儀器分析實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)規(guī)劃與建設(shè)方案
儀器分析實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)規(guī)劃與建設(shè)方案
儀器分析實(shí)驗(yàn)室分為精密儀器室與普通儀器室，主要功能是利用各種分析儀器對樣品進(jìn)行定性或定量分析。精密儀器主要有氣相色譜儀、氣質(zhì)聯(lián)用、液相色譜儀、液質(zhì)聯(lián)用、離子色譜儀、原子吸收光譜儀、原子熒光儀、ICP-MS儀、ICP發(fā)射光譜儀等大型分析儀器；普通一起主要有分光光度計(jì)、紅外光譜儀、毛細(xì)管電泳儀等小型分析儀器。這些分析室隨各類儀器而異，及時(shí)是同類儀器，如其型號不同，其要求往往也不相同，而且又是會(huì)有較大差距。
儀器分析實(shí)驗(yàn)室對室外的要求一般都比化學(xué)實(shí)驗(yàn)室高，一般都有空調(diào)要求，如恒溫恒濕、空氣凈化、氣流、排風(fēng)等問題。對于防振要求較高的儀器設(shè)備，除了考慮實(shí)驗(yàn)室的位置外，還需考慮設(shè)置獨(dú)立的設(shè)備防振基礎(chǔ)和隔振措施。儀器分析實(shí)驗(yàn)室一般要求兼有交流、直流電源以及單相、三相兩種電源插座，并有穩(wěn)壓要求，有的還有房電磁干擾的要求，需要接地和電磁屏蔽等；有的需要有冷卻水和各種氣體供應(yīng)，包括真空、壓縮空氣、保護(hù)氣體和載氣等。
一、裝備配置
常用設(shè)備：儀器臺、局部排風(fēng)設(shè)備、電腦臺、氣瓶柜、資料柜、穩(wěn)壓電源、不間斷供電電源、氣體發(fā)生器、真空泵、空氣壓縮機(jī)等。
二、規(guī)劃要求
（1）同類儀器盡量集中，需要供氣的儀器盡量靠近氣瓶間。
（2）精密實(shí)驗(yàn)室的儀器臺一般要求寬度約800~1000mm，高度760~840mm，長按儀器長短而定，可采用L型或一字型，儀器臺離墻要留出500~800mm的通道，根據(jù)需要設(shè)置電源插座、網(wǎng)絡(luò)接口、氣體出口等；普通儀器室的儀器臺可按普通實(shí)驗(yàn)邊臺或中央臺設(shè)計(jì)并提供足夠電源插座即可，儀器臺需穩(wěn)固，可采用全鋼結(jié)構(gòu)或鋼木結(jié)構(gòu)及防靜電臺面等。
（3）對于不需用水的儀器，盡量遠(yuǎn)離水源。
（4）儀器分析實(shí)驗(yàn)室應(yīng)遠(yuǎn)離振動(dòng)源布置，儀器分析實(shí)驗(yàn)室一般都要求防振、防塵、溫度濕度恒定，應(yīng)滿足儀器產(chǎn)品說明書提出的要求。
（5）儀器分析實(shí)驗(yàn)室可與普通實(shí)驗(yàn)室一樣沿外墻布置，也可集中在某一區(qū)域內(nèi)，有利于與各個(gè)研究室和幾本實(shí)驗(yàn)室相聯(lián)系，并可同一考慮注入空調(diào)、防護(hù)等方面的措施。對于某一科研項(xiàng)目來說，為了實(shí)驗(yàn)研究的方便起見，儀器分析實(shí)驗(yàn)室也可考慮按科研項(xiàng)目分散布置，但這樣會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)樓內(nèi)有多個(gè)分析儀器室，只適合于使用率高而儀器價(jià)值不高的情況，對于價(jià)格昂貴的精密儀器，一般采用共享的方式，降低投資成本，提高使用率。
（6）某些儀器對安裝場地有特殊的要求，在對儀器室進(jìn)行設(shè)計(jì)前要先了解清楚各種儀器對場地、水電、排風(fēng)、溫濕度等要求，以防建好的實(shí)驗(yàn)室不能滿足儀器使用的要求，特別是對預(yù)留房間的設(shè)計(jì)。如ICP-MS需設(shè)置小房間放置循環(huán)冷卻水，并配空調(diào)降溫，需風(fēng)速達(dá)7.5~10m/s的排風(fēng)等。
三、系統(tǒng)工程
（1）用于儀器室的排毒裝置有原子吸收罩和萬向排氣罩。原子吸收罩一般用在原子吸收光譜儀、原子熒光儀和ICP等儀器室。萬向排氣罩主要用在氣相色譜儀、液相色譜儀等儀器室。
（2）通風(fēng)系統(tǒng)可加裝變頻器已達(dá)到節(jié)能的目的，同時(shí)采用補(bǔ)充新風(fēng)裝置，補(bǔ)進(jìn)的空氣經(jīng)過過濾后進(jìn)入室內(nèi)，以保證儀器房的潔凈度。
（3）用到的氣體種類有：氮?dú)?、氦氣、氬氣、空氣、氫氣、乙炔等氣體，空氣與氫氣常用氣源發(fā)生器來提供，氮?dú)狻⒑?、氬氣、乙炔等則用壓縮鋼瓶提供。目前多采用集中供氣的方法，即把氣瓶集中在可燃性氣瓶間與非可燃性氣瓶間，再通過氣體管道把氣體送到使用點(diǎn)，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是安全、便于管理。
四、室內(nèi)裝修
1、地面
儀器分析實(shí)驗(yàn)室的建筑裝修標(biāo)準(zhǔn)通常都考慮較高一些，實(shí)驗(yàn)室要求防塵、
防腐蝕，地面材料應(yīng)平整、耐磨、易除塵，并按需要采取防靜電措施，可用木地板、陶瓷板地面、PVC地面等。
儀器分析實(shí)驗(yàn)室若采用一般的固定地板，管線可通過服務(wù)柱從天花往下走線；對于X熒光光譜室、質(zhì)譜室等實(shí)驗(yàn)室等大型精密儀器分析實(shí)驗(yàn)室，因電纜多，管線復(fù)雜，也可采用架空地板。
當(dāng)采用下送上回送風(fēng)方式時(shí)，可利用架空地板下的空間作為送風(fēng)靜壓箱。一般地板構(gòu)造有一下幾種。
（1）護(hù)罩式。當(dāng)電纜線數(shù)量很少，可以結(jié)扎成束，作明線配線時(shí)，為防止碰壞電線，可在電線上加一層護(hù)罩。
（2）地溝式。僅在電纜通過的地板下做溝，溝的尺寸一般凈寬為250mm，深150mm即可，溝蓋板劃塊后做成活動(dòng)蓋板，岸上少數(shù)鋁制平面拉手，以便開啟。
（3）活動(dòng)地板。由各種規(guī)格型號和材質(zhì)的板塊、可調(diào)支撐、橫梁、緩沖墊等組成?；顒?dòng)地板架空鋪設(shè)在儀器室的地面上作安裝設(shè)備、敷設(shè)縱橫交錯(cuò)的各種管線、電纜及空調(diào)靜壓箱的空間用?；顒?dòng)地板應(yīng)機(jī)械性能良好、質(zhì)量輕、強(qiáng)度大、表面平整、尺寸穩(wěn)定、互換靈活、裝飾性及質(zhì)感良好，并能滿足防靜電、防潮、阻燃、防腐等要求。
2、門窗
（1）有空調(diào)、潔凈要求的房間應(yīng)采用密閉保溫的單向彈簧門或裝自動(dòng)閉門器，并向室內(nèi)開啟，對有強(qiáng)噪聲的房間且開向計(jì)算機(jī)房的門應(yīng)采用隔聲門。
（2）有空調(diào)、潔凈要求的房間設(shè)置外墻時(shí)，應(yīng)為雙層密閉窗，當(dāng)采用鋁合金窗、塑鋼窗時(shí)，可采用中空玻璃的單層密閉窗，以保證圍護(hù)墻結(jié)構(gòu)的熱工性能。
（3）儀器室外窗宜朝北，若受條件限制，窗外向東、南、西方向時(shí)，應(yīng)采取遮陽、窗簾等措施防止直射，避免炫光。
（4）個(gè)房間的門應(yīng)保證人員、設(shè)備進(jìn)出方便。
3、隔斷、天花
（1）儀器分析實(shí)驗(yàn)室應(yīng)選用易清潔、不起塵的難燃材料，墻壁和天花便面應(yīng)平整，減少積塵面，要有保溫、隔聲、吸聲效果，除固定隔斷外，最好采用靈活隔斷，以適應(yīng)儀器更新及改建擴(kuò)建的需要。
（2）室內(nèi)各種管線宜暗敷，當(dāng)管線穿樓板時(shí)宜設(shè)技術(shù)豎井。
（3）室內(nèi)天花上安裝的風(fēng)口、燈具、火災(zāi)探測器以及墻上的各種箱盒等應(yīng)協(xié)調(diào)布置，做到整齊美觀。
（4）室內(nèi)社彩宜淡雅柔和，有清新寧靜的效果，不宜用大面積強(qiáng)烈色彩。視覺作業(yè)處的家具和房間內(nèi)宜用無光澤或亞光表面。
五、精密儀器室的配置
1、氣相色譜室
（1）儀器：氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（良好接地）。
（2）配置：電子交流穩(wěn)壓電源3kVA 220V（可選）
N
2純度：99.99%以上，鋼瓶，或氣體發(fā)生器。
H
2純度：99.999%以上，鋼瓶，或氣體發(fā)生器。
空氣純度：99.99%以上，鋼瓶，或氣體發(fā)生器、空氣壓縮機(jī)。
He純度：99.995%以上，鋼瓶。
Ar純度：99.995%以上，鋼瓶。
各種氣體減壓閥；
儀器臺：長X寬X高（mm）L X（800~1200）X800，要求承重好，穩(wěn)定，離墻面距離500mm以上。
電腦臺：靠近或鏈接儀器臺。
插座：16A，5個(gè)插孔，1個(gè)/臺。
電腦：配顯示器、打印機(jī)。
萬向排煙罩：1個(gè)/臺。
（3）環(huán)境要求：
1）溫度：在18~28℃范圍恒定（有空調(diào)，送風(fēng)不直接吹向儀器）。
2）濕度：40%~70%RH。
3）電源：AC單相220V、5000VA（可選配UPS不間斷電源）。
2、液相色譜室
（1）儀器：液相色譜儀（良好接地）。
（2）配置：電子交流穩(wěn)壓電源（可選）。
儀器臺：長X寬X高（mm）L X（800~1200）X850要求承重好，穩(wěn)定，離墻面距離500mm以上。
插座：要8~10個(gè)。
電腦：配顯示器、打印機(jī)。
萬向排煙罩：1個(gè)/臺。
（3）環(huán)境要求：
溫度：在18~28℃范圍恒定（有空調(diào)，送風(fēng)不直接吹向儀器）。
濕度：30%~70%RH（但不應(yīng)結(jié)露）。
電源：AC單相220V、5000VA（可選配UPS不間斷電源）。
3、原子吸收室
（1）儀器：原子吸收分光光度計(jì)（接地小于100Ω）。
（2）配置：
原子吸收罩。
冷卻水循環(huán)機(jī)。
氧化亞氮純度：99%以上，鋼瓶。
乙炔純度99%以上，鋼瓶。
空氣無油污水氣無灰塵，空氣壓縮機(jī)。
氬氣純度：99.9%以上。
氣體由室外引入要用不銹鋼管。
儀器臺：長X寬X高（mm）不少于2000X900X750要求承重好，穩(wěn)定；儀器后部與墻之間要留有500mm以上的空間，儀器左右側(cè)與墻或其他設(shè)備之間要留有200mm的距離。
插座：6個(gè)插孔。
電腦：配顯示器、打印機(jī)
（3）環(huán)境要求：
溫度范圍：15~35℃范圍恒定。
空調(diào)送風(fēng)不直接吹向儀器。
濕度：30%~70%RH。
電源：AC單相220V、8000VA。
4、ICP室
（1）儀器。
等離子體發(fā)射光譜儀（接地小于30Ω）。
（2）配置。
冷卻循環(huán)水系統(tǒng)。
不銹鋼排氣罩。
Ar純度：99.95%以上，鋼瓶。
儀器臺：長X寬X高（mm）2000X900X850要求承重好，穩(wěn)定；離左右后墻面距離500mm以上。
電腦：配顯示器、打印機(jī)。
（3）環(huán)境要求。
溫度：在18~28℃范圍恒定。
濕度：20%~70%RH。
電源：AC單相220V、7000VA（可選配6kVA電子交流穩(wěn)壓器）。
5、ICP-MS室
（1）儀器。等離子體質(zhì)譜。
（2）設(shè)備。
計(jì)算機(jī)、打印機(jī)。
冷卻循環(huán)水系統(tǒng)。
儀器臺：長X寬X高（mm）2000X900X600；電腦臺。
電源：
主機(jī)：220VAc單相三線，接地電阻小于1Ω6000VA帶空氣開關(guān)。
其他：3000VA，若電壓不穩(wěn)，需配置UPS。
排風(fēng)：預(yù)留排風(fēng)管道直徑為150mm，安裝可調(diào)節(jié)風(fēng)速的節(jié)門。
（3）環(huán)境要求：高濕度地區(qū)可安裝除濕機(jī)室內(nèi)溫度15~30℃范圍恒定。
（4）氣體要求：Ar純度大于99.99%，宜配2個(gè)以上鋼瓶，安裝氬氣切換閥，不間斷供氣，或使用液氬罐。若氣瓶室離主機(jī)超過5m，使用不銹鋼管引至主機(jī)旁。
H
2純度大于99.999%。
He純度大于99.999%。
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