离心机是利用离心力对液体进行快速分离的专门设备,如在生化研究中对所研究的对象,如:病毒、生物细胞、无机物溶液、蛋白等有机物、血清、悬浮液及胶体等样品进行分离制备工作.其中以普通的离心机(转数在4000~7000r/min)常见.
下面就简单介绍实验室离心机的维护和修理.
实验室离心机由电动机、转盘、调速器。套管、底座等组成,其中电动机是轻载时转速高,但随着负载的增加转速则会急剧下降。
1.使用及维护
(l)在使用离心机前必须将其放置在平稳、坚固的地面(台面).
(2)使用时机壳要接地线.
(3)使用时负载必须平衡,安装符合时必须对称安置.
(4)在打开开关调速旋扭应指在“0”位.
(5)在打开开关调速旋扭开到最大,正确的做法是将调速旋扭缓慢加挡.
(6)使用完毕,应将调速旋扭档逐档旋回至“0”,然后让它自行停转,严禁在还未停转的状态下和开机运转的状态下打开机盖.
(7)使用中,如发现声音不正常,应立即关机,并进行检查维修.
(8)应定期(一年左右)检查整流子和电刷的磨损情况.有磨损过度的应立即更换.
(9)电动机的轴承应定期加注润滑脂.
2.常见故障的排除
(l)通电后,电机不转:首先对电源线、插头、插座进行检查,如有损坏则应更换,如无问题则检查波段开关或变阻器是否损坏或连线开脱.如损坏或开脱则更换损坏元件,重焊连线.如无问题则检查电机磁场线圈是否有断脱或断路(内部)如是连线圈断脱可以重焊.如是线圈内部断路则只能重绕线圈.
(2)电动机转速达不到额定转速:首先检查轴承,如轴承损坏则更换轴承.如轴承内部缺油或污物太多则应清洗轴承并加注润滑脂.检查整流子表面是否有异常或电刷与整流子轰面的配合是否吻合,如整流子表面有异常,如有一层氧化物则应用细砂纸对其进行打磨.如整流子与电刷的配合不吻合则应调整到接触良好的状态如无以上间题则检查转子线圈中,是否有短路的现象,如有则应重绕线圈.
(3)震动剧烈、噪音大:检查是否有不平衡的问题存在,固定机器的螺帽松动。如有则固紧.检查轴承是否损坏或弯曲。如有则更换轴承。机器外罩变形或位置不正确发生摩擦.如有则对其进行调整。
(4)整流子与电刷之间间隙太大:检查整流子表面是否平整,如表面不平整可以用砂纸打磨.如问题是电刷与整流子接触不良。如果接触不良则用细砂纸将其部位打磨,重新调整电刷与整流子之间的配合.电刷质量不合格.如是这个故障则只能更换电刷.如以上无问题,则检查磁场线圈是否有局部短路或通地或是转子线圈有局部短路或断路,如以上情况无论出现哪一个都得重绕磁场线圈或是重绕转子线圈。
(5)天冷时低速档不能启动:润滑油凝固或润滑油变质干涸粘住.开始时,可用手帮助重新转动或清洗后主动重新上油。
1.转速
离心机根据最大转速的不同分为低速离心机(<10000rpm 1="" 30000="" 0000="">30000 rpm/min),每个离心机都有额定的最大转速,最大转速指的是在空载情况下的转速,但最大转速根据转子种类的不同、样品质量的大小而有差别。
例如:一个离心机的额定转速是16000 rpm/min,说明在空载的时候转子每分钟旋转16000次,加上样品以后,转速肯定会小于16000 rpm/min。转子的不同,最大转速也不同(一台进口离心机可选配多个转子,其代表国产离心机的卢湘仪离心机厂家成功研制出这类技术,一般分离效果主要取决的不是转速,而是离心力,所以有时候转速没达到要求,只要离心力能达标也是一样的,实验时能达到你所需要的效果。离心力计算公式:RCF=11.2×R×(r/min/1000)2 R代表离心半径 , r/min 代表转速。
2.温度
有些样品(如蛋白质,细胞等)在高温环境下会破坏,这就要选择冷冻离心机,冷冻离心机都有额定的温度范围。实验室离心机在高速运转的时候所产生热量和离心机的制冷系统平衡在一定温度(一般冷冻离心的样品需要保持在3℃~8℃),具体能达到多少也和转子有关,如一个离心机的额定温度范围为-20℃~40℃,装上水平转子在旋转的时候可以达到3℃左右,如果是角转子可能达到7℃左右,具体情况还是看设定的温度与转速以及转子决定。
3.容量
每次需要离心多少个样品管,每个样品管需要多少容量,这些因素决定一个离心机的总容量,简单的来说离心机的总容量=每个离心管的容量×离心管个数,总容量和工作量的大小是相匹配的。
4.转子
实验室离心机的转子主要分为两种,水平转子:运转时吊蓝处于水平状态,与转轴成直角,样品将沉淀集中于离心管的底部:角转子:离心容器与转轴成一固定角度,样品将沉淀集中于离心管底部及靠近底部的侧壁。如果希望分离的样品集中于离心管的底部就选择水平转子,如果希望样品集中于离心管的底部和靠近底部的侧壁上就要选择角转子。
还有一些特殊试验或特殊样本需要特殊的转子如:大容量吊篮(多用于血站)、酶标板转子、载玻片转子、PCR转子、试管架转子和毛细管转子等。转子都有固定的规格,它是和离心机的容量结合起来的,如36×5 ml的角转子,既决定了转子的类型也决定了离心机的容量,另外转子材质还分为工程塑料,不锈钢,铝合金,钛合金等材料,选材的不同直接决定了转子的价格,转速及使用寿命,所以转子的选择非常重要。
5.控制系统
高档的实验室离心机都采用了微电脑控制系统,这些控制系统不但能确保离心机安全的运行还能自动完成工作任务。现在很多离心机都有较好的人性化的控制系统.比如:转子识别功能,安全锁功能,自动平衡功能,故障提示功能,加速和减速曲线等等。除以上几点之外还要注意一些细节和必要的配件。离心机的主要部件是电机,电机分为带碳刷电机和无碳刷电机,前者已经淘汰,现在的离心机大多都是无碳刷电机,有的电机还带有刹车功能。冷冻离心机在制冷方面也有区别,现在环保的技术当然是无氟制冷。
除此之外还要考虑噪音问题,尽量选择噪音较小的离心机,这样能保持舒适的实验环境。实验室离心机在配件方面也要谨慎,有些实验室用离心机要用特殊的离心管(离心有毒样品或者需要超高速离心的样品),这样的离心管就必须配有相应的管套,才能更安全。还有一些特殊的样品容器(不规则样品瓶、血袋等),这些细节和配件都要在选择离心机的时候考虑周详,否则就不能进行正常的工作。
一、电机不能启动
(1)主电源指示灯亮,这时应检查炭刷磨损程度,如炭刷磨损超过总量的三分之一,应及时更换新的炭刷。
(2)主电源指示灯不亮时,检查指示灯保险丝及室内配电板保险丝是否熔断,同时检查电源线是否接触良好,如保险丝断则应更换保险丝并保持电路畅通。
(3)还应检查真空泵表及油压指示值,如油压过高而主机也不能启动,必须检查各油路是否堵塞,特别是节流小孔是否畅通,如不畅通应清洗使之畅通。
(4)轴承损坏或转动受阻,轴承内缺油或轴承内有污垢较多而引起摩擦阻力增大,电机达不到额定转速,应及时清洗或更换轴承。
(5)整流子表面有一层氧化物,甚至烧成凹凸不平或电刷与整流子外缘不吻合也可使转速下降,应清理整流子及电刷,使其接触良好。
(6)如转子线圈中短路或断路,可用万用表检查,重新绕制线圈。转子在使用时可因金属疲劳、超速、过应力、化学腐蚀、选择不当、使用中转头不平衡及温度失控等原因而导致离心管破裂,样品渗漏,转子损坏。
对于以上情况主要要求操作者熟练掌握操作程序,正确选用合适的离心管和离心转子,注意严格控制每一步操作操序,尽量减少人为的不必要的损伤,在转子的安全系数及保证期内使用。
二、电源问题
(1)电源不通是导致冷冻机启动及制冷效果差的原因之一,与电机不转的故障相同,应分别检查电源及保险丝。
(2)电压过低,安全装置故障也可使冷冻机不能启动,电压过低可能是电网电压低;配电板配线过多;电源线过长(理想长度为3米)等。电源线容量不够,不仅使电压降低,还会造成意外事故。当电源电压降到180~190VJ时,冷冻机不能启动,影响制冷效果。
(3)通风性能不好,如仪器安装在日光直射或通风不良处,散热器效果差,或散热器盖满灰尘,也中会影响制冷效果。
(4)离心管重量不平衡,放置不对称;转子孔内有异物,使负荷不平衡;转轴上端固定螺帽松动,转轴磨擦或弯曲;电机转子不在磁场中心会产生噪音;转子本身损伤等都可导致机体震动剧烈、响声异常。
以上原因大部分均系不正确操作所致,在找出原因后,正确操作即可消除不正常现象。在工作过程中,如出现任何异常现象均应立即停机,不得强行运转,以免产生不必要的损失。
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