大型儀器共享系統中連續流動分析儀的管理與維護

盧麗娟，羅 佳，杜慧芳，王榮花(西北農林科技大學園藝學院，陜西楊凌712100)

大型儀器設備是高等院校開展高水平科學研究和高層次人才培養工作的重要支撐條件。近年來，隨著國家對高等教育的投入力度逐漸加大，高校辦學條件不斷改善，相關實驗室逐步購進了一些具有世界一流水平的高、精、尖儀器設備，這給高校的教學和科研工作提供了良好的物質保障。同時，如何充分且有效地發揮這些儀器設備的作用也給實驗室的設備管理工作提出了越來越高的要求［1］。為此，各高校紛紛提出了構建大型儀器共享服務平臺。大型儀器共享服務平臺通過對相關資源的整合集成，能夠優化配置，實現合理布局，促進高校科研工作，提高儀器設備的使用效率，為科技創新提供支撐，為資源配置提供決策依據。

目前，對于大型精密儀器設備開放共享的建設和管理工作已經得到高校和教育管理部門的普遍重視，已成為高校儀器設備管理部門的重要工作內容。但管理人員力量不足、使用率不高、效益較低等問題也普遍存在。作者結合自身對意大利SYSTEA公司的FLOWSYS連續流動分析儀管理經驗與體會，從完善管理制度、建立和健全崗位責任制、注重大型儀器維護等方面提出了提高大型儀器設備共享使用效率的思路和途徑。

1 連續流動分析儀的原理與結構

流動分析技術的基本原理是通過蠕動泵采用連續流動的方法將樣品和試劑定量地吸入特定的分析模塊中，經過混合、稀釋、加熱等反應形成有色化合物，通過檢測器比色，最后由電腦數據處理系統自動計算得出結果。

FLOWSYS連續流動分析儀采用間隔流動分析技術CFA，CFA是一種微量、快速、靈敏、準確、平穩、操作簡單的自動分析方法，特別適用于大批量常規樣品的分析，可實現多組分的同時測定。其各類性能指標都不亞于傳統的化學分析方法［2］。通過CFA的引入，連續流動分析儀實現了自動化操作，樣品和試劑消耗量少(手工法的1/10)，能快速分析多個檢測項目，且結果準確可靠，數據軟件集中分析控制，適用范圍廣。

FLOWSYS連續流動分析儀主要由自動進樣器、觸摸式液晶顯示屏、蠕動泵、檢測系統、分析模塊和數據系統組成。

其中自動進樣器為104位轉盤式自動進樣器，可實現重復取樣、隨機取樣、自動歸零等功能。進樣器附帶蠕動泵，清洗液能以穩定的流速注入清洗池，避免由于清洗液流速不穩對試驗結果造成的影響。稀釋器最大體積為10 ml，有效地提高了稀釋倍數及稀釋的精確度。觸摸式液晶顯示屏能夠直觀顯示吸光度值(OD值)、能量信號值、溫度值和峰圖譜;可實現溫度設定、增益調節、光能量調節、波長選擇等操作;可實現泵速調節(快速或慢速)。觸摸形式可實現在線狀態及離線狀態的功能轉換。高精度蠕動泵可提供足夠的液壓動力;雙彈簧壓軸設計，使受壓均勻;12條樣品或試劑穩定流路，帶自動檢漏、報警系統并可自動停止運行。獨特的液壓設計無需配備專用的氣體注入閥即可實現氣泡均勻加入。檢測器具有雙光束檢測系統，可以有效減少光源不穩定對試驗結果造成的影響。采用LED燈源，極大地提高了光源的穩定性，內置流通池，并配備了火焰光度計、紫外光度計等檢測器。分析模塊由不同型號的泵管、混合圈、玻璃旋管等元件組成，不同參數配置各種不同處理單元，如蒸餾單元、透析單元、紫外消解單元、熱浴單元等。數據系統為SYSLYZER 3000－CFA軟件，可實時監控每一分析運行過程，同時控制多個通道。保證所有部件(自動進樣器、控制平臺)之間的良好通訊。蠕動泵、化學處理單元、液晶顯示器等均可通過程序控制。校準功能完善，減少了外部條件對試驗結果造成的影響，提高了數據的科學性及穩定性。

2 開放使用特點

(1)使用者層次多樣化。大型儀器共享系統面向全校和社會，為全校的教學科研服務，這就使得連續流動分析儀的使用者，有本科生、研究生、實驗技術人員以及其他科研工作者。這些使用者學歷層次不同(從本科生到博士生)，身份不同(從學生到教工)，對連續流動分析儀性能的熟悉程度不同(從只了解一般功能到熟悉操作)。

(2)樣品前處理復雜化。如果連續流動分析儀沒有面對全校開放使用，它所需要測定的樣品少，需分析的項目種類也少，所以前處理過程相對簡單。一但對外開放所需要測定的樣品的種類就會明顯增加，比如可能會涉及到如植物、土壤、有機肥等。不同種類的樣品其待測物質的含量差別較大，必然使得前處理(消煮)復雜化，相應的待測液濃度及酸堿度也需要調節到適合儀器檢測范圍，如測定樣品中磷含量，需把消煮液中磷的濃度調到0～8 mg/L，顯色pH調到3，檢測結果才比較精確。

3 連續流動分析儀管理構架設想

3.1 完善管理制度 完善大型儀器設備的管理制度是管理工作的依據和保障，大型儀器設備的管理要做到有章可循才能真正發揮其使用效益，為開放使用工作的開展提供一個良好有序的環境。大型儀器的管理應包括操作培訓和使用管理制度［3］，只有這樣才能確保儀器運行的穩定性。連續流動分析儀的使用，涉及水、電、液化氣、化學試劑等的使用，稍有不慎就有可能引發安全事故。因此，使用者嚴格按規程操作，是設備安全運行的重要保障。大型儀器操作培訓和使用管理制度規定:(1)使用者經過操作培訓，熟悉儀器設備的性能、工作條件、操作方法及注意事項，并在管理者指導下方可使用;(2)使用時及時填寫“大型精密儀器設備使用記錄”，并記錄儀器運行基線值、燈能量值等;(3)在設備運行過程中發現問題應及時解決，并逐步完善開放運行制度，如制定大型儀器設備損壞賠償制度，培養學生嚴謹、科學的工作作風和愛護公共財物的優良品德等，減少不必要的損失;(4)一旦發生故障，使用者要立即報告設備管理人員，不能自己盲目嘗試維修，以免造成更大的損失。

3.2 建立健全崗位責任制 崗位責任制是指根據工作崗位的工作性質和業務特點，明確規定其職責、權限，并按照規定的工作標準進行考核及獎懲而建立起來的制度。實行崗位責任制，有助于大型儀器管理的科學化、制度化。建立和健全崗位責任制，必須明確任務和人員編制，責任落實到人，各盡其職。管理者是連續流動分析儀管理工作中最關鍵的因素之一。崗位責任制要求管理人員具有極強的責任心、精湛的技術、扎實的專業技能，同時又要具備多學科、專業的綜合知識，能自覺不斷地加強自身業務學習，熟悉儀器的操作;要積極與校內外連續流動分析儀管理團隊交流，及時更新知識結構;要結合連續流動分析儀開放使用的特點，積極與使用者溝通，熱情服務高校師生和社會。

3.3 注重儀器的維護和保養 儀器設備管理者要養成良好的工作習慣，要有責任感。應明確儀器設備的具體維護項目和保養周期，定期進行維護、保養并做好相應的記錄。若是不影響儀器精度的小故障，可在故障排除后繼續使用，同時必須在儀器設備使用記錄中注明維修情況;如果是影響精度的故障，應積極聯系廠家進行維修。儀器設備維修后，必須經校準后方可使用，避免影響科研數據的準確性［4］。

為保證連續流動分析儀測定數據的精度，須執行以下維護條例:

①每次運行之前，進行泵管檢查，如有損壞或有污垢，更換新的泵管;②每次試驗檢測結束，須將泵管從泵管卡位上松開，以延長泵管壽命;③每次更換泵管后，須重新檢查試劑泵入情況及進行增益調整;④經常檢查泵管損耗情況(根據流路中液斷的規律、程度或與新管對比)，必要時更換泵管;⑤經常檢查泵軸承上潤滑油的情況，必要時將軸承上舊的潤滑油用紙巾擦拭干凈后，再小心涂抹上一薄層新的潤滑油(進樣器上的清洗液泵維護方法一致);⑥儀器長期不使用時，須將濾光片取出，置干燥器中保存，并將泵管內的液體排空，濾光片只能用擦鏡紙輕輕拭干，不能使用水或有機溶劑沖洗;⑦每次試驗結束后，都應對管路進行清洗，一般用去離子水進行清洗(有具體要求的參數請參看具體方法與要求)，清洗時間不應少于化學延遲時間(從進樣開始到第一個峰出現的時間);⑧儀器運行一段時間后，根據管路及流通池的污染程度，對泵管進行特殊清洗，即根據每根泵管泵進試劑的不同，使用鹽酸(0.5～1.0 mol/L)或氫氧化鈉溶液(0.5～1.0 mol/L)進行清洗(在泵入酸、堿時，建議不使用快速泵)。對于易長菌的泵管，使用1∶10的次氯酸鹽進行清洗，防止管路長菌，進行特殊清洗后的管路，再用大量的去離子水(加潤滑劑)進行清洗;⑨在日常使用過程中，做好儀器走水基線值與進試劑時的基線值記錄，有助于判斷試劑是否受污染;⑩每次使用時，檢查各條管路的每個接口，防止漏氣或不嚴實導致泵液不正常，必要時更換接頭或連接管。

4 結語

大型儀器共享系統中連續流動分析儀的開放使用，是一項綜合性很強的細致且繁瑣的工作。由于其涉及面廣，管理上要以健全完善的開放管理體系為基礎，要以具有強烈責任心、較高試驗技術水平和豐富實踐經驗的儀器管理人員為保障，注重儀器的維護與保養，才能保證教學科研工作的順利開展，才能大幅度提高儀器使用效率，發揮其應有的效益。

［1］李俊杰.淺議高校大型儀器設備資源共享平臺的構建［J］.高校實驗室工作研究，2007(2):86－88.

［2］肖文，余萍.間隔流動分析和流動注射分析在環境監測中的應用［J］.環境科學動態，2003(1):39－41.

［3］劉麗琴，陳永清.大型儀器共享管理的研究與實踐［J］.實驗技術與管理，2011(2):208 －210.

［4］李祥，趙世杰，劉彬彬.國家重點實驗室大型儀器設備管理與維護探索［J］.實驗技術與管理，2011，12(28):185 －188.