针对您购买的仪器在8天内出现故障而厂家拒绝更换的情况，您可以按照以下步骤来维护自己的合法权益：
一、了解消费者权益
首先，您需要明确自己作为消费者所享有的权利。根据相关法律法规，消费者在购买商品后，享有一定的维修、更换、退货的权利。特别是对于存在质量问题的商品，消费者有权要求经营者提供相应的售后服务。
二、与厂家沟通
再次联系厂家：尽管您已经尝试过与厂家沟通，但建议您再次以书面形式（如邮件、信函等）向厂家明确表达您的诉求，即要求更换或退货，并附上购买凭证、故障描述及照片等证据。
要求明确回复：在沟通中，要求厂家给出明确的处理意见和时限，以便您后续采取进一步措施。
三、寻求第三方协助
如果与厂家的沟通没有取得满意的结果，您可以考虑寻求以下第三方的协助：
消费者协会：联系当地的消费者协会，向其反映您的问题，并请求协助解决。消费者协会通常会提供法律咨询和维权指导。
市场监管部门：向当地的市场监督管理部门投诉，说明您的情况，并提供相关证据。市场监管部门会对投诉进行调查，并根据调查结果给出处理意见。
专业维修机构：如果仪器需要维修，且厂家拒绝提供维修服务，您可以考虑联系专业的维修机构进行评估和维修。但请注意，此步骤可能涉及额外费用，且维修后可能无法完全恢复仪器的原始性能。
四、法律途径
如果以上途径均未能解决问题，您可以考虑通过法律途径来维护自己的权益。例如，您可以咨询律师，了解是否可以通过诉讼或仲裁等方式来要求厂家承担相应的责任。
五、注意事项
保留证据：在整个过程中，务必保留好购买凭证、故障描述、沟通记录、维修报告等相关证据，以便在需要时提供证明。
合理维权：在维权过程中，请保持冷静和理性，避免采取过激行为。合理、合法地表达自己的诉求，更有可能得到满意的结果。
总之，面对仪器故障和厂家拒绝更换的情况，您可以通过了解消费者权益、与厂家沟通、寻求第三方协助以及考虑法律途径等方式来维护自己的合法权益。希望这些建议能对您有所帮助。