主题:【第八届原创】拆解禾工AKF-2010型卡尔费休水分仪,除锈维护更换气泵

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sc360xp
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7月一等奖
      公司几年前买的上海禾工AKF-2010型卡尔费休水分仪,使用次数不多,最近使用时出现故障:屏幕有时闪烁、有时蓝屏、触屏失灵,无法排废液。已过了保修期,自己动手维修。
一、基本情况
仪器外貌:

仪器后背,有电源插座、保险、开关,通讯口、抽排液接口:


仪器铭牌,2011年4月出厂:

这是搅拌台,上面安放的滴定杯(池):


探头采用双铂金片电极:

开机界面,蓝色条是进度:

WindowsCE操作系统,很容易上手:

仪器采用触屏操作,自检虽然过了,排废液功能无响应:

二、拆机
1、磁力搅拌台,卸下底板四颗螺丝:

内部非常简单,一个带动磁钢旋转的电机,有与主机接口及电极插座:


2、主机,拆下底板上四颗螺丝:

打开机箱,各部件名称:

电源采用成品开关电源,有直流5V、24V两档:

主电路板及主要元器件:

LM2904是双路通用运算放大器, 输入电路IC;蓝色的四方体元件是精密微调电位器,调节输入电路负反馈放大系数:

S3C2440AL-40是三星公司32位CMOS微控制器,K4S561632J-UC75是三星公司256M SDRAM内存:

DM9000AEP是联杰国际公司(Davicom Semiconductor, Inc.)的
以太网卡芯片,旁边是25M晶振,PH163539G是YCL电子公司的网络变压器,仪器通讯电路使用:

这个IC芯片的型号被抹去,估计是执行电路控制IC:

执行电路,用4只光耦控制4只MOS管(带动抽液泵、排液泵、磁力搅拌电机、三通电磁阀4个器件):

主板下面是触屏电路板:


DM422C是计量管活塞电机控制盒:

打开电机控制盒,看看内部:

看见左边有两颗螺丝锈蚀,方形IC的型号被抹去,使用红宝石电解电容,右下三只光耦起电路隔离作用:

蓝色元件是编码开关,绿色元件是接线插座:

将电路板翻面,下方两只大功率管很醒目:

IR2104S是IR(国际整流器)公司的半桥驱动器,驱动计量管活塞电机,
S2003是IR公司的N沟道(耗尽型)MOS管,
F7341是IR公司第五代超低导通电阻的双N沟道(增强型)MOS管:

计量管活塞驱动电机,采用每步1.8°的步进电机:

计量管机构及活塞高低行程限位光电探头:

仪器后背接口元件,通讯板及电源插座、开关:

(未完,楼下继续发。)
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sc360xp
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(接楼上,继续发)
3、清除内部铁锈
由于试剂漏入仪器内部,计量管驱动机构和仪器铁底板有大片的锈块,起泡严重,如果仪器有搬动,铁锈会乱窜引起故障:


用平口改刀铲去铁锈:


好大一堆铁锈哦:


用自喷漆喷涂底板:


除完锈、喷漆后的底板:


电源接线柱锈蚀,发现接触不良问题,进行除锈清理后接还原:


主板电池座上有不少锈斑,用小刀轻轻刮去,打扫干净:


主板电池采用CR1220(外形比通常计算机用的CR2032要小。批注:如果设计使用微机主板通用型电池,耐用、好换、费用低。),没电了,更换:


小心取下微控制器插板:


背面,K9F1208U0C是三星公司的NAND Flash,64M,储存数据用。插脚上“铜绿”好多啊(说明仪器内部微环境很糟糕):



采用“食醋大法”给电路板插针除锈:


将插脚浸泡在食醋中3分钟(浸泡时间长短,视溶解铜绿效果而定),注意不要将电路板浸没:


将电路板用流水冲洗5分钟,确保将食醋清洗干净:


将洗净后的电路板用电吹风低温吹干,插脚上的铜绿被清除后很干净,能确保接触良好:


由于仪器时常出现蓝屏或花屏现象,对触摸屏电路板上蓝色箭头所指的排线,小心取下擦干净后装还原:


触屏电路板上的这根排线是斜的,纠正一下:


对全部电路板用毛刷清理、洗耳球吹,细心除去铁锈颗粒,用放大镜检查,确保没有残留,避免隐患。
4、拆解故障泵——排废液气泵

拆下不工作的排废液气泵,没有标签,不知道型号:

泵由直流电机驱动,红点旁是电机正极:


用万用表测量泵电机的正、负极,断路!


拆开泵看看:


内部不堪入目,电机轴锈死转不动:


由电机轴上的偏心轮带动这三个橡胶皮碗上下运动:


将泵分开:




拆开电机,内部也有一些脏污:


由于平时很少使用,电机转子还很新,换向器上划痕轻微也说明使用时间很短:


这是电机电刷,使用弹性金属片,表面锈蚀,是它造成接触不良故障:


该气泵属于隔膜泵,结构及工作原理示意图如下:


吸气过程:在操作屏上按下排废液指令,气泵24V直流电机的偏心轮带动橡皮碗向上拉升,此时主隔膜片关闭、副隔膜片开启,废液瓶内的空气被吸入橡皮碗。
排气过程:电机的偏心轮带动橡皮碗向下压缩,此时主隔膜片开启、副隔膜片关闭,橡皮碗内的空气被排出。
5、更换新的排废液气泵

这是网购一对新抽、排液气泵(注意:抽、排液气泵的气管不相同,不能混用),直流24V,连邮费63元:

用烙铁将新排废液气泵电机正极(红线)、负极(黑线)焊上:


用仪器原有的固定带固定好排废液气泵:


给新安装的废液泵排气口接一根软管(医院吸氧软管尺寸刚好)到机外,防止腐蚀性气体或误操作时把废液排在机内:


将仪器装还原,开机,第一次屏幕只有竖线,重装一次显示排线,正常了:




三、故障原因分析


1、化验人员使用不够注意,腐蚀性液体漏入仪器内部,引起锈蚀、锈死、短路等故障。
2、仪器先天设计缺陷
      通过拆解,看出仪器的结构和选材有缺陷:电磁三通阀附近的溢流孔引向仪器内部,当三通阀和计量管有漏液时,会有腐蚀性液体滴到底板和机件上(此次检修时,用胶封死):

从机内看,溢流孔下没有任何容器(不知道是否没安装):


抽排液气泵选用微型直流电机驱动隔膜泵,该泵电机采用弹性金属片电刷,不耐用,防腐性能不好。(批注:至少应选用碳刷电机

废液气泵的排气口在仪器内部,废液挥发气体有毒害,或误操作造成废液排在机内,对内部机件、电子元件不利,甚至引起严重事故,应该改进。


拆修后语:
该仪器由于设计和使用问题,内部锈蚀严重,铁锈乱窜,引发随机故障。化验人员使用仪器时要精心操作,防止试剂污染,加强日常维护,养成及时清洁的良好习惯。仪器长期不用,也应每月开机两次,通电排潮,保持机件转动良好。该机抽排液气泵质量很差,出故障后,应直接换掉。仪器使用频繁的单位,应准备泵的备件,避免措手不及。有条件的,可进行简单改造,用外置交流隔膜气泵替换。
小贴士:该仪器抽排液微型气泵,电机电源是24V直流。淘宝地址:http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.9.20.Fsq7Hi&id=40337815074&_u=91ji2sduc58b(不是替该店作广告哈,是凭故障气泵外形,分析电路,花了不少时间搜索找到的,提供给大家参考,自己动手换气泵,时间快、节约不少成本。)
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2015/7/1 1:20:11 Last edit by sc360xp
vm88
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内容很丰富,很详细,试剂把仪器污染得厉害,培训后再上岗,以后修理的次数就少了。
dooby
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Andy Chan
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lsyecspc
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应该是卡试剂漏进去了,注意三通阀和活塞处是否漏液,特别是冬天,卡试剂里容易出现结晶,会造成三通或活塞磨损,造成漏液,可采用提高卡试剂瓶里插入管的方法来避免吸入结晶。
happy美丽
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荷花仙子
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大陆
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这是在废锈中将仪器起死回生的过程。赞。
上海禾工科学仪器
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尊敬的客户您好!
我是上海禾工科学仪器有限公司的技术服务工程师,首先感谢您作为上海禾工AKF-2010型卡尔费休水分滴定仪的用户对我公司产品作出了非常详细的使用评价,并提出了非常中肯的建议。贵公司购买的是我们禾工多年前的第二代AKF-2010产品,当时的产品虽然相比其它国产同类产品有所进步,但在部分部件材料,及其它软硬件方面确实仍然有不少缺陷,那一代产品推出后,我公司对产品又持续进行了一系列的改善,目前已经升级到第5代,第六代AKF-2010V也正在推出,其中的多数问题已经得到了解决:
1.  这是2015年最新的AKF2010V升级版。

2.  三通阀泄漏引流处您指出的设计缺陷其实是加工缺陷,螺丝穿透外壳所致,目前使用的模具外壳已经改进,试剂无法漏进仪器主机导致内部腐蚀。

3.  从2013年9月份开始,我公司已经采用了全新的7寸电容屏,操作更加直观方便,触摸灵敏。

4.  仪器结构部分换成不锈钢耐腐蚀材料,底板烤漆工艺,防腐蚀。气泵固定在外壳一侧,方便更换。

如果仪器有任何问题,用户无法解决,请与我公司联系,我们竭诚为您提供服务。另外,任何上海禾工生产的AKF系列仪器就算不使用了,请不需要丢弃,将来可以获得高值以旧换新服务,禾工承诺新仪器使用不满意可以无理由退货。再次感谢您对我们产品的支持。并希望您继续支持国产仪器。

禾工技术部


学渣
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