主题:【第六届原创】一次WDXRF测角仪故障的处理全过程记录

浏览0 回复10 电梯直达
波斯猫
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一、测试中仪器内部蜂鸣器突然持续尖锐响起,Result显示为杂乱数据,,退出程序后再次初始化软件,PC端界面报警如下:




分析为测角仪故障,打开机箱后,初始化时观察测角仪,开始动作正常,因为初始化时,软件默认测角仪设定为PC12deg,但驱动马达无法稳定在默认点上,自动反复在起始点动作,貌似寻找零点的样子。此时怀疑驱动马达异常。

二、分解测角仪齿轮定位与驱动,手动齿轮系统,动作基本流畅,但感觉在约56deg位置时有滞涩的倾向;而上下限度传感器反应均正常;单片机上操作驱动系统,马达动作正常。无法解释初始化之报警信息。

三、更换整套驱动系统,初始化很快正常通过,而再次换上报警之驱动则依旧出现前次报警,推断问题在驱动这一块。驱动系统大致由两个模块组成,一个马达,一个环形编码器,如下:



根据马达可正常动作,而无法最终稳定的情况,推测环形编码器有异常,

四、将旧的驱动系统中环形编码器卸下,更换一个新的编码器,重新安装驱动后,初始化顺利通过,单片机操作测角仪所有动作精准完成。证实上一步推测正确。

五、恢复所有维护过的部件,测试Cu-Ka,纠正2-Theta偏移至故障前位置,发现强度衰减70%,故障前160Kcps,此时仅50Kcps,假如2-Theta偏移的话,强度衰减可以解释,一时无解,这种情况以前从未见过。

六、查阅仪器说明书,以及一些相关资料,对强度衰减的原因大致进行了解后,分析有可能异常的部位:a  2-Theta  b 晶体  c 视野光阑 a存在的原因本来最明显,但经过调整后已经恢复正常,暂时不再考虑,c最容易检查,一看就可以确定没有异常,剩下的就是b了,于是打开分光室,微调下晶体旁边的一颗小螺钉,如下:



一开始,仅仅抱着试试看的心情,微调了那颗螺钉,竟然发现强度有显著变化,只是2-Theta也跟着变化。此时推测元素的强度不仅仅受2-Theta影响,也受晶体角度的影响,更受到两者耦合关系的控制。当2-Theta系统发生变化时,两者的耦合关系随之紊乱,受其影响,荧光强度的衰减也就发生了;接下来就是一边调整测角仪2-Theta位置,一边调整晶体角度(Theta),进行了差不多三个小时,(那个累啊闷啊就别提了),最终Cu-Ka 2-Theta Peak位置恢复到故障前水平,且其强度正增长20%




七、正常运行一周后,起见密切观察,未见异常,本以为该故障已经彻底解除了。不料,周一早上一上班,偶然发现测试中仪器内部有类似小鸟的声音。嘿嘿,聆听半天,时有时无,无法确定具体的部位,但可以肯定的是一定有不正常的事情存在。打开机箱,观察测试时各部件的动作情况,最后确认声响来源在测角仪——但无法确定是齿轮装置还是驱动部分。考虑上周对测角仪驱动进行过更换调试,怀疑当时处理不到位,所以再次停机,检查发现进测角仪驱动马达主动轴上一个紧固件松脱,当驱动马达工作时,该紧固件可以轴向位移靠近齿轮装置,导致动作不畅发生蜂鸣警报:




上述图示将该异常部件处理后,单片机操作测角仪动作,确认没有异响发生了。开机运行,测试中发现该异响还是间断出现,只是其强度和频率减小了很多,而且大概位置同样在测角仪部分。这下头大了,因为前面已经检查的很彻底,是在没有发现其他有异常的地方、没有办法,电话咨询厂家工程师,一时间也说不出具体有效的所以然来。因为测试QC样以及留样品的结果没有显著变化,工厂生产又紧张,只好一边运行,自己在旁边观察、纳闷。

  观察一段时间后,发现,该异常声音出现还是有规律的。当测试重元素时不出现,测试轻元素时出现,且轻重元素测试切换之间也会出现,突然想起,测试重元素是使用SC,测试轻元素时使用PC,是否两者之间有什么不同?为了确认此推测,制作一个工作曲线,只是用SC系,连续运行100次,没有异常,添加一个轻元素Si,异响马上出现,再剔除Si,异响也马上消失,试着更改Ti-SCTi-PC,异响又马上出现——终于可以肯定问题出在PC系上了。
  虽然此时问题还没有解决,但终究已经找到问题的方向了。制作一个工作曲线测试Si/Ca/S,(这种设置是为了让测角仪有一个较大的动作幅度,无其他实际意义,完全可以根据个人观点随意设置PC系元素),继续仔细观察运行情况,最后确认:
A 当测角仪动作时,异响出现——此时关联部件有PC本体、测角仪齿轮装置、驱动
B 偶尔出现测角仪动作已经停止,但异响还会持续1~2Sec左右,——这样可以排除齿轮装置
C 断开PC本体高压,异响还是出现(检查如下图示)——这样可以排除PC本体



通过以上三步,可以怀疑的就只剩下测角仪驱动一个了。找到症结所在,结合异响出现的特征,驱动马达停止动作后异响还是持续稍许时间,应该和马达的关联不大,最后怀疑集中在编码器上。





推断确立后,怎么去解决这个问题呢?查找有关编码器资料,了解其大概工作原理后,进一步证实推断的成立。解决的办法很简单(不知道这么做的原理何在,也不知道这么处理是否正确),拔掉编码器信号线,保留马达电源,单片机指令测角仪初始化寻零位,因为编码器信号线被断开,故马达会一直动作,任马达单向运转几分钟(大概5min),仪器会报警提示找不到零位,随后连接编码器信号线,再次初始化测角仪,顺利通过。开机试运行,所有元素测试中一项均不再出现。

  本次故障持续时间长,前后约十天。很有特色的是,好像找茬一样,接连深入展开。估计很少有朋友有机会自己动手玩这个吧。完后还是挺有成就感的。当然,本人也不提倡随意处理仪器的关键部件。就个人的体味而言,觉得WDXRF上,测角仪这个部件应该是难度最大的一个吧。

  只是希望通过本次故障处理的分享,能给一些朋友提供解决问题的一点思路。对于这类仪器,观察与耐心是很重要的(当然,生活和工作中其他也同样需要),因为枯燥,有时甚至需要花费很多貌似没有意义的时间,实际对最后的问题解决可能大有裨益。因为我们终究不是专业的维修人员,自己欠缺的只有以更多时间的观察去弥补。相信能对您仪器的日常维护起到一定得帮助。

  当然,俺是苦力命,不得已自己动手弄这种费力不讨好的事情,还是希望别的朋友尽量不需要自己操作这类工作哦。

    2011转眼就过去了,一年来,在仪网认识了一些朋友,学到了很多知识,老实说,俺目前所做的,基本上学自仪网。所谓饮水思源,故把自己工作中的些许心得分享出来,希望大家多多指教。

为即将过去的一年,也为即将到来的一年,为所有相遇在这里的朋友,预祝大家来年万事如意,工作顺利。
该帖子作者被版主 lylsg55520积分, 2经验,加分理由:写的真好
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〓疯子哥〓
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感谢liuxuwentiger版主分享精彩的故障解决过程
仪器的很多小故障只要我们逐步排查,一定会找到问题的症结,我们也希望其他版友积极分享自己的心得体会,哪怕是一个很小的故障,也许会给其他版友很大的启发
ian.cheng
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jpius
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感谢楼主分享这么精细的工作步骤,新手前来学习,注册这段时间来,我确实是在仪器网学到了不少东西,下载了不少很好的资料~
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蓝侧卫
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不错,虽然仪器不同,但可以借鉴一下!
现在我们的荧光出点小毛病都是自己开盖修~
edxrf
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楼主心思细腻,测角仪这么关键的部件也敢动,技术高啊
波斯猫
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社区=冬季=
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楼主自己修好仪器,可敬。
慢慢摸索,日后会成大气
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