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分析實(shí)驗(yàn)室布局設(shè)計(jì)：同類儀器設(shè)備集中安放的利弊

[2017/9/14]

    儀器設(shè)備集中安放能體現(xiàn)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室風(fēng)格，也方便使用管理，所以，很多實(shí)驗(yàn)室都愿意 采用這種布局，這種安排布局對(duì)于部分儀器設(shè)備的確是一種好的選擇，但對(duì)于部分大型分析儀器和大功耗的前處理設(shè)備卻有潛在的隱患。
　　
　　1.易產(chǎn)生電磁干擾和電磁輻射
　　
　　比如，GFAAS的石墨爐電源都是采用低壓供電，一般是將市電經(jīng)石墨爐電源內(nèi)置的變壓器降成12V或24V供給石墨管，功率可高達(dá)4～5 kW，功率很大。石墨管是間斷性加熱非連續(xù)工作，感性負(fù)載的頻繁啟停，必然會(huì)向外輻射電磁干擾并影響所在象限的市電穩(wěn)定性。另外，采用空氣壓縮機(jī)供氣的火焰AAS，為保證供氣氣壓的穩(wěn)定空壓機(jī)也是頻繁啟停，也會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)度不小的工頻干擾。
　　
　　作為ICP-AES、ICP-MS關(guān)鍵部件的電感耦合等離子體，是高頻大功率裝置，在激發(fā)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生很大的電磁干擾。類似上述的大型分析儀器，工作時(shí)自身功耗大易受外部電磁干擾，本身還可能間歇性的向外泄漏較強(qiáng)的電磁干擾和電磁輻射。如果多臺(tái)同類儀器同時(shí)工作，不但容易造成相互干擾，而且也對(duì)長(zhǎng)時(shí)間工作在這種環(huán)境下的工作人員健康不利。儀器的設(shè)計(jì)制造均符合國(guó)家或是國(guó)際規(guī)范，同樣也采取了接地屏蔽等抗干擾安全措施，即便如此也很難完全避免相互之間的干擾，尤其是通過(guò)同房間的供電回路傳遞的串?dāng)_，使分析儀器發(fā)生一些莫名其妙難以解釋的工作表現(xiàn)，輕者會(huì)造成儀器分析的基線不穩(wěn)、分析測(cè)試結(jié)果的重現(xiàn)性差等現(xiàn)象，嚴(yán)重者可引起儀器不能工作，造成儀器的損壞。
　　
　　建議：
　　
　　并不是所有同類儀器都適合集中安放在一個(gè)大的儀器室內(nèi)，對(duì)于那些功率大，容易被電磁干擾或本身易產(chǎn)生電磁干擾的設(shè)備應(yīng)考慮獨(dú)立或分散安置。能集中安放的設(shè)備，也應(yīng)考慮房間供電負(fù)荷能力。要求每間實(shí)驗(yàn)室設(shè)置接地端子箱，且接地電阻不得大于1歐姆。為每臺(tái)儀器設(shè)置獨(dú)立的接地線裝置且接地電阻值符合儀器廠家的要求。排除干擾源，確保儀器設(shè)備的安全運(yùn)行。
　　
　　實(shí)驗(yàn)室布局設(shè)計(jì)關(guān)鍵細(xì)節(jié)：同類儀器設(shè)備集中安放的利弊分析！
　　
　　實(shí)驗(yàn)室布局建設(shè)SICOLAB
　　
　　2.浪費(fèi)電力能源
　　
　　同時(shí)讓一個(gè)大空間和一個(gè)小空間的環(huán)境溫度及濕度達(dá)到一定的水平，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的能耗差異是明顯的。如果將多臺(tái)同類儀器安放到同一個(gè)大的房間，在儀器使用率較低情況下，比如，僅一臺(tái)儀器工作時(shí)，為保證環(huán)境的溫度和濕度，空調(diào)系統(tǒng)必然會(huì)同多臺(tái)儀器同時(shí)工作時(shí)一樣運(yùn)行，造成電力能源的極大浪費(fèi)，導(dǎo)致檢驗(yàn)成本上升，極不劃算。如果采用局部分割的方式，只需要開(kāi)啟獨(dú)立的空調(diào)系統(tǒng)就行，不工作的儀器房間則不用啟動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)，從而有利于能源的節(jié)約和成本控制。
　　
　　建議：
　　
　　分析實(shí)驗(yàn)室儀器不都是滿負(fù)荷工作，為提高環(huán)境設(shè)備的工作能效，有效降低運(yùn)行成本，儀器室還是應(yīng)以相對(duì)合理的空間大小來(lái)安排布置。
　　
　　3.易產(chǎn)生噪聲污染
　　
　　使用空壓機(jī)提供恒壓空氣的火焰原子吸收光譜儀，為保證所提供空氣壓力的恒定，空壓機(jī)須頻繁啟停。多臺(tái)類似的儀器在同一房間內(nèi)一起工作，空壓機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲疊加是令人難以忍受的。另外，像ICP-MS，為維持儀器工作時(shí)的真空度，真空泵須持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作，單臺(tái)真空泵工作時(shí)的噪聲已經(jīng)不小，如果兩三臺(tái)這樣的儀器同時(shí)工作，真空泵產(chǎn)生的噪聲污染將非常嚴(yán)重。檢驗(yàn)人員在這樣的環(huán)境下工作容易心煩氣躁、疲憊乏力。
　　
　　建議：
　　
　　儀器室尤其是大型儀器室應(yīng)當(dāng)設(shè)置緩沖間和專門(mén)的氣瓶室，不要將多臺(tái)噪聲較大的輔助設(shè)備直接放置在儀器室內(nèi)，氣瓶室應(yīng)有排風(fēng)抽慮系統(tǒng)和報(bào)警裝置，并放置滅火設(shè)備。沒(méi)有單獨(dú)氣瓶室的，一定將氣瓶放入氣瓶柜，且氣瓶柜有抽排系統(tǒng)和可燃和有毒氣體泄漏報(bào)警裝置。
　　
　　4.電力供給超負(fù)荷， 損毀低壓電器
　　
　　比如，將多臺(tái)烤箱、多臺(tái)馬弗爐集中在一個(gè)前處理室；將多臺(tái)前處理用的多聯(lián)電爐、電熱板同時(shí)安放在一個(gè)消化間內(nèi)，有的甚至安放在同一個(gè)通風(fēng)消化柜內(nèi)；
　　
　　將多臺(tái)GFAAS、GC甚至多臺(tái)ICP-AES集中安放在同一分析室內(nèi)……我們知道實(shí)驗(yàn)室用烤箱、馬弗爐、多聯(lián)電爐、GFAAS、GC、ICP-AES等理化檢驗(yàn)儀器設(shè)備都是高功耗的設(shè)備，集中使用容易造成房間甚至樓層的電力負(fù)荷緊張。我們實(shí)驗(yàn)樓宇的配電建設(shè)是按國(guó)家相關(guān)規(guī)范進(jìn)行配置的，即使整幢樓宇都充分考慮了總負(fù)荷的要求，預(yù)留了安全和發(fā)展裕量，但建設(shè)施工單位也很難將不同的負(fù)荷分解到不同的房間，大多都是采用負(fù)載均衡的電力配置方式。這樣的儀器設(shè)備的安置方式在使用一段時(shí)間后，一些潛在的問(wèn)題就會(huì)顯露，比如，燒毀儀器設(shè)備的電源接插座，燒毀相應(yīng)房間或是樓層的低壓配電箱內(nèi)的部分配電設(shè)備，房間和樓層的埋設(shè)電線電纜在長(zhǎng)期的超負(fù)荷狀態(tài)下工作，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)造成電線電纜的發(fā)熱，線纜短路燃燒，釀成事故。當(dāng)檢驗(yàn)工作非常飽滿時(shí)，大部分儀器設(shè)備和同類設(shè)備必然滿負(fù)荷工作，這將造成樓層或是房間電力負(fù)荷大增，當(dāng)房間或是樓層電力容量不足以長(zhǎng)時(shí)間供給時(shí)，必然會(huì)造成供電不足導(dǎo)致供電欠壓，供電線纜和供電回路上的各個(gè)連接點(diǎn)(樁頭)發(fā)熱，導(dǎo)致儀器設(shè)備工作在欠壓狀態(tài)。即使儀器設(shè)備內(nèi)部有二次穩(wěn)壓裝置，也必將影響儀器設(shè)備工作的穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致儀器分析數(shù)據(jù)的可靠性和可信度降低。