實驗室離心機應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，一般用于醫(yī)院化驗室、科研機構(gòu)化驗室、食品藥品檢驗化驗室、食品衛(wèi)生化驗室等各種實驗室，并且轉(zhuǎn)速不大于30000r/min。實驗室離心機的轉(zhuǎn)速是非常重要的技術(shù)參數(shù)，離心力的大小與實驗室離心機的轉(zhuǎn)速成正比，轉(zhuǎn)速達不到規(guī)定要求，懸浮液或乳濁液就不能被徹底分離。

在實驗驗過程中，可能造成同樣一種物質(zhì)使用不同的實驗室離心機進行分離，所得出的結(jié)論不同，嚴(yán)重影響化驗結(jié)果。由于沒有實驗室離心機轉(zhuǎn)速檢定規(guī)程和校準(zhǔn)規(guī)范，不能對離心機開展檢定/校準(zhǔn)工作。所以，有必要對實驗室離心機計量檢測方法進行探討。

一、離心機計量檢測的必要性

離心機是利用離心力，分離液體與固體顆?；蛞后w與液體的混合物中各組分的機械。離心機主要用于將懸浮液中的固體顆粒與液體分開；將乳濁液中兩種密度不同，又互不相溶的液體分開；它也可用于排除濕固體中的液體；特殊的超速管式分離機還可分離不同密度的氣體混合物；利用不同密度或粒度的固體顆粒在液體中沉降速度不同的特點，有的沉降離心機還可對固體顆粒按密度或粒度進行分級。

離心機現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于生物學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、檢驗醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)等實驗室中，因其是樣本檢測前處理過程中重要的處理步驟，離心機直接影響到檢驗結(jié)果，所以，有必要對離心機進行定期檢定，確保其離心精度。

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二、離心機測量方法概述

(一)固定頻率計的應(yīng)用

進行離心機轉(zhuǎn)速測量時，一定將轉(zhuǎn)速頻率計牢固固定在離心機的金屬外殼上或用三腳架固定在離心機旁測定，以確保安全。

(二)測量記錄

離心機在校準(zhǔn)點工作穩(wěn)定后連續(xù)測量10次轉(zhuǎn)速，計算均值和示值誤差。用秒表測定離心機實際運行的時間，電子計時裝置誤差一般不大，如果使用機械定時器，注意能否滿足要求。

(三)溫度校準(zhǔn)

低溫冷凍離心機需要校準(zhǔn)溫度，離心機開機預(yù)冷，用去離子水代替樣本，使用設(shè)定的離心條件進行校準(zhǔn)，離心結(jié)束后立即用電子溫度計測定去離子水溫度。可以重復(fù)測量數(shù)次，或以不同的離心條件測定數(shù)次，計算測定均值和誤差。

三、離心機轉(zhuǎn)速測量方法

(一)轉(zhuǎn)速測量

1、無蓋型離心機轉(zhuǎn)速測量

測量前在離心機轉(zhuǎn)動臂或軸上選擇合適的位置粘貼1塊反光紙，使光電傳感器直接照射到反射記號。按要求設(shè)定離心機轉(zhuǎn)速并啟動離心機，待運轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，測速儀顯示的值即為該離心機設(shè)定值的實際轉(zhuǎn)速值。

2、帶蓋封閉型離心機轉(zhuǎn)速測量

(1)蓋上有有機玻璃觀察窗型離心機轉(zhuǎn)速測量

對于蓋上有有機玻璃觀察窗類型的離心機轉(zhuǎn)速的測量，測量前在離心機轉(zhuǎn)動臂或軸上選擇合適的位置粘貼1塊反光紙，使光電傳感器通過蓋上有機玻璃觀察窗精確的照射到反射記號上。按要求設(shè)定離心機轉(zhuǎn)速并啟動離心機，待運轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，測速儀顯示的值即為該離心機設(shè)定值的實際轉(zhuǎn)速值。

(2)蓋上無有機玻璃觀察窗型離心機轉(zhuǎn)速測量

對于蓋上無有機玻璃觀察窗類型的離心機轉(zhuǎn)速的測量，可以選用可彎曲螺旋支撐桿和強li磁鋼的專用測速傳感器進行測量，利用磁鋼對離心機蓋和箱體的引力將其固定在離心機的上蓋內(nèi)側(cè)，傳感器對準(zhǔn)離心機轉(zhuǎn)動臂或軸上粘貼的反射記號，利用壓在蓋子底下的可彎曲螺旋支撐桿將光源及光電接收、轉(zhuǎn)換裝置的控制信號、測量信號(電信號)引出并連接到測速裝置。按要求設(shè)定離心機轉(zhuǎn)速并啟動離心機，待運轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，測速儀顯示的值即為該離心機設(shè)定值的實際轉(zhuǎn)速值。

(二)轉(zhuǎn)速的修正以校準(zhǔn)

給出的示值誤差為參考引入修正因子，重新設(shè)定需要修正離心機的設(shè)定值。測量修正后的轉(zhuǎn)速或溫度不達標(biāo)，需要反復(fù)修正、測量，直至確認誤差在允許范圍之內(nèi)。Z終修正完成的轉(zhuǎn)速測量結(jié)果。

除個別離心機外，多數(shù)離心機修正后轉(zhuǎn)速誤差可以控制在±25r/min(占需修正離心機總數(shù)的90%)乃至±15r/min(占需修正離心機總數(shù)的70%)的范圍之內(nèi)，Zda相對誤差由修正前的16.435%降低為修正后的0.761%;溫度誤差也由修正前的-3.33℃降低為修正后的-0.43℃。

轉(zhuǎn)速校準(zhǔn)點的選擇也可以以被校準(zhǔn)離心機Zda轉(zhuǎn)速為起點，線性選擇，兼顧常用轉(zhuǎn)速并盡可能多選。如果是新安裝離心機或僅就離心機的運行狀況進行檢測，這種測試方法覆蓋面廣，更可行、有效。

實際上，離心機在實驗室使用時，位置、用處相對固定，離心條件設(shè)置也相對固定。我們在校準(zhǔn)的過程中有針對性地把離心機的設(shè)定轉(zhuǎn)速作為校準(zhǔn)點(若離心機需工作在多個轉(zhuǎn)速時，盡可能將每個轉(zhuǎn)速都選為校準(zhǔn)點)。測試、修正、確認后，確保離心機在使用到的每個轉(zhuǎn)速條件下都運行準(zhǔn)確、可靠。

(三)定位測試區(qū)域數(shù)據(jù)判讀技術(shù)

定位測試主要利用電容測微儀具有在超量程時工作狀態(tài)自動進入飽和區(qū)，系統(tǒng)輸出為固定電壓的特性來實現(xiàn)。電容測微儀在超量程時的輸出和正常測量時的波形如圖1中的飽和區(qū)和有效區(qū)所示。

圖1　電容測微儀不同工作狀態(tài)下的信號輸出示意圖

在精密離心機上設(shè)計定位測試區(qū)域，精密離心機轉(zhuǎn)動時，當(dāng)該定位測試區(qū)域到達電容測微儀前和離開電容測微儀后時，電容測微儀工作進入飽和區(qū)輸出為滿量程固定電壓值，在利用軟件進行信號處理時采用特定的技術(shù)手段識別出兩段滿量程之間的有效測試數(shù)據(jù)即可得到動態(tài)俯仰失準(zhǔn)角的原始測量值。

四、結(jié)束語

文章闡述了離心機各計量轉(zhuǎn)速檢測的方法，在國家還沒有發(fā)布關(guān)于離心機的計量檢定規(guī)程或校準(zhǔn)規(guī)范的情況下，有利于購買離心機的驗收檢測和使用過程中的計量檢測，以確保檢驗結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。從測試數(shù)據(jù)表明，定位測量法可有效分離出動態(tài)俯仰失準(zhǔn)角測試信號，測量精度高，定位測試技術(shù)具有可行性。