大型儀器共享系統(tǒng)中連續(xù)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(nóng)林科技大學(xué)園藝學(xué)院，陜西楊凌712100)

大型儀器設(shè)備是高等院校開展高水平科學(xué)研究和高層次人才培養(yǎng)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(xué)條件不斷改善，相關(guān)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(shè)備，這給高校的教學(xué)和科研工作提供了良好的物質(zhì)保障。同時，如何充分且有效地發(fā)揮這些儀器設(shè)備的作用也給實驗室的設(shè)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(gòu)建大型儀器共享服務(wù)平臺。大型儀器共享服務(wù)平臺通過對相關(guān)資源的整合集成，能夠優(yōu)化配置，實現(xiàn)合理布局，促進高?？蒲泄ぷ?，提高儀器設(shè)備的使用效率，為科技創(chuàng)新提供支撐，為資源配置提供決策依據(jù)。

目前，對于大型精密儀器設(shè)備開放共享的建設(shè)和管理工作已經(jīng)得到高校和教育管理部門的普遍重視，已成為高校儀器設(shè)備管理部門的重要工作內(nèi)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(jié)合自身對意大利SYSTEA公司的FLOWSYS連續(xù)流動分析儀管理經(jīng)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(shè)備共享使用效率的思路和途徑。

1 連續(xù)流動分析儀的原理與結(jié)構(gòu)

流動分析技術(shù)的基本原理是通過蠕動泵采用連續(xù)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(jīng)過混合、稀釋、加熱等反應(yīng)形成有色化合物，通過檢測器比色，最后由電腦數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)自動計算得出結(jié)果。

FLOWSYS連續(xù)流動分析儀采用間隔流動分析技術(shù)CFA，CFA是一種微量、快速、靈敏、準確、平穩(wěn)、操作簡單的自動分析方法，特別適用于大批量常規(guī)樣品的分析，可實現(xiàn)多組分的同時測定。其各類性能指標都不亞于傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法［2］。通過CFA的引入，連續(xù)流動分析儀實現(xiàn)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(jié)果準確可靠，數(shù)據(jù)軟件集中分析控制，適用范圍廣。

FLOWSYS連續(xù)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(tǒng)、分析模塊和數(shù)據(jù)系統(tǒng)組成。

其中自動進樣器為104位轉(zhuǎn)盤式自動進樣器，可實現(xiàn)重復(fù)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(wěn)定的流速注入清洗池，避免由于清洗液流速不穩(wěn)對試驗結(jié)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(shù)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(xiàn)溫度設(shè)定、增益調(diào)節(jié)、光能量調(diào)節(jié)、波長選擇等操作;可實現(xiàn)泵速調(diào)節(jié)(快速或慢速)。觸摸形式可實現(xiàn)在線狀態(tài)及離線狀態(tài)的功能轉(zhuǎn)換。高精度蠕動泵可提供足夠的液壓動力;雙彈簧壓軸設(shè)計，使受壓均勻;12條樣品或試劑穩(wěn)定流路，帶自動檢漏、報警系統(tǒng)并可自動停止運行。獨特的液壓設(shè)計無需配備專用的氣體注入閥即可實現(xiàn)氣泡均勻加入。檢測器具有雙光束檢測系統(tǒng)，可以有效減少光源不穩(wěn)定對試驗結(jié)果造成的影響。采用LED燈源，極大地提高了光源的穩(wěn)定性，內(nèi)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(shù)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(shù)據(jù)系統(tǒng)為SYSLYZER 3000－CFA軟件，可實時監(jiān)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(xué)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(jié)果造成的影響，提高了數(shù)據(jù)的科學(xué)性及穩(wěn)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(tǒng)面向全校和社會，為全校的教學(xué)科研服務(wù)，這就使得連續(xù)流動分析儀的使用者，有本科生、研究生、實驗技術(shù)人員以及其他科研工作者。這些使用者學(xué)歷層次不同(從本科生到博士生)，身份不同(從學(xué)生到教工)，對連續(xù)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(fù)雜化。如果連續(xù)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(zhì)的含量差別較大，必然使得前處理(消煮)復(fù)雜化，相應(yīng)的待測液濃度及酸堿度也需要調(diào)節(jié)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(diào)到0～8 mg/L，顯色pH調(diào)到3，檢測結(jié)果才比較精確。

3 連續(xù)流動分析儀管理構(gòu)架設(shè)想

3.1 完善管理制度 完善大型儀器設(shè)備的管理制度是管理工作的依據(jù)和保障，大型儀器設(shè)備的管理要做到有章可循才能真正發(fā)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(huán)境。大型儀器的管理應(yīng)包括操作培訓(xùn)和使用管理制度［3］，只有這樣才能確保儀器運行的穩(wěn)定性。連續(xù)流動分析儀的使用，涉及水、電、液化氣、化學(xué)試劑等的使用，稍有不慎就有可能引發(fā)安全事故。因此，使用者嚴格按規(guī)程操作，是設(shè)備安全運行的重要保障。大型儀器操作培訓(xùn)和使用管理制度規(guī)定:(1)使用者經(jīng)過操作培訓(xùn)，熟悉儀器設(shè)備的性能、工作條件、操作方法及注意事項，并在管理者指導(dǎo)下方可使用;(2)使用時及時填寫“大型精密儀器設(shè)備使用記錄”，并記錄儀器運行基線值、燈能量值等;(3)在設(shè)備運行過程中發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時解決，并逐步完善開放運行制度，如制定大型儀器設(shè)備損壞賠償制度，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹、科學(xué)的工作作風和愛護公共財物的優(yōu)良品德等，減少不必要的損失;(4)一旦發(fā)生故障，使用者要立即報告設(shè)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(jù)工作崗位的工作性質(zhì)和業(yè)務(wù)特點，明確規(guī)定其職責、權(quán)限，并按照規(guī)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(xué)化、制度化。建立和健全崗位責任制，必須明確任務(wù)和人員編制，責任落實到人，各盡其職。管理者是連續(xù)流動分析儀管理工作中最關(guān)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(shù)、扎實的專業(yè)技能，同時又要具備多學(xué)科、專業(yè)的綜合知識，能自覺不斷地加強自身業(yè)務(wù)學(xué)習，熟悉儀器的操作;要積極與校內(nèi)外連續(xù)流動分析儀管理團隊交流，及時更新知識結(jié)構(gòu);要結(jié)合連續(xù)流動分析儀開放使用的特點，積極與使用者溝通，熱情服務(wù)高校師生和社會。

3.3 注重儀器的維護和保養(yǎng) 儀器設(shè)備管理者要養(yǎng)成良好的工作習慣，要有責任感。應(yīng)明確儀器設(shè)備的具體維護項目和保養(yǎng)周期，定期進行維護、保養(yǎng)并做好相應(yīng)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(xù)使用，同時必須在儀器設(shè)備使用記錄中注明維修情況;如果是影響精度的故障，應(yīng)積極聯(lián)系廠家進行維修。儀器設(shè)備維修后，必須經(jīng)校準后方可使用，避免影響科研數(shù)據(jù)的準確性［4］。

為保證連續(xù)流動分析儀測定數(shù)據(jù)的精度，須執(zhí)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(jié)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(diào)整;④經(jīng)常檢查泵管損耗情況(根據(jù)流路中液斷的規(guī)律、程度或與新管對比)，必要時更換泵管;⑤經(jīng)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(nèi)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(jié)束后，都應(yīng)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(shù)請參看具體方法與要求)，清洗時間不應(yīng)少于化學(xué)延遲時間(從進樣開始到第一個峰出現(xiàn)的時間);⑧儀器運行一段時間后，根據(jù)管路及流通池的污染程度，對泵管進行特殊清洗，即根據(jù)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(dǎo)致泵液不正常，必要時更換接頭或連接管。

4 結(jié)語

大型儀器共享系統(tǒng)中連續(xù)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(chǔ)，要以具有強烈責任心、較高試驗技術(shù)水平和豐富實踐經(jīng)驗的儀器管理人員為保障，注重儀器的維護與保養(yǎng)，才能保證教學(xué)科研工作的順利開展，才能大幅度提高儀器使用效率，發(fā)揮其應(yīng)有的效益。

［1］李俊杰.淺議高校大型儀器設(shè)備資源共享平臺的構(gòu)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(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用［J］.環(huán)境科學(xué)動態(tài)，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(shù)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(shè)備管理與維護探索［J］.實驗技術(shù)與管理，2011，12(28):185 －188.