实验室离心机结构剖析

医 疗设备维修高速冷冻离心机是一种带低温控制系统的高速旋转机  械 , 它 是 利 用 离 心 力 、不 同 物 质 在 离 心 场 中 的 沉 淀 速 度 差 异 分 离 纯 化 生 物  体 组 分[ 1]  ,从 而 推 断 疾 病 的 发 生 发 展 ,很 大 程 度 上 辅 助 临 床 医 师 准 确 判 断  疾病有效途径 。离心机主要适用于微量样品的快速分离合成 。 离心机的  应 用 领 域 中 ,实 验 过 程 不 容 差 错 ,所以 对 离 心 机 振 动 控 制 尤 为 严 格 。

离 心 机的转速精度 、温控精度 、震动 、噪音 、稳定性 、安全性 、操作便捷性 、功能  多 样 性 是 衡 量 一 台 离 心 机 的 主 要 指 标 , 目 前 除 了 检 验 科 和 生 化 室 等 科 室  使 用 3 0 0 0  转 以 下 的 离 心 机 以 外 , 科 研 一 般 使 用 转 速 通 常 会 在  1 – 2 万 转 每 分 钟 以 上 或 更 高 转 速 , 控 制 精 度 为 5 转 甚 至 1 0转/分 , 因 此 有  些 离 心 机 需 要 设 置 相 应 转 子 的 风 阻 和 转 动 惯 量 。 在 检 验 工 作 中 , 由 于 离  心 机 使 用 率 高 , 如 果 使 用 不 当 或 缺 乏 定 期 保 养 与 维 护 ,都 可 能 造 成 离 心 机  发 生 故 障 影 响 使 用 ,其 主 要 问 题 就 是 机 器 的 发 热 升 温 , 为 了 解 决 空 气 高 速  摩 擦 的 发 热 温 升 问 题 , 这 些 高 档 离 心 机 通 常 配 备 压 缩 制 冷 温 控 系 统 , 大 型  落 地 高 速 离 心 机 采 用 负 压 真 空 系 统 。

离 心 机 的 工 作 原 理 :将 装 有 等 量 试 液 的 离 心 试 管 对 称 放 置 在 转 头 四 周 的 离 心 孔 内 ,利 用 转 子 高 速 旋 转 产 生 强 大 的 离 心 力 , 迫 使 液 体 中 的 微 粒 克 服 扩 散 加 快 沉 降 速 度 ,把 样 品 中 具 有 不 同 沉 降 系 数 和 浮 力 密 度 的 物 质 分离开 。冷冻离心机电控系统采用单片机对离心机的显示 、键盘输入 、数 模转换 、压缩机 、电动机的工作状态等功能实现控制 。

离心 机 的 结 构 简 介 :

1  电 机 驱 动 及 制 动 : 驱 动 电 机 是 离 心 机 的 主 要 部  件之 一 , 除 少 数 大 容 量 采 用 变 速 装 置 以 外 ,现 代 的 离 心 机 多 是 直 接 由 电 机 轴 经 适 配 机 器 和 转 子 相  连 , 电 机 一 般 采 用 三 相 变 频 电 机 或 者 直 流 无 刷 电 机 , 加 速 时 电 机 作 为 动  力 ; 而 减 速 时 电 动 机 就 变 成 了 发 电 机 ,利 用 驱 动 器 三 相 控 制 桥 中 的 六 个 续  流 二 极 管 作 为 整 流 桥 向 刹 车 电 阻 提 供 电 流 ,将 转 子 动 能 转 换 为 热 能 , 配 合  电 流 控 制 电 路 实 现 减 速 调 控 。

2 、温 控 系 统 : 通 常 家 用 式 制 冷 系 统 的 单 项  交 流 压 缩 机 。离 心 室 内 设 置 温 度 探 头 监 测 温 度 由 主 控 板 控 制 温 度 系 统 来  控 制 运 行 。

3 、安 全 机 构 : 高 速 旋 转 的 转 子 和 试 管 样 品 等 存 储 这 巨 大 的 动  能 ,如 果 发 生 脱 落 等 异 常 情 况 很 危 险 , 故 除 了 材 质 结 构 的 设 计 要 求 高 外 ,  同时设置了安全门锁 、速度监测 、振动及不平衡检测等连锁报警系统 。

4 、 真 空 负 压 系 统 :部 分 大 容 量 高 速 冷 冻 离 心 机 采 用 排 除 空 气 。

5 、控 制 系 统 :控 制 系 统 完 成 常 规 的 自 检 、设 置 、控 制 检 测 、故 障 报 警 、维 修  校 准 。

6 、转 子 识 别 和 速 度 检 测 : 电 机 主 轴 磁 环 触 发 霍 尔 器 件 产 生 速 度 脉  冲 反 馈 给 主 控 系 统 , 由 主 控 系 统 驱 动 电 机 配 合 制 动 系 统 闭 环 进 行 速 度 控  制 。转 子 型 号 必 须 按 设 置 选 配 ,在 转 子 底 部 设 有 磁 编 码 , 腔 体 设 有 和 速 度  检 测 原 理 结 构 一 致 的 霍 尔 传 感 器 监 测 转 速 。

7 、其 他 辅 助 系 统 : 紧 急 门 锁  开关 、通风散热及灰尘过滤等 。

由 于 使 用 率 高 , 电 机 与 机 械 磨 损 大 , 极 易 发 生 离 心 机 振 动 剧 烈 , 电 动 机 转 速 不 准 确 、不 能 制 冷 等 故 障 , 因 此 对 于 一 台 离 心 机 而 言 主 电 机 、压 缩 机 、速度传感器 、温度传感器 、转子识别传感器 、振荡不平衡传感器几乎是 所 有 故 障 的 来 源 ,关 注 这 些 传 感 器 的 状 态 结 合 使 用 中 的 信 息 可 以 解 决 大 部 分 的 故 障 ,确 保 离 心 机 始 终 处 于 完 好 的 工 作 状 态 。

仪器的维护工作是 一 项贯穿整个检验过程的长期工作 , 有很多故障为不正确的操作导致 ,正确操作可减少或消除故障 ,从而确保性能的稳定和可靠 。