第一節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1、溫度制冷

當(dāng)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，空氣摩擦生熱，轉(zhuǎn)子溫度會(huì)上升，試管中的樣品溫度也會(huì)升高。由于生物學(xué)樣品對(duì)溫度敏感。一般要求離心實(shí)驗(yàn)中溫度保持4℃。沒有電腦控制的智能化技術(shù)，是不可能做到±l℃的精度。因此，用制冷機(jī)對(duì)離心腔冷卻，而達(dá)到冷卻轉(zhuǎn)子、冷卻樣品溫度的目的。但測(cè)量旋轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)子的實(shí)際溫度極為困難，國(guó)內(nèi)外都采用在離心腔底部離轉(zhuǎn)子較近處理設(shè)溫度傳感器，間接測(cè)量轉(zhuǎn)子溫度。這里T樣品=T腔+T補(bǔ)償。T補(bǔ)償又與轉(zhuǎn)子的類別、轉(zhuǎn)速及運(yùn)行時(shí)間有關(guān)。

2、無刷電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)

離心機(jī)是由電機(jī)帶轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的。過去的電機(jī)是帶碳刷的直流電機(jī)，離心機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)碳刷磨損，帶來火花與噪聲甚至振動(dòng)，且有壽命，屆時(shí)要更換碳刷萬(wàn)能再行運(yùn)轉(zhuǎn)。更嚴(yán)重的是碳刷的磨損帶來碳粉塵的污染，不僅污染離心機(jī)，還會(huì)污染周圍環(huán)境，這種污染對(duì)衛(wèi)生 行業(yè) 是不合適的。

3、顯示數(shù)字技術(shù)

模擬技術(shù)典型的表現(xiàn)形式為擰旋鈕選擇操作參數(shù)(如轉(zhuǎn)速、溫度與時(shí)間等)，以表盤的指針來顯示數(shù)據(jù)。其缺點(diǎn)為：選擇參數(shù)與數(shù)據(jù)的讀數(shù)值受操作人與讀數(shù)人的人為干擾多，控制精度差。而且每次操作都要這樣，重復(fù)性差。有的離心機(jī)雖數(shù)字顯示(如旋鈕選值而數(shù)字顯示)，雖在讀數(shù)上有改進(jìn)，但取值原理未變?nèi)詫倌M技術(shù)；數(shù)字顯示典型的表現(xiàn)形式為界面友好、鍵盤操作、數(shù)字化顯示、可編程操作的全電腦控制，其核心為智能化控制，是由電腦來實(shí)現(xiàn)的。離心機(jī)操作所需要一切參數(shù)(如轉(zhuǎn)速、溫度、時(shí)間、加減速率檔等)，鍵盤操作輸人，并以數(shù)字顯示出來，因此選擇操作參數(shù)與讀取數(shù)誤差極小。又由于是可編程操作，可把一組操作參數(shù)編成號(hào)碼，可存取使用。

第二節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)工藝特點(diǎn)或流程

離心機(jī)的發(fā)展離心機(jī)是將樣品進(jìn)行分離的儀器，廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、石油化工、農(nóng)業(yè)、食品衛(wèi)生等領(lǐng)域，它利用不同物質(zhì)在離心力場(chǎng)中沉淀速度的差異，實(shí)現(xiàn)樣品的 分析 分離。離心機(jī)自問世以來，歷經(jīng)低速、調(diào)整、超速的變遷，其進(jìn)展主要體現(xiàn)在離心設(shè)備和離心技術(shù)兩方面，二者相輔相成。從轉(zhuǎn)速看，臺(tái)式離心機(jī)基本屬于低速、高速離心機(jī)的范疇，因此具有低速和高速離心機(jī)的技術(shù)特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)主要由電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、轉(zhuǎn)頭和系統(tǒng)控制等幾部分組成，與落地式離心機(jī)相比只不過是尺寸和容量小一點(diǎn)罷了。通用臺(tái)式離心機(jī)的發(fā)展已經(jīng)模糊了低速、高速、微量和大容量離心機(jī)的界線，眾多的轉(zhuǎn)頭為科研人員提供相當(dāng)廣泛的應(yīng)用范圍，成為科研實(shí)驗(yàn)室首選機(jī)型，如美國(guó)的Sorvall的ST2l，德國(guó)Heraeus新機(jī)型Biofuge Stratos等。

離心機(jī)結(jié)構(gòu)圖

第三節(jié) 國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 分析

1、先進(jìn)的傳動(dòng)技術(shù)減少噪音和振動(dòng)

離心機(jī)過去通?？縯/C電機(jī)驅(qū)動(dòng)，也有的以高壓氣流為動(dòng)力。由于IX：電機(jī)的碳刷和換向器是產(chǎn)生火花干擾、噪聲和影響電機(jī)壽命的重要因素，因此近年來越來越多地離心機(jī)采用變頻電機(jī)或無刷DC電機(jī)。變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式不僅省掉了更換碳刷的工作，避免了碳?jí)m的污染，而且變頻調(diào)速騷動(dòng)系統(tǒng)在微機(jī)控制下更易于實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的調(diào)控，使制動(dòng)和加速度時(shí)間最佳化，即使當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到很高時(shí)，也可使噪音和振動(dòng)降至最低。此外，變頻驅(qū)動(dòng)方式還可節(jié)省電能。無劇DC電機(jī)用位置傳感器或單片微處理器實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟動(dòng)和調(diào)控普通IX：電機(jī)電刷的耐磨性也有了較大提高，有些電刷壽命可達(dá)到4000小時(shí)。

有些離心機(jī)在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)有減消磨擦部件和穩(wěn)定器套筒， 及電動(dòng)快速剎車，使離心機(jī)在升降速時(shí)可太大提高加速度，并平穩(wěn)地通過轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速，將轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速時(shí)引起的系統(tǒng)共振降至最低 采用電機(jī)緩沖底座或懸掛架、彈性聯(lián)軸節(jié)、聲浪壓抑系統(tǒng)降低噪聲，令工作環(huán)境更寧?kù)o舒適。

2、微機(jī)控制和計(jì)算系統(tǒng)，操作極為方便

控制和計(jì)算普遍采用微機(jī)進(jìn)行，用戶視需要方便地選擇操作參數(shù)，一般有九種以上的加速度曲線供選擇?？蓛?chǔ)存s2種或更多的應(yīng)用離心程序。CTR或LED顯示器將速度、加速度、離心力值、轉(zhuǎn)子參數(shù)、離心室溫度等數(shù)據(jù)的預(yù)選值和實(shí)際狀況一目了然地顯示出來，所有操作參數(shù)具有可重復(fù)性。一些離心機(jī)有RS232標(biāo)準(zhǔn)接口供外接計(jì)算機(jī)，用以從外接計(jì)算機(jī)上記錄、設(shè)置或修改操作參數(shù)。某些離心機(jī)能在轉(zhuǎn)子運(yùn)行中進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算和換算，如自動(dòng)計(jì)算相關(guān)離心力場(chǎng)（RCF）和防止氯化銫（CsCI）沉淀的降速計(jì)算，自動(dòng)優(yōu)選及模擬最佳運(yùn)轉(zhuǎn)條件。美國(guó)BECKMAN公司oPtima系列 分析 超速離心機(jī)配備了光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，在樣品分離時(shí)掃描樣品的光密度，特別適用于：受體／自身受體 研究 、測(cè)定分子量、計(jì)算沉淀系數(shù)、生物制品質(zhì)控

3、多種類轉(zhuǎn)子系列，滿足不同離心操作

隨著離心機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，轉(zhuǎn)子種類目前已有十多類上百個(gè)品種。角轉(zhuǎn)子、垂直轉(zhuǎn)子、甩平轉(zhuǎn)子和滾筒轉(zhuǎn)子等，以及各種試管及托架系列，可滿足幾乎所有的離心操作。為方便用戶，增加互換性，DHPONT公司、KNTRON公司等離心機(jī)制造廠家的超速離心機(jī)轉(zhuǎn)子可與BECKMAN公司的轉(zhuǎn)子通用。大容量離心機(jī)采用甩平轉(zhuǎn)子風(fēng)罩可使甩平轉(zhuǎn)子在運(yùn)行中大大減少風(fēng)阻，在同等電機(jī)功耗下，使一次分離6升容量的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速由3200轉(zhuǎn)／分提高到4200轉(zhuǎn)／分。

除臺(tái)式低速機(jī)有的采用塑料轉(zhuǎn)子外，離心機(jī)均采用超硬鋁合金或鈦合金作為轉(zhuǎn)子材料，新的成型工藝采取模鍛超速成型，細(xì)化材質(zhì)晶粒，增加轉(zhuǎn)子強(qiáng)度，切削加工采用五面加工中心，提高加工精度和效率。

4、小型高效的制冷和真空系統(tǒng)

許多試樣對(duì)溫度較敏感 需要在室溫或低于室溫的環(huán)境下進(jìn)行分離。高效無氟制冷系統(tǒng)，體積小、噪音低，不破壞大氣臭氧層，可使離心室溫度范圍達(dá)到一2o℃ ～+40℃ ，土1℃為減小風(fēng)阻以加快到達(dá)最高工作轉(zhuǎn)速和加快冷轉(zhuǎn)頭，延長(zhǎng)電機(jī)壽命及確保溫度控制，超速離心機(jī)、某些高速離心機(jī)和低速大容量離心機(jī)設(shè)置有真空系統(tǒng)。BECKMANJ2系列離心機(jī)附有自動(dòng)真空系統(tǒng)，真空度o．5個(gè)大氣壓。臺(tái)式離心機(jī)目前還出現(xiàn)了采用半導(dǎo)體器件制冷。

5、離心機(jī)的安全性和可靠性

離心機(jī)通常是在極高轉(zhuǎn)速下工作的，當(dāng)轉(zhuǎn)子所承受的離心力超過轉(zhuǎn)子材料的抗拉強(qiáng)度或轉(zhuǎn)子材料有內(nèi)部缺陷時(shí)，轉(zhuǎn)子便有可能發(fā)生爆炸，毀壞設(shè)備，危及操作者的人身安全，因此，每個(gè)轉(zhuǎn)子都有所允許的最高工作轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)子自動(dòng)識(shí)別和過速保護(hù)功能通過掃描轉(zhuǎn)子表面的條碼來驗(yàn)明轉(zhuǎn)子，排除了操作人員輸入錯(cuò)誤數(shù)據(jù)或離心機(jī)失控造成轉(zhuǎn)子過速運(yùn)轉(zhuǎn)的可能性，并將轉(zhuǎn)子的信息（如轉(zhuǎn)子總運(yùn)行時(shí)間，總轉(zhuǎn)數(shù)）自動(dòng)輸入微機(jī)和儲(chǔ)存，以監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子的壽命。離心機(jī)的綜合安全系統(tǒng)包括電子門鎖、由鋼結(jié)構(gòu)組成的室門和三層安全保護(hù)機(jī)殼、轉(zhuǎn)子自動(dòng)識(shí)別和過速保護(hù)、轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)不平衡檢測(cè)器、離心室超溫保護(hù)。某此離心機(jī)設(shè)有自診斷系統(tǒng)，始終監(jiān)控離心機(jī)的各個(gè)功能，并直接顯示故障部位，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，使維修保養(yǎng)更為方便 傳動(dòng)部分采用永久潤(rùn)滑軸承和強(qiáng)制封閉式自身潤(rùn)滑，在意外斷電時(shí)不致?lián)p壞主機(jī)，恢復(fù)供電后，自動(dòng)啟動(dòng)。

為確保離心機(jī)工作時(shí)有一定的生物安全度，預(yù)防可能具有危險(xiǎn)性的生化物質(zhì)在離心時(shí)從樣品容器里逃逸出來，造成污染，還設(shè)計(jì)出了密封轉(zhuǎn)子。有的轉(zhuǎn)子外表貼上一層透明的高分子樹脂，操作者能檢查轉(zhuǎn)子在運(yùn)轉(zhuǎn)后是否有試樣溢出或容器有否泄漏。一些離心機(jī)還增添了引流管，消除試樣溢出和容器破損的影響，還有用于處理毒性或傳染性試樣的密封試杯。

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