721分光光度计的原理及常见故障排除

721分光光度计的原理及常见故障排除
于彩霞
（苏州市计量测试研究所，苏州215128）
摘要简要介绍了721分光光度计的工作原理和仪器结构，重点介绍其常见故障及排除方法，保证其良好性能、测量准确性，并延长其使用寿命。

关键词721分光光度计工作原理常见故障及排除方法
721分光光度计是对物质进行定量分析和定性鉴别的仪器，因为其取样量少、分析速度快、操作简便、分析结果准确、受外界干扰少、价格便宜等优点而被广泛应用于制药、冶金、污水处理、医院、学校和各种检验、检测机构。

1、工作原理
721分光光度计的工作原理和设计依据是：（1）物质吸收单色光对波长（或频率）有选择性，当单色光通过溶液时，其能量就会被吸收而减小；（2）单色光通过被测物质后总能量要减小，减小程度用吸光度A或透光率T描述：A=-lg(I/I0)=-lg T=klc
式中：A—物质的吸光度；
I0—入射的单色光强度；
I—通过被测物质后透射的单色光强度；
T—物质的透射比；
k—物质的吸光系数；
l—被分析物质的光程；
c—被分析物质的浓度。

由公式可以看出，当入射光强度、吸光系数、物质的光程不变时，
透射光强度与溶液的浓度成正比，从而可以对被测物质进行定量分析。

721分光光度计主要由光源、单色器、样品室、信号处理和显示与存储系统组成。

光源采用白炽钨丝灯，安装在一个固定灯架上，可以上、下、左、右移动调节，以使光准确射入单色器内。

单色器由棱镜、狭缝装置、波长读数盘、波长凸轮、准直镜、波长调节螺杆、杠杆部分等组成。

样品室内装有比色皿座及滑动架，滑动座架下装有弹性定位装置，能使四档比色皿正确的处于光路中心。

信号处理系统是将光信号转变为电信号。

721分光光度计的测量范围是360nm～800nm，其工作原理是光源灯发出连续辐射光纤，射到聚光透镜上，会聚后经过平面镜转角90°反射至入射狭缝，由此入射到单色器内。

入射光线经单色器内的准直镜反射后以一束平行光射向棱镜（棱镜的背面镀铝）。

光进入棱镜后在其中色散，入射光在铝面上反射后沿原路反射回来，反射回来的光线再经过物镜反射后会聚在出射狭缝上，出射狭缝和入射狭缝是一体的。

出射光通过样品室后被物质吸收，透过物质后的光线到达光电管，由光电管将光信号转变成电信号，再放大器放大后由显示系统显示结果。

2、常见故障排除
2.1光源灯的常见故障及排除方法
光源灯的的故障有多种情况，主要介绍一下几种常见的故障及排除方法：
（1）接通电源后，光源灯不亮，可能是光源灯的灯丝坏，打开
仪器盖，检查光源灯的灯丝，如果确定灯丝断了，更换同规格的灯泡。

（2）光源灯的输出光斑能量弱，可能原因是灯丝与出光孔未对准，或者灯泡使用过久发黑，打开仪器盖板，检查光源灯，如发现灯泡有问题，即可更换同规格的灯泡，如果灯泡没有问题，松动光源灯架的固定螺丝，上、下、左、右移动，重新调整光源的位置。

2.2单色器的常见故障及排除方法
（1）波长调节器很紧，波长读数盘转不动，主要原因可能是轴与轴套卡死，波长盘卡死，应拆下轴上的卡圈，修去上面的毛刺，用细砂纸轻轻地磨光，使得轴与轴套配合良好。

如果是波长盘卡死，拆下凸轮转轴，拆之前要标记好轴与轴套相对位置，拆下后将转轴修到光滑，加上润滑油使之润滑，再装上垫圈，按照原样装好即可。

（2）转动波长调节器，波长盘已动，但是出射光没有变化，原因可能是橡皮摩擦轮打滑，也可能是波长读数盘上的紧固螺母松脱导致。

检查橡皮摩擦轴，如果打滑，用松香粉研磨擦轮表面，增加摩擦力即可。

如果是波长盘的紧固螺母松脱，先调节好波长读数盘的位置，然后将松动螺母拧紧。

（3）还有一种情况是比较常见的，接通电源后，将波长调节至580nm处，用一张白纸放在光路上，发现出射光不是黄光，这是因为波长不准造成的。

调节准直镜的波长调节螺钉，按照波长校准实验进行校准调节，检查580nm处的出射光为黄光，且光斑均匀清晰。

如果光斑形状不清晰，有散射光，说明狭缝不平行，圆形保护玻璃可能有裂缝，拆下狭缝部件，查看保护玻璃，看是否有裂缝或损坏，如有
即可更换保护玻璃，更换后，将狭缝部件装好，并调节狭缝，使狭缝为0.3mm左右，上下平行对称。

2.3“0”位调节的常见故障及排除方法
（1）分光光度计未接通电源时，读数电表指针不在“0”位，调节电表的机械零位，使指针指“0”。

（2）通电稳定后，样品室打开时，电表指针无法调节到“0”位，如果指针偏向100%处，说明暗盒内的硅胶受潮，更换有吸湿性能的蓝色硅胶。

如果指针反向偏转过“0”位，调零电位器无法调到“0”位，可能是因为调零电位器损坏，更换同规格的电位器，也可能是七芯插头、插座脱落，将脱落处用烙铁重新焊接好，也有可能是放大器有损坏，检查放大器，如果有故障，更换放大器或排除故障。

（3）变换灵敏度档，电表“0”位相差较大，但随仪器稳定时间加长又有所好转，说明硅胶受潮，更换有吸湿性能的蓝色硅胶，或者将受潮硅胶加热处理至重新变蓝色后再放入。

（4）仪器在使用过程中零点漂移大，主要有三个方面原因：一是电表轴尖摩擦变大，使得电表指示变差大，处理方法是研磨修理电表轴尖；二是调零电位器接触不良，更换150Ω的调零电位器即可；三是光门漏光，并随周围物体的变动而变化，在遮光的条件下找出漏光处，排除即可。

2.4“100%”调节的常见故障及排除方法
（1）调“100%”电表指针无变化或乱动，可能原因是稳压电源的调“100%”电位器接触不良或损坏、或者旋钮与电位器松脱，检
查“100%”电位器，如果松脱，就把重新装好，如果是损坏，更换一个同规格的电位器；造成这个情况也有可能是电表指针转动障碍所致，修理电表，排除表针转动时受到的障碍。

（2）721分光光度计在使用过程中“100%”的漂移大，这可能是三个方面原因造成的，一是光源灯有故障，光源灯的故障主要表现在不稳定或光源灯位固定松动，检查灯稳压电源，如稳压电源有问题则进行修理，顺便检查一下光电管暗盒内硅胶是否受潮，如果受潮，更换硅胶。

再检查光源灯是否松动，光源灯松动，也会造成光源不足，调整好光源灯位置后，紧固光源灯的固定螺丝；第二个原因是机械结构故障引起光门不能全部开启，光门不能全部开启，会造成出射光的能量减弱，这时要修理光门开启机构，直至光门能够全部开启；三是比色皿定位不精密，换比色皿时出现位置误差，这时要校正比色皿定位安装部件，保证比色皿能够准确定位。

3、结语
721分光光度计在使用过程中会碰到很多问题，掌握了其工作原理和仪器结构，在使用中注重对仪器的维护保养，比如不用的时候用防尘罩罩住，使用前注意实验室内的温度、湿度，保持仪器周围和实验室的卫生状况，减少实验室内的灰尘，以免对仪器的光学元器件造成污染，定期进行检定或校准，按计划对仪器进行期间核查，都会减少仪器出现故障，从而延长仪器的使用寿命。

参考文献
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