离心机的转子是其主要的工作部件,一台离心机的全套转子甚至比离心机主机还要贵。
且转子的规格、品种的多少也是衡量离心机生产技术掌握程度的重要标志,常见的转子类型主要为固定角转子、水平转子。
此外还有区带转子、连续流动转子、垂直转子等,这些类型的转子并不常用,我们在这里就不做介绍了。
1、固定角转子
离心管与转子的转轴之间有一定的角度,角度变化范围通常在14°-45°。此种转子重心低,寿命长,容量较大,转速较高,能承受的最大离心力可达800000g。主要用于分离沉降速度有明显差异的颗粒样品。
颗粒在扇形溶液移动的距离很短,碰到外壁的颗粒沿着管壁滑到管底,形成沉淀,因此这种转子能很快地收集沉淀物。
分离过程中,由于管壁的作用,在离心管内将会引起强烈的对流,对具有相同沉降速率的颗粒会产生不良影响
2、水平转子
又称甩平转子、荡平转子。转头静止时,处于转头中的离心管中心线与旋转轴平行。
转头旋转加速时,离心管中心线由平行位置逐渐过渡到垂直位置,即与旋转轴成90°角。此种转子主要用于样品做密度梯度离心。
颗粒移动距离长,相应离心时间一般也较长,溶液中的组分相对于管壁的位置在离心过程中和离心后不发生改变,因此离心效果好,但因颗粒在离心场中是从旋转中沿径向散离出去,而不是按相互平行的路线沉降。
颗粒碰到外壁沿着管壁滑到管底,因此也会产生对流,但比固定角转子小,如图4。低速启动或停机时会产生振动,影响分离效果。
水平转子又分为敞开式和封闭式两种,一般制备容量大,转速小于10000rpm,离心力场在16000×g以内的,作为敞开式,主要用于样品的初分离。
制备容量较前者小,转速大于10000rpm,离心力场在16000×g以上的,为了减少风力的影响,一般作为封闭式,主要用于线粒体、叶绿体、细胞核等的分离和密度梯度离心。此外,用于离心酶标板的转子也可归纳为水平转子。
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高速离心机是实验室常见的实验仪器之一,那么在使用时,应如何控制它的振动范围呢?大家都知道,只有离心机的工作转速不在临界转速时,转子才能平稳动转。对工作转速不高的低速离心机,一般都尽可能提高临界转速,使离心机在临界转速以下运转。这种离心机的轴很粗,刚度大,称为刚性轴。当转速要求很高时,尽可能降低临界转速,轴做得细一些,刚度小,称为挠性轴,现代的超速离心机都采用挠性轴。
由于用户的操作不当引起的这种事故屡屡发生,设有不平衡保护功能。即离心机启动时一旦转子的振动大于一定大小,离心机就自动降速停机,具有这种性能的离心机有时也漏报,不能确保不出事故。 湿度传感器探头,不锈钢电热管 PT100 传感器,铸铝加热器,加热圈流体电磁阀
一旦在高转速下发生振动,应立即按停止运行键,以较快的降速档使离心机停转,所有人员应快速离开现场,以免发生断轴等事故时的人员伤害。绝不能断电,一断电,刹车(快速降速)就没有了,转子停转很慢。事故一般是由于离心机操作不当引起的,如转子在主轴上没放好、转子的盖子没盖好、甩开转子的吊篮没放好等。这种事故的结构是伴随着巨大声音。打开盖子可看到转子躺在腔内,取出转子可观察到转子的外缘面严重刮伤变色,离心腔内壁也会受损,甚至制冷剂泄露。有时转子和转子盖分离,试管中的液体洒在腔内,主轴断开或严重弯曲。
所以,操作人员一定要按标准规范来操作,切不可大意,要记录每次使用情况。
离心机就是利用离心力使得需要分离的不同物料得到加速分离的机器。
一、正确安装
(1)电源电压:电压波动要符合+10%以内的国家标准,如果电压波动在此以上,建议用稳压器,以供符合此电网。
(2)地面要平整、牢固:对大型离心机而言,在安装地点搬动地板要牢固,保证离心机的转子正常工作,不陷凹进去,安装固定处地面应平整且牢固。
(3)找好水平:找较准确的小型水平尺,离心机盖子打开,在主轴上找水平,通过调整4个脚轮旁边的调整螺栓的拧动来找好水平,注意四个脚都必须落地。
二、装样找平衡
高速离心机在设计与制造时,对转子的加工误差带来的不平衡,已作了动平衡试验的补救,但凡是离心机,都有其允许的装样不平衡量。离心机可以运转,但这时产生的不平衡力以每分钟n次频率猛然冲击轴承及支架,必定会损伤轴承和支架,还会最终导致发生意外出现断轴现象。
三、清理离心腔内的积水
高速离心机运转时使用制冷,由于空气的水分,在离心腔内结霜,停机后霜化为水。离心腔中水愈积愈多,此时,用户应自行拆下转子,清理积水。在重新安装转子时,一定要装好,避免出事故。
四、铝合金不能受腐蚀
离心机转子一般是用铝合金制造,当受腐蚀后强度降低,容易出事故。铝合金易受液体腐蚀,清洗后应用吹风机吹干,或倒置一段时间,确认干了才能使用。若试管(尤其是反复使用的试管)有裂纹,万万不可使用,否则在使用中试管破裂会引起转子旋转中失去平衡,可引发断轴等恶性事故。
五、断轴事故
转子没安放好,或装样品不平衡超过量太大,离心机开动。离心机虽都有不平衡保护,即当不平衡量超过某一限时,应自动断电,令离心机停转。但在上述情况下,已经晚了,会出现恶性事故。恶性事故之一是断轴,由于高速旋转中突然断轴,离心转子没有了支撑,在离心腔中乱转乱撞,可使离心机整机转270°角度。此时,若旁边有人员或设备,会造成人员伤亡与毁坏设备的事故。
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