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早期的国产色谱柱恒温箱,采取直热式结构,功能简单,价格便宜。但没有电路图,维修不太方便。下面剖析一台天津奥特赛恩斯(AUTOSCIENCE)仪器有限公司生产的AT-330型柱温箱,绘出电路图,提供元件参数,供维修时参考。
一、外观及主要技术参数该柱温箱机体全铝制造,可以立放和卧放。加热功率150W,电源220V+20%/50Hz,旁边是六通进样阀:
下部,控制仪表操作界面。温度范围:室温~100℃,或室温~150℃(订制);使用两组四位LED显示组件,设定温度(下,绿色)及实测温度显示(上,红色):
取下柱箱盖,加热腔盖上面的玻璃透窗可以方便地观察内部色谱柱的情况:
再取下加热腔盖,内部的色谱柱支架,最多可放置2只色谱柱:
柱温箱也可以卧放安装,平躺在工作台上:
柱温箱背面,有商标、电源开关、保险管座、橡胶脚垫:
看商标,这台柱温箱是2007年的产品:
底部,为了立放的稳定,底盘比较宽大:
二、拆机顺序拆下后部箭头所指两颗固定螺丝:
卸下纯铝加热芯板:
加热腔内,加热芯板下方的空间比较大,放置了几个元件:
有固态继电器(驱动电热丝)、接线柱、保险管座及电源开关:
这是固态继电器、接线柱:
这是保险管座、电源开关:
卸下加热芯板上的压板:
压板下面是云母层压薄板,耐热并起到绝缘作用:
云母层压薄板有三层,中间一层绕有电热丝:
在云母层压薄板下面,温度传感器铂热电阻紧贴加热铝基板:
卸下仪表四周的固定螺丝:
宽大的底盘及增重块,增加柱温箱立式摆放时的稳定性,内部安置温控仪:
取下温控仪固定螺丝:
取出温控仪:
三、电路分析绘出仪器电路原理图:
电路工作原理:接通电源后,如果室温低于设定的工作温度,温控仪向固态继电器发出接通控制信号(高电平),固态继电器接通电热丝供电,电热丝开始加热。热量通过加热腔铝板辐射到整个加热腔,当温度达到设定值,温控仪对温度传感器(铂热电阻)上的电平信号进行分析处理,切断控制信号,固态继电器停止对电热丝供电,不再继续加热。当加热腔内的温度低于设定的下限值,温控仪又接通固态继电器,对电热丝供电,进行加热,直到达到设定值,如此循环。温控仪有高温(上限)报警设置,当检测温度超过设定上限值,仪表面板上有报警灯示警同时停止加热。
四、元件参数电源保险管,普通规格,2A/250V:
实测电热丝带的电阻值255.1欧姆(室温29℃),在220V供电下,功率约190W:
温度传感器采用A级德国贺利氏薄膜PT100铂热电阻,稳定性好,精度高:
交流固态继电器采用北京希曼顿(XIMADEN)公司S203ZW型,可以带3A/24-240V的负荷,这是标准产品,也可以选择其他品牌S203ZW型:
温控仪采用标准化产品,小型XMTG-8512智能化温度调节仪。温控范围0-400℃,使用Pt100铂电阻温度传感器,使用环境温度不超过50℃,交流电源220伏:
本仪器使用的XMTG-8512温控仪,参数选项为,OUT:SSR,ALM1;INPUT:Pt100(图中红点选中),采购时应当注意这个问题:
温控仪后面的接线位置:
五、维修要点绘出电路元件接线图:
1、机器不通电、仪表无显示故障
用万用表检测电源开关好坏;检测电源保险管好坏;更换一只温控仪试试。
2、机器不工作故障
通电后,仪表有显示,但机器不工作。检测电热带好坏;检测固态继电器好坏;检测机器温控仪好坏。
3、机器温控功能作用不正常
首先,检测传感器铂热电阻好坏。松开铂热电阻在接线柱的线头,按照Pt100的分度表(附件),测量其电阻值。当电阻值为∞,断路故障;当电阻值为0,短路故障;当电阻值与分度表不吻合,相差较大,会影响温度控制的准确性,甚至严重失调。应更换铂热电阻。
其次,检测固态继电器。当机器加热工作时,固态继电器上的红LED会亮,若不亮,更换固态继电器。
第三,检测温控仪好坏。执行加热功能时,温控器无控制信号输出给固态继电器(固态继电器本身是好的),更换温控仪。
六、结束语 通过拆解,AT-330型柱温箱的电器元件很少,都是普通标准化元件,最贵的温控仪在TB上才70元左右一只,即便宜又好买。当怀疑某个元件有故障,采取更换的办法最为有效,对具有初级电工知识的人不是一件难事,又好又快地维修,又能节约费用。
附件:Pt100热电阻分度表