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[工业] 拆解瑞士万通Metrohm水分滴定仪-配液器致命故障报错检修

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发表于 2019-1-11 09:51:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
一台进口的卡尔费修水分仪开机提示致命报错。是瑞士万通品牌,已过保,尝试自己维修。

以下来源百度百科:卡尔·费休法简称费休法,是1935年卡尔·费休(Karl Fischer)提出的测定水分的容量分析方法。费休法是测定物质水分的各类化学方法中,对水最为专一、最为准确的方法。虽属经典方法但经过近年改进,提高了准确度,扩大了测量范围,已被列为许多物质中水分测定的标准方法。


费休法有滴定法与库仑电量法两种方法。 适用于许多无机化合物和有机化合物中含水量的测定。 是世界公认的测定物质水分含量的经典方法。可快速测定液体、固体、气体中的水分含量,是最专一、最准确的化学方法,为世界通用的行业标准分析方法。广泛应用在石油、化工、电力、医药、农药行业及院校科研等原理。

利用卡尔费休法测定物质中水分是一种重要而灵敏的化学分析方法,但除了有一个非常好的测定仪器外,必须对测定的物质中有无干扰物质存在,根据物质中水分的含量确定适当的进样量,克服各种影响测定精度的因素,细心操作,才能得到好的测定结果。1935年卡尔-费休(KarlFischer)首先提出了利用容量分析测定水分的方法,这种方法即是GB6283《化工产品中水分含量的测定》中的目测法。目测法只能测定无色液体物质的水分。后来,又发展为电量法。随着科技的发展,继而又将库仑计与容量法结合起来推出库仑法。这种方法即是GB7600《运行中变压器油水分含量测定法(库仑法)》中的测试方法。分类目测法和电量法统称为容量法。卡氏方法分为卡氏容量法和卡氏库仑法两大方法。两种方法都被许多国家定为标准分析方法,用来校正其他分析方法和测量仪器。卡氏库仑法测定水分是一种电化学方法。其原理是仪器的电解池中的卡氏试剂达到平衡时注入含水的样品,水参与碘、二氧化硫的氧化还原反应,在吡啶和甲醇存在的情况下,生成氢碘酸吡啶和甲基硫酸吡啶,消耗了的碘在阳极电解产生,从而使氧化还原反应不断进行,直至水分全部耗尽为止,依据法拉第电解定律,电解产生碘是同电解时耗用的电量成正比例关系的。其反应如下:H2O+I2+SO2+3C5H5N→2C5H5N·HI+C5H5N·SO3C5H5N·SO3+CH3OH→C5H5N·HSO4CH3在电解过程中,电极反应如下:阳极:2I--2e→I2阴极:I2+2e→2I-2H++2e→H2↑从以上反应中可以看出,即1摩尔的碘氧化1摩尔的二氧化硫,需要1摩尔的水。所以是1摩尔碘与1摩尔水的当量反应,即电解碘的电量相当于电解水的电量,电解1毫摩尔碘需要2×96493毫库仑电量,电解1毫摩尔水需要电量为2×96493毫库仑电量。样品中水分含量按下列公式计算:W=0.0933Q式中:W---样品中的水分含量,μg;Q---电解电量,mC;按水的分子量为18.015 g/mol 计算;


相关阅读:拆解瑞士万通Metrohn水分滴定仪搅拌反应器-研究原理
https://www.mydigit.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=955

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更新于2019-1-16日12:00,感谢@青柠 妹纸给加精华,太感谢了,受宠若惊。
想到帖子内容还不够丰富,于是今天趁中午赶紧补图编辑,不要辜负了期待。



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背景介绍完毕,开始主机拆解。
一套完整的分析仪需要有滴定系统,反应搅拌系统,配液进料系统,试剂系统组成。以下按照三个组件的顺序依次拆解研究:
先看整体图(管路和试剂瓶之类的附件年久已经不知道去哪里了,就剩下三个主要的组件了)
三大件,本来还有两台进料注射泵卡在两台主机上方,分别控制吸入和排出药剂用的。
分别是配液器,滴定器和反应器,从左自右。







开机图,滴定系统提示致命错误-501



另一台配液器提示没有连接,屏幕点阵液晶,不是很清晰,对比度有问题还是老化了。


还好下方有个调节旋钮可以调节屏幕对比度,现在看的清楚了





两台主机背面都是各种接口



连上所有能找出来的附件插上,可以看到有线控输入参数
还有电脑232通讯,可惜没有找到采集器



复杂的通讯口



适应全球不同电压的红色调帽选择,待会儿研究一下原理




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分割线-第一部分
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那就先拆拆配液器765 dosimat.
主机这样,有个小液晶屏幕




机器顶部是卡槽,是放配件的。








底部四颗螺丝,面板下方还
有两颗,全拆掉






屁股后面是各种通讯口和电源口



拆掉各种螺丝后可以翻开盖板,并把主金属框架向前推出



注射泵监测机构,两个干簧管角度监测,两个微动开关限位监测



上盖是塑料,但是背面镀了金属屏蔽,做工很不错



取下显示面板,排线连接,两颗IC不太懂,控制通讯和点阵显示的吧



瑞士的电机两枚,全金属齿轮减速机构,推动顶部的注射泵附件左右旋转运动



依旧是大丝杆上下拉动注射泵活塞上下运动
调节旋钮是六角螺栓固定,拧不开,放弃


这个角度看到很大的滤波电解电容


这个角度丝杆和方牛看得比较清楚



原来电压选择是通过调节输入方牛的初级线圈来实现的,比开关电源干扰小一些吧



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分割线-第二部分
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下面拆787滴定系统,模具是一样的



拆机过程就不细拍了,大家也不会感兴趣板子很多,紧凑


侧面看到各种精密电位器和电源板


有个丝杆,是控制拉液的活塞


也就是卡槽上有个大号的注射器,哈哈哈哈


各种复杂的板子和通讯线,我也不懂


一眼发现可疑的地方,记忆电池漏液,引线单芯铜丝已经腐蚀断裂。


掀开板子看到电池其它地方完好



特写,镍镉电池,漏液王啊,CNB是个啥牌子,进口货吗


电池通过塑料卡槽和螺丝固定在主板上


引线已经腐蚀断开,完整拆焊吧


附近的排针也被漏液轻微腐蚀了


这样看得更清楚,都是铜绿和电解液结晶


量电压为0,洗干净清理后充电


两分钟充满,量电压刷刷的往下掉,电池报废了


顺便吐槽以下这个小万用表,十年前自己焊接组装的,现在塑料老化,液晶屏接触不好,有断码只能用金属弹簧圈夹着才能完整显示了,又舍不得丢,毕竟是老师发的套件,自己一个元件一个元件焊接的,不知道有没有什么办法。



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分割线-第三部分
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为了帖子的完整,把搅拌反应器部分加进来吧
原文请见:拆解瑞士万通Metrohn水分滴定仪搅拌反应器-研究原理
https://www.mydigit.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=955






反应器是一个带多个螺纹口的真空密封玻璃瓶
旁边密封袋装着的是探测电极,大概是铂材质的。







玻璃瓶底部是平底,方便里面的磁子搅拌
右下角的两个三角箭头按钮是排出吸入液体用,里面有开关,出发隔膜真空泵运转。





底部的标签和铭牌





开盖,隔膜泵和按压开关在上盖
底座一个磁力搅拌电机,一块调速电路板
尾巴是连线到主机的,起供电和通讯作用



德国托马斯的隔膜泵,还不错



微动开关和隔膜泵分别只有两根线,
减震橡胶铸铜螺丝座,好评





取下塑料板,有一大片橡胶膜,这就是进出排液的负压和正压系统



这样看可能更清楚一些





微动不常见,但是跟前面主机用的比较像





螺丝刀很尴尬,上钳子拧





进口微动





抠开旋钮上盖



取下旋钮,铜轴





分离拆焊隔膜泵和微动连线



得到一堆散件





取下电路板研究一下原理





线材没问题,保护套有些老化





另一个牌子的瑞士电机





强磁





拆焊,跑跑电路
三极管有特殊散热器,有点像陶瓷材质





有些生锈了
导光柱到贴片LED



上电,开关,旋钮,转得欢快





得到隔膜泵和微动开关




线路板全局,核心是LM358和三极管
实现调速的原理有点像电子负载,一路基准分压进运放,
一路电机电流取样进运放,比较之后控制三极管开启,或者叫B极电流更合适
红色开关很不错,很有触感。不小心接错电源把钽电容给烧了,一阵青烟,吓人。





三部分完结了,小结一下:
机器据说当初二十多万买的,机器做工不错,细节很用心。
但是现在也只能强制报废咯,可惜。维修什么的没必要了,毕竟是老仪器了,而且是半自动的,现在新款全自动的已经出来了,坐等采购新仪器。


欢迎捧场,打赏探讨哈。




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cushion + 1 + 18 優秀文章
xuyaz + 1 + 20 真复杂,都没明白是干什么用的.
rallyezhang + 20 原創內容
拿糖糖换媳妇 + 14 優秀文章
qrut + 1 这帖子隐藏的很深没分先给砖吧~.
jsycwnw + 20 謝謝分享
锰子 + 20 謝謝分享
温力口 + 16 谢谢分享。。。。。很高级,很精密,谢谢大.

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 楼主| 发表于 2019-1-11 10:01:03 | 显示全部楼层
杨小伟 发表于 2019-1-11 09:59
占楼沙发嗑瓜子围观

哈哈,谢谢大佬捧场,小白水平有限,见笑啦
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 楼主| 发表于 2019-1-11 11:37:30 | 显示全部楼层
本帖最后由 aacyxjz 于 2019-1-11 12:56 编辑
guangqu 发表于 2019-1-11 10:20
图片分辨率太小了,而且还大小不一,强迫症受不了,新版应该传大图啊 ...

唉,别提了,传原图根本传不上去,网页卡死,只能先压缩到300K之后再上传,跟老版网站一样,而且还只能一张一张传,不然会乱序。。。。
尺寸没办法,自己裁过,把镜头外的不该出现的东西抹掉哈
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 楼主| 发表于 2019-1-11 11:39:15 | 显示全部楼层
fengbug 发表于 2019-1-11 11:28
还是没明白,故障在哪?只是电池问题试试换镍氢楷。现在我们用梅特勒-托利多V20。 ...

欢迎探讨,新买的也是梅特勒。
老机器故障应该是记忆电池漏液腐蚀了主板,导致屏幕显示致命错误,没必要修了

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 楼主| 发表于 2019-1-11 12:55:15 | 显示全部楼层
阿睦 发表于 2019-1-11 12:51
1、访问网站速度慢的话,建议不要上传原图,可以把图片分辨率批量调整一下,比如1200px的分辨率之后再上 ...

谢谢睦版亲自支招~:titter:
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 楼主| 发表于 2019-1-11 22:24:10 | 显示全部楼层
lmy2003 发表于 2019-1-11 20:30
电池还设计了夹子,挺用心的

夹子很紧的,胶水固定电池,拆不下来,唉
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 楼主| 发表于 2019-1-13 08:00:07 | 显示全部楼层
温力口 发表于 2019-1-12 18:08
好专业,看了这帖子,相当于对脑袋充了3000毫安时的电量。。。。。

温总太谦虚啦:titter:
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 楼主| 发表于 2019-1-13 08:07:48 | 显示全部楼层
ljlun 发表于 2019-1-11 22:37
嗯,仪器就是紧凑

为了减小体积卖得更贵呀,几万美金
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 楼主| 发表于 2019-1-16 09:52:36 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
cushion 发表于 2019-1-16 09:39
CNB  竟然有這樣的牌子

简直无语啦,哈哈哈,bing都搜不到厂家
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 楼主| 发表于 2019-1-16 12:40:32 | 显示全部楼层
现在更新完毕,谢谢大家的观赏:titter:
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 楼主| 发表于 2019-1-17 10:49:34 | 显示全部楼层
@xuyaz 谢谢捧场,因为缺了一些管路和试剂瓶,没法演示了。
大致说来就是一个机器控制药剂加入,一个机器控制另一种药剂加入,第三个负责搅拌和反应,通过探头监测反应情况。
最后计算出一开始时样品瓶中样品的含水量。。。。

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