切勿因小失大!——质谱仪故障维修记
作者:小猪飞
飞实验室有台串联四级杆质谱,用了5年了,基本上没出过什么大问题,其间就换过一次离子源的加热头,也是在加热头里面的白色陶瓷颗粒掉了大半才换的。而且,仪器运行也一直比较稳定。
不过该发生的终究是要发生的。。。。
但所发生的故障能是否能通过某些方式加以避免呢?
先说说仪器所处的环境条件,独立房间配的独立空调,没有将房间内气体向外抽的装置,没有做防尘措施。
再说说这次的故障。从电脑上最直观的表现,某项目MRM负离子扫描模式下,原先图谱有5个峰,突然变成一堆峰,响应很强,不管是空白溶剂还是标准溶液,都是这样的图谱。如下图所示。
正常情况下的图谱
出现问题时的图谱
电话联系了工程师,工程师让走个PPG看看图谱的情况。跑完PPG发现,负离子的MS SCAN响应非常高,达到e9,而正离子模式的PPG却没有响应。
正离子模式PPG
向工程师反馈了PPG的结果,工程师估计是某电路板的故障,但不确定是哪一块,需要上门检修。上门后,工程师首先发现仪器的离子源及四级杆外部、手可以接触到的地方,温度偏高。用诊断软件测试,发现仪器内部温度超过了60多度,而正常情况下的温度值是20多度。
工程师判断有可能是因为温度过高而导致了故障。关机、拆仪器,取出各模块的电路控制板,在电路板的下方,有一个金属网罩,取下后发现上面布满了灰尘,而很有可能就是因为不通风造成的温度上升。如图。
取下的金属滤网(已经经过清洗)
取下的各电路板,各个价值不菲!
吸尘器
工程师试图通过清理灰尘、给仪器内部降温的方法解决问题。如果这样,可以免除一笔不小的部件更换费用。用水将金属滤网冲洗干净,置烘箱50度左右烘干,同时用吸尘器吸取仪器内部的灰尘。再逐一装上部件,开机,真空稳定后走PPG,悲剧的一幕出现了,问题没有得到任何改善。但诊断软件显示,仪器内部温度已经恢复正常,触摸离子源也不会觉得烫手。
诊断软件,红色标记处为温度显示
工程师测试各电路板电压,并测试仪器后部的电压(记不太清是何种电压了),发现ASSY,LENS PS MODULE这个模块的电路板出现故障,更换后发现电压正常,再经PPG校正,走常规项目的标准溶液,仪器恢复正常工作状态。至此,仪器维修告一段落,而后期需要支付大几万的维修费用。
仪器lens电路板出现问题,导致上述的表现。
本人不是学机械出身,对仪器内部的电学掌握得不是很好,只能根据短暂的和工程师交流下,以自己的思路解释下出现这样现象的原因,还请各位版友积极讨论,并给与批评和建议!用红色标记!lens电路板中控制透镜两端电压(标记:入口电压A、出口电压B)的模块出了问题,正常情况下,A是要大于B的,这样正、负离子模式下,正、负离子都能够正常通过透镜。
而现在出现故障,可能的情况是,B电压变大,以至于大于A电压,导致正离子模式下,带正电荷的离子不能通过,所以正离子模式下,几乎没有响应,图谱是一条平直的基线。而在负离子模式下,却因为电压差的增加,导致带负电荷的离子更容易通过透镜,因此,看到的图谱是杂乱无章的,表现出噪音很高、基质复杂、仪器受到污染的现象。
经验与教训
1、如果是因高温导致仪器故障,那就是实实在在的因小失大了。工程师在这之前的来访中已经发现,离子源部分的温度过高,指出最好能够做一下维护,需1万多块。但因为价格偏高,没有进行。况且,也没有得到会产生这种故障的提醒。
2、如果温度过高,应该是环境中灰尘所致。但实际情况是没有通风装置、防尘也不到位,外来人员也没有做到更换鞋或穿戴鞋套等等,所以问题的根本还是环境问题所致。
3、如果此处的仪器底部的金属滤网是为了阻挡外部灰尘进入仪器,那设计时是不是能够像仪器后部的滤网一样,用户可以自行方便的拆洗。但实际情况是需要关机进行,并且在取出电路板时要防止静电,否则会导致电路板损坏。
同时,仪器厂商是否也要告知有这样的一块滤网存在?如果没有出现这个故障,我及同事都不清楚仪器上会有这样的滤网。
仪器恢复正常运行,能够继续完成项目的分析。但总让人有点不甘心,有些事情是能够通过某些小成本的手段加以预防的,但却因各方面原因导致了较大的代价,当然我们所处的环境状况也许是国外仪器生产厂商所未能预料到的。谨以此文提醒各网友,关爱您的仪器,切勿因小失大!
关键字:质谱
重磅!全球质谱市场需求分析及预测
纵观2015质谱新品,TOF独占鳌头
带你走近安捷伦美国GC和GC/MS生产基地
Q3中标5.5亿?!质谱成“壕”门💰