离心机的离心原理分享
当含有细小颗粒的悬浮液静置不动时,由于重力场的作用使得悬浮的颗粒逐渐下沉。粒子越重,下沉越快,反之密度比液体小的粒子就会上浮。
微粒在重力场下移动的速度与微粒的大小、形态和密度有关,并且又与重力场的强度及液体的粘度有关。
象红血球大小的颗粒,直径为数微米,就可以在通常重力作用下观察到它们的沉降过程。
此外,物质在介质中沉降时还伴随有扩散现象。扩散是无条件的绝对的。扩散与物质的质量成反比,颗粒越小扩散越严重。
而沉降是相对的,有条件的,要受到外力才能运动。沉降与物体重量成正比,颗粒越大沉降越快。
对小于几微米的微粒如病毒或蛋白质等,它们在溶液中成胶体或半胶体状态,仅仅利用重力是不可能观察到沉降过程的。
因为颗粒越小沉降越慢,而扩散现象则越严重。所以需要利用离心机产生强大的离心力,才能迫使这些微粒克服扩散产生沉降运动。
离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力,加快液体中颗粒的沉降速度,把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。
离心力(g)和转速(rpm)之间的换算
离心力G和转速RPM之间的换算其换算公式如下:
G=1.11×10^(-5)×R×(rpm)^2
其中,G为离心力,一般以g(重力加速度)的倍数来表示。
10^(-5) 即10的负五次方,(rpm)^2转速的平方,R为半径,单位为厘米。
例如,离心半径为10厘米,转速为8000RPM,其离心力为:
G=1.11*10(-5)*10*(8000)2=7104
即离心力为7104g。
而当离心力为8000g 时,其转速应为:8489即约为8500rpm。
台式高速离心机在实验室中是常见的,被实验室工作者普遍使用,离心机采用的原理是微机控制、数字显示或液晶显示、无刷电机、触摸面板、可编程操作、还有RCF离心力自动计算与设定。设有的功能确保仪器安全运行,并配有多种转子,便于离心机用户的选用。耐腐蚀性强,刚性好,而且外形美观,造型新颖,这些特点给了用户更好的选择。
台式高速离心机自身存在的特点:
1、外壳采用冷轧钢板制造,表面静电喷塑,内胆镜面不锈钢;清洁耐用。
2、台式高速离心机具有定时及定速和停机报警等功能;10档位升降速;
3、合理风道设计,使工作室内温度均匀度变化小;
4、台式高速离心机采用双屏高亮度数码管显示,触摸式按键设定调节;
5、无刷直流电机,免维护,无污染;电机采用进口轴承,降低噪音延长仪器使用寿命;
6、台式高速离心机独特的三点柔性支撑减震,降低振动及噪音;
7、采用优质橡胶门封条密封性能好;
8、台式高速离心机具有因停电,死机状态造成数据丢失而保护的参数记忆,来电恢复功能。
9、具有电子门锁及机械门锁双重保护,即使停电开门自如。
10、台式高速离心机开门会自动停机,操作安全放心;
11、转子为优质铝材可进行反复高压灭菌。
离心机自问世以来,因经低速、调整、超速的变迁,其进展主要体现在离心设备的离心技术两方面,它们二者是相辅相成的。从转速方面来看,台式离心机基本属于低速、高速离心机的范畴,所以它具有低速和高速离心机的技术特点。台式离心机的结构主要是由电机驱动系统、制冷系统、机械系统、转头和系统控制等几部分组成,与落地式离心机相比,只不过是尺寸和容量要小一点。目前来讲,通过台式离心的发展已经模糊了低速、高速、微量和大容量离心机的界线,众多的转为科研人员提供相当广泛的应用范围,成为科学实验室机型。
一般来说,实验室用的离心机经常出现的故障就是喘振现象。离心机出现喘振现象是离心机的杀手。对于高速冷冻离心机和超高速冷冻离心机出现喘振的几率比较大,如果喘振的严重时,还会损坏离心机离子等配件。那么,为什么离心机会出现喘振呢?
一方面,可能是因为冷凝器积垢,一旦冷凝器结垢,就会导致传热阻力增大,换热效果降低,这样就使冷凝温度升高或蒸发温度降低。另外,如果水质没有经过处理或维护不到位,也一样会造成换热管内表面沉淀沙土、杂质、藻类等物,进而造成冷凝压力升高而导致离心机喘振发生。
另一方面,那可能是制冷系统有空气,当离心机组运行时,由于蒸发器和低压管路都处于真空状态,所以连接处极容易渗入空气,另外,空气属不凝性气体,绝热的指数是很高的,大约在1:4,所以当空气凝积在冷凝器上部时,造成冷凝压力和冷凝温度升高,也会导致离心机出现喘振现现象。
另外,如果冷却塔冷却水循环量不足,进水温度过高等,都可能导致离心机出现喘振现象。同时,还有很多可能,比如蒸发器蒸发温度过低,或关机时没有把小导叶角度和降低离心机排气口压力,这都可能引起离心机喘振。
所以,一旦离心机出现喘振现象,一定要先找准原因,再对症下药,万不可盲目认为是哪一方面的原因,否则可能会个的损坏离心机。
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