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买了台WXG-4圆盘旋光仪,不知道这圆盘的游标怎么读数。不知道谁还在使用这种老机器,知道的说下啊,最好能附图,谢了!
经典再现,拆解33年前WXG-4型圆盘旋光仪 年龄大的分析人员一般都用过圆盘旋光仪测量物质的旋光度,其结构简单、操作维修方便。 早期的旋光仪是手动操作的仪器,因为用手轮转动旋光片(刻度圆盘),被称为圆盘旋光仪。由于精度不高、价格便宜,在一些要求不高的小工厂,或车间中间体检验,还在应用中,网上有销售。现在有些地方的旋光检验员考试,也有圆盘旋光仪操作内容。一、外观及技术指标 国产WXG-4型圆盘旋光仪曾经辉煌一时,下图是目前正在销售的WXG-4型圆盘旋光仪,经典的延续:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411271359_524841_1807987_3.jpg技术参数:测量范围: -180°~+180°度盘格值: 1°度盘游标读数值 : 0.05°放大镜放大倍数: 4 倍单色光源波长:低压钠灯 589.44nm试管长度: 200mm,100mm 各 1 支钠灯功率 : 20W工作电流: 1.3A光源稳定时间: 5 分钟电源类型: 220V 50Hz外型尺寸: 500×135×330mm重量: 约 5Kg二、仪器结构WXG-4型圆盘旋光仪结构示意图如下:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411271400_524842_1807987_3.jpg今天拆解的主角亮相,一台33年前的WXG-4型圆盘旋光仪,还能正常使用:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411271400_524843_1807987_3.jpg仪器铭牌,1981年上海大庆光学仪器厂生产,车间作中间体检验,外观比较脏:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411271401_524844_1807987_3.jpg各部位细节:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411271401_524845_1807987_3.jpg为了减少读数误差,度盘被设计为左右同时读数,通过左右两个4倍放大镜观察。度盘内圈是定盘,外圈是动盘(带动偏振片同步旋转):http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411271402_524846_1807987_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411271403_524847_1807987_3.jpg打开样品镜筒盒盖子,内部放置的是样品管:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411271403_524848_1807987_3.jpg取出样品管,检测时,要将被测液体装入管内旋紧:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411271403_524849_1807987_3.jpg镜筒盒是黄铜材质的,这是光源端:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411271404_524850_1807987_3.jpg这是度盘端:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411271404_524851_1807987_3.jpg这是钠灯,灯罩很结实:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411271405_524852_1807987_3.jpg取下灯罩,内部是单色光源低压钠光灯,波长为589nm:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411271405_524853_1807987_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411271406_524854_1807987_3.jpg[
WXG-4型圆盘旋光仪镇流器是非标产品,由各厂家自己绕制。损坏后,买不到配件维修。自行绕制镇流器对材料、工艺技术的要求不低,对大多数人来讲,没有这个能力。只有想办法找替代品进行更换。本人曾用旧40W日光灯电感镇流器替代更换WXG-4型圆盘旋光仪镇流器(见本社区帖子“WXG-4型圆盘旋光仪钠光灯镇流器替代更换实验”[font=times new roman][size=13px] [/size][/font]https://bbs.instrument.com.cn/topic/8118385,称方法一)。下面,再介绍用高压钠灯电感镇流器作为替代品进行更换的方法。一、旋光仪的情况下面这台手动WXG-4型圆盘旋光仪的历史有几十年了,现在的产品没啥变化,还这样:[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210041347580226_7942_1807987_3.jpg[/img]打开底盖,内部就一个镇流器。镇流器内部过热,表面有焦糊现象:[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210041347584082_2663_1807987_3.jpg[/img]仪器的电路图如下:[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210041347590812_9355_1807987_3.jpg[/img]旋光仪使用的20W低压钠灯参数如下:[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210041347589775_4336_1807987_3.png[/img]这款圆盘式旋光仪的镇流器采用E型铁芯漏磁变压器,是非标元件,测量其电参数为:直流电阻5.3Ω,电感0.49H,感抗153.93Ω,阻抗159.23Ω。旋光仪工作时,实测电参数为:市电电压222.5V,电流1.33A,功率因数0.13,功率40.59W。二、高压钠灯的情况高压钠灯不陌生,许多城市街道照明采用它。这里只讨论使用电感镇流器的高压钠灯。国产高压钠灯及镇流器有关参数见下面:[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210041347592941_1790_1807987_3.jpg[/img][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210041347592031_7719_1807987_3.jpg[/img]三、旋光仪镇流器用高压钠灯镇流器替代方案的选择高压钠灯与旋光仪GP20Na低压钠灯工作机理伏安特性是有区别的。根据高压钠灯的参数,灯管工作电压都在90V以上。以70W的高压钠灯为例,灯管电压约90V;而旋光仪GP20Na低压钠灯工作时,灯管电压只有15V。如果将高压钠灯镇流器直接用于GP20Na低压钠灯电路,将会承担更高的电压,电路中的电流会超过镇流器的额定工作电流,引起严重发热甚至烧毁。如果该电流超过了低压钠灯的工作电流,还会致使旋光灯受到损坏。所以,[b]同功率[/b]高压钠灯与GP20Na低压钠灯的镇流器是不能直接互相替代更换的。作为替代品能不能成功,关键是替代后,旋光仪钠灯的工作电流应在1.0A~1.3A范围内。电流过低,钠灯不能启动或亮度微弱无法工作;电流过高损坏钠光灯或超过镇流器本身的额定工作电流,长期超负荷、过热损坏镇流器。根据欧姆定律原理,低压钠灯工作电流=(市电电压-低压钠灯灯管电压)÷线路阻抗,只有选择合适的镇流器(线路阻抗)进行组合,才能替代原低压钠灯镇流器,使灯电流在1.0A~1.3A的工作范围内。经过多次试验,找到飞利浦有一款BSN70L(70W)的DIH灯镇流器,与国产的70W高压钠灯镇流器指标有所不同,额定工作电流为1.2A,可以直接替代使用。有以下两种替代方案:1、选用飞利浦额定工作电流1.2A、功率70W的DIH灯镇流器(型号BSN70L),直接替代,能够胜任旋光灯原镇流器的功能。2、选用飞利浦额定工作电流1.2A、功率70W的DIH灯镇流器(型号BSN70L),再串联1只台式电脑ATX电源用的PFC电感(利旧),替代后,能够胜任旋光灯原镇流器的功能。替代元件图片如下:[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210041347593388_7031_1807987_3.jpg[/img]特别提醒:国产70W高压钠灯镇流器的额定工作电流为0.98A,不能直接替代使用!!!飞利浦另有一款70W钠灯镇流器,额定工作电流也为0.98A,不能直接替代使用!!!四、方案实验1、第一种方案选用飞利浦BSN70L(1.2A/70W)高压钠灯镇流器,直接替代原旋光仪镇流器,用仪表测量出它们的电参数(表一):[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210041347596544_4774_1807987_3.png[/img]旋光仪镇流器替代前后的实测工作数据(表二):[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210041347595468_3478_1807987_3.png[/img]经实测,镇流器替代后,旋光仪低压钠灯工作电流为1.21A,与70W高压钠灯镇流器的额定工作电流1.2A相当,旋光灯能够正常工作。工作1小时后,镇流器表面温度约90℃左右,没有超过130℃。2、第二种方案如果嫌直接替代使用的发热量较高,可将飞利浦70W高压钠灯镇流器与1只电脑台式机ATX电源用的PFC电感串联后,替代旋光仪原镇流器。替代后的电路图(2)如下:[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210041347596455_9815_1807987_3.jpg[/img]替代元件的电参数如下(表三):[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210041347599845_34_1807987_3.png[/img]旋光仪镇流器替代前后的实测数据(表四):[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/10/202210041348001320_3276_1807987_3.png[/img]经实测,按照第二种方案进行镇流器替代后(表四),低压钠灯工作电流为1.05A,也没有超过70W高压钠灯镇流器的额定工作电流1.20A,旋光灯能够正常工作,镇流器温度较低。六、其它替代方案如果手头有其它国产品牌高压钠灯镇流器,建议的方案:①用70W高压钠灯镇流器+2只ATX电源PFC电感串联;②用两只150W高压钠灯镇流器串联;来替代旋光仪原镇流器,效果也不错。结语:高压钠灯电感镇流器市场上销售量大,价格不高,比较适合作为旋光仪镇流器的替代更换品。第一种办法,使用1只飞利浦(1.2A/70W)高压钠灯镇流器直接替代原旋光灯镇流器,方便快捷,成本不高,可以内置。缺点是镇流器电流满负荷运行,温度较高。第二种办法,使用1只飞利浦(1.2A/70W)高压钠灯镇流器,再串联1只ATX电源PFC电感,优点是镇流器电流低、发热低,长期稳定工作。缺点是体积稍大、占地方,适合外置。可结合具体情况,选用其中一种替代办法。