規范規定控制滿足要求。四季恒溫控溫的儀器實驗室，必備恒溫或控溫調節設備。
三、防塵除煙
儀器設備運動部件上有灰塵，會增大磨損，影響機械系統的靈活性，降低各種限位開關、按鍵、光電耦合器的可靠性。環境中的煙氣塵埃和大氣中腐蝕性氣體，遇水或水霧溶解變成有一定酸堿度或氧化作用的腐蝕性的附著液，會造成電路短路、漏電，這也是造成光學部件如鋁膜銹蝕的原因之一，嚴重的會導致儀器報廢。儀器使用一定周期后，內部會積累一定量的塵埃，因此必須定期清潔，保障環境和儀器室內衛生條件。
除塵防煙一般為普通設備的，具備資質的實驗室專業技術人員可按規范對實驗室煙霧隔離防護、有效排放、清潔清理；構造復雜的精密設備，最好安排設備生產廠專業售后工程師現場維護或指導，定期開啟儀器設備外罩，對內部電路板、光學結構件進行清潔除塵工作，必要時對光路進行校準，對機械部分進行清潔和必要的潤滑，同時對各發熱元件的散熱器重新緊固，最后恢復原狀，再進行一些必要的檢測、調校與記錄。
四、防振避震
對于大多數精密設備來說，振動是要加以控制的，尤其是測量設備，振動對其準確度造成深遠的影響。振動是在某種外力的作用下而產生，其本身是一種能量。振動能量的一部分向空間輻射而形成空氣噪音，另一部分則是通過結構件傳遞到測量端或被測物，造成測量準確度的下降。振動的來源，可能是持續運轉的機械設備，如電機產生的穩態振動，可能是受到瞬間外力的沖擊發生的沖擊振動，也有可能是由于運動的風的擾動產生的振動，就是我們常說的聲輻射。避振減振的措施:控制振動源，讓振動源不振動或少振動；隔開振動源，阻斷振動傳遞的路徑，或讓振動的傳遞更難；改變振動的方向。
震動是指受到自然界環境或外力影響而產生顫動，突發或偶發的一次或多次運動。避震就是要克服和避免自然環境或外圍因素沖擊產生各種震動干擾，給實驗室儀器設備帶來影響或損害。震動與振動定義不同，要注意區分辨別，不可混淆。目前國家規程規范制定實驗室環境振動項目技術要求，主要還是防止機械振動對計量儀器設備的影響。
五、電磁干擾
由于精密儀器設備對電磁干擾十分敏感，直接影響和危害表現多種多樣，不僅會造成精密儀器設備儀表測量指示偏離正常值、出現震蕩擺動，還會引起儀器設備控制系統運行邏輯出錯異常,可能會造成失控誤控或誤動作；電磁干擾信號常常淹沒檢測信號，導致設備信噪比降低；電磁干擾改變信號(如上述電離離子、電子電荷、帶電粒子、X射線、原子光譜線等)運行軌跡，無法獲得準確可靠的檢測數據。抑制電磁干擾的方法有:完善設備設計，克服設備自身存在的電磁干擾、利用屏蔽技術減少電磁干擾、利用接地技術消除電磁干擾、利用布線技術改善電磁干擾、利用濾波技術降低電磁干擾等措施。
六、電離輻射
電離輻射有天然放射性及同位素放射源，輻射發射出來的高能粒子，例如α射線、β射線、γ射線和X射線，對人的機體細胞有所損害，對一切物體都有干擾和破壞作用，因此對儀器設備有輻射射線無形穿透的各種損害干擾、可造成短路。有些儀器本身就攜帶核放射同位素物質作為正常測量工作源使用，設備本身防護良好，這類儀器只要嚴格按規范操作使用，安全有保障，但必須制定嚴格規章，明確建立實驗室特種設備管理制度，規定未經特定負責人或安全員許可，嚴禁隨意拆解設備相關部件，以免輻射源泄漏污染給環境和人員帶來不可逆的危害。
七、通風換氣、無害處理
實驗室有毒有害氣體或物質的安全排放、無害處理，主要通過建立可靠安全、性能良好的實驗室排風管道換氣系統，同步有效抽離排出廢氣換入潔凈空氣；使用后生成的有毒有害污染物，可通過專用污染物管道排放或按規定收集集中，交給有資質、有渠道、有能力的污染物處理相關機構或企業，進行無害化降解、再生、回收、分類、循環處理再利用，避免二次污染、排除二次損害等。
通過綜合分析實驗室環境因素對理化儀器設備使用的影響，許多問題歸根到底還是在于工作人員疏忽，不重視實驗室環境條件因素帶來的影響，對儀器設備重使用、輕維護，不注意儀器設備日常安全檢查和設備管理。有備無患、防范于未然，才是治理實驗室環境和規范理化分析儀器設備使用之根本。
本文刊發于《中國計量》雜志2019年第12期
作者：福建省寧德市計量所 黃東興
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