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上海安亭探讨医用离心机转速校准方法!

导读:医用离心机被广泛应用于医疗卫生、血站、制药厂、生物医学工程、动植物研究等领域,本文上海安亭科学仪器厂介绍了传统的离心机校准方法以及为了适应实际需要而提出的三种新方


返回列表 来源:未知 发布日期:2019-08-26 10:16【
本文上海安亭科学仪器厂介绍了传统的离心机校准方法以及为了适应实际需要而提出的三种新方法。医用离心机是利用旋转运动的离心力以及浮力密度的差异进行分离、浓缩和提纯生物样品中各成分的实验机械,按结构可分为台式离心机和立式离心机(落地式离心机)两种,通常由转动装置、速度控制系统、离心室、离心转盘及底座组成,广泛应用于生物学、临床医学、检验医学、生物化学等实验室中。但是,据上海安亭科学仪器厂了解至今在计量检测方向上没有合适的技术手段和校准方法。离心机按照最高转速分类,最高转速低于10000r/min的离心机,称为低速离心机;最高转速在10000r/min及以上至低于30000r/min之间的离心机,称为高速离心机;最高转速在30000r/min以上,称为超速离心机。医疗行业使用的一般是最高转速低于10000r/min的低速离心机。

1校准方法分析
医用离心机大部分都是带盖封闭型的,盖分有机玻璃观察窗和无有机玻璃观察窗两类型。在以往的工作中,由于技术手段有限,往往采取使用电子计数式转速表对其进行校准。对于盖上有有机玻璃观察窗类型的离心机转速的测量,测量前应在离心机转动臂或轴上选择合适的位置粘贴一块反光纸,使光电传感器通过盖上有机玻璃观察窗容易照射到反射记号,按要求设定离心机转速,启动离心机,使用电子计数式转速表对其进行测速,将离心机设定转速值与电子计数式转速表示值进行比较。其中的问题是:转速表的测量范围是(0~99999)r/min,在实际操作中,离心机转速较高时,由于手持转速表的不稳定,常常会有误信号,导致测量结果不准确,离心机转速越高,这种可能性就越大。对于盖上无有机玻璃观察窗类型的离心机转速的测量,就要用其他方法对低速离心机进行转速校准。目前,被人们提出的方法有三种,如下:

(1)频率计法。选用可弯曲螺旋支撑杆和强力磁钢的专用测速传感器进行测量,利用磁钢对离心机盖和箱体的引力将其固定在离心机的上盖内侧,传感器对准离心机转动臂或轴上粘贴的反射记号,利用压在盖子底下的可弯曲螺旋支撑杆将光源及光电接收、转换装置的控制信号、测量信号(电信号)引出并连接到测速装置。按要求设定通用离心机转速并启动通用离心机,待运转平稳后,测速仪显示的值即为该通用离心机设定值的实际转速值。该方法在实际操作上,会因为各种医用离心机结构不同,而导致并非所有型号的医用离心机均适用。且利用磁钢吸力,并不是完全可靠的方法,一旦磁钢因为离心机的震动而脱落,则后果不堪设想。

(2)测振仪法。离心机有一项技术指标为“样品容量不平衡容忍度”。例如,贝克曼的AvantiJ26XPI高效离心机,其样品容量不平衡容忍度为2.5%。可以人为的破坏旋臂的平衡,在旋臂的一端加入适当配重,但不大于样品容量不平衡容忍度。离心机转速较高时,甚至不用配重,自身的不平衡就可以被利用。
离心机在这种状态开始工作,会产生周期性的振动,而这种振动的周期和离心机的旋转周期相同。用高灵敏度测振仪及相关软件在离心机的工作环境进行测量,若灵敏度足够高,便可以捕捉到这种周期振动,也就测量了离心机的转速。该方法需要高灵敏度的测振仪,且要求离心机工作于不平衡状态。

(3)加速度计法。将经过校准的加速度计固定在离心机的转盘(或旋臂)上,使加速度计的敏感轴与转盘(或旋臂)的径向重合,调整离心机以不同的转速工作,可以得到不同的加速度。加速度计上的向心加速度为定独立参数时,实际测定T的精度很高,可远高于0.1%,而确定R则比较困难。原因是:离心机的转动轴在转盘中央,加速度计到真实转动轴中心线的径向距离很难精确测定,而存在误差。

2结论
通过上面的分析讨论可知,使用双加速度计校准医用离心机转速是各种方法中,最为准确可靠,并且易于实现的方法。