臺式高速離心機是實驗室常用的分離設(shè)備,利用高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力,對混合物中不同沉降系數(shù)的物質(zhì)進行分離、濃縮和提純,廣泛應(yīng)用于生物、化學(xué)、醫(yī)藥等領(lǐng)域。是通過電機驅(qū)動轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn),使樣品中不同密度的成分分層。其核心功能包括:精準控制轉(zhuǎn)速(最高可達30000rpm)、離心力(最大65400×g)及運行時間(0-99小時59分鐘),支持梯度離心與自定義程序存儲。部分機型配備快速制冷與靜止預(yù)凍功能,可維持離心腔溫度≤4℃,確保熱敏性樣品(如蛋白質(zhì)、核酸)的活性與穩(wěn)定性。
1、驅(qū)動系統(tǒng)
電機:是離心機的動力源,常見的有直流無刷電機等。其功率一般在100W以下,具有低噪音、高效率、長壽命等優(yōu)點,為離心機的運轉(zhuǎn)提供動力。
傳動裝置:將電機的旋轉(zhuǎn)運動傳遞給轉(zhuǎn)子,使轉(zhuǎn)子能夠高速旋轉(zhuǎn)。常見的傳動方式有皮帶傳動、直接驅(qū)動等,不同的傳動方式會影響離心機的效率和穩(wěn)定性。
2、轉(zhuǎn)子系統(tǒng)
轉(zhuǎn)子:是離心機的核心部件,用于固定離心管或樣品容器,使其在高速旋轉(zhuǎn)時保持平衡。臺式高速離心機通常采用固定轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子上設(shè)有離心管槽,離心管可直接插入槽中。根據(jù)不同的實驗需求,轉(zhuǎn)子有多種類型,如角轉(zhuǎn)子、甩平轉(zhuǎn)子、區(qū)帶轉(zhuǎn)子等,可適用于不同的離心操作。
轉(zhuǎn)軸:連接電機和轉(zhuǎn)子,傳遞動力并支撐轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)軸需要具備足夠的強度和剛度,以保證在高速旋轉(zhuǎn)時不會發(fā)生彎曲或變形。
3、離心腔與外殼
離心腔:是容納轉(zhuǎn)子和樣品的空間,通常為密閉結(jié)構(gòu),以確保離心過程中的安全性,防止樣品飛濺和交叉污染。離心腔一般由高強度的材料制成,如鋁合金或不銹鋼,具有耐腐蝕、耐高溫等特點。
外殼:起到保護離心機內(nèi)部結(jié)構(gòu)和操作人員安全的作用,同時也有助于減少噪音和振動的傳出。外殼通常采用堅固的工程塑料或金屬材質(zhì),具有良好的防護性能和散熱性能。
4、控制系統(tǒng)
控制面板:是操作離心機的界面,通常位于離心機的前面或頂部,上面有各種操作按鈕、旋鈕和顯示屏。通過控制面板,可以設(shè)置離心時間、速度、加速度、減速度等參數(shù),啟動和停止離心機,以及查看離心機的運行狀態(tài)和故障信息等。
微機控制單元:是離心機的核心控制部件,負責(zé)接收控制面板的輸入信號,控制電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向,實現(xiàn)離心過程的自動化控制。微機控制單元還具有參數(shù)存儲、故障診斷、安全保護等功能,提高了離心機的可靠性和易用性。
5、制冷系統(tǒng)(部分臺式高速離心機具備)
壓縮機:是制冷系統(tǒng)的核心部件,通過壓縮制冷劑氣體,使其溫度和壓力升高,然后將高溫高壓的制冷劑氣體送入冷凝器。
冷凝器:將壓縮機排出的高溫高壓制冷劑氣體冷卻成液體,釋放出熱量。冷凝器通常采用風(fēng)冷或水冷方式進行散熱。
蒸發(fā)器:液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中吸收熱量,蒸發(fā)成氣體,從而使離心腔內(nèi)的溫度降低。蒸發(fā)器通常安裝在離心腔的周圍或內(nèi)部,以便有效地吸收熱量。
溫度控制系統(tǒng):用于監(jiān)測和控制離心腔內(nèi)的溫度,確保溫度保持在設(shè)定的范圍內(nèi)。溫度控制系統(tǒng)通常由溫度傳感器、控制器和執(zhí)行器等組成,可以根據(jù)實際溫度與設(shè)定溫度的差值,自動調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)的運行狀態(tài)。
6、安全保護裝置
門鎖:用于鎖定離心機的門或蓋子,防止在離心過程中意外打開,確保操作人員的安全。常見的門鎖有電子門鎖和機械門鎖兩種,電子門鎖通常具有更高的安全性和可靠性。
不平衡檢測裝置:在離心機啟動前,檢測轉(zhuǎn)子是否平衡。如果轉(zhuǎn)子不平衡,離心機將無法正常啟動或會自動停止運行,以避免因不平衡導(dǎo)致的振動和損壞。
過速保護裝置:當(dāng)離心機的轉(zhuǎn)速超過設(shè)定的最大轉(zhuǎn)速時,過速保護裝置會立即切斷電源,使離心機停止運行,防止因超速而引發(fā)的安全事故。
過熱保護裝置:監(jiān)測離心機的內(nèi)部溫度,當(dāng)溫度過高時,過熱保護裝置會觸發(fā),停止離心機的運行,以保護電機和其他部件不受損壞。