KUBOTA久保田实验室离心机原理

简介一实验室离心机原理
1、实验室离心机工作原理
离心操作时，将装有等量试液的离心容器对称放置在转于四周的吊杯内，依靠电动机带动转子高速旋转所产生的离心力使试液分离。其相对离心力（ROF）的太小取决于试样在离心时的旋转半径和转速n，其计算公式如下：
RCF=1.118×10-5×n2×r(XgD
式中：
n——表示转速（r/min)
r——旋转半径（cm)
g——重力加速度单位（9.8牛顿开克）
 
混合液中粒子分离沉淀所需时间T由下式计算：
T=27.4×(1nRmax-1nRmin)u(min)
n2r2(o-p)
式中：
p——混合液密度(g/cm3)
1——混合液粘度（P)
n——转速（r/min)
r——转子半径（cm)
0——粒于密度（g/cm3)
Rmax——离心试液的底面至轴心的水平距离（cm)
Rmin——离心试液的液面至轴心的水距离（cm)
 
简介一实验室离心机结构
离心机主要由机体部分、转动部分、减震系统、控制系统等组成，其结构示意图如下所示：
1. 门盖组件2.装链组件3.转子攀统4.减震系统5.电机6.机克机脚
 
图2离心机结格构示意图
 
操作规程
1.台式高速离心机的工作台应平整坚固，工作间应整齐清洁，干燥并通风良好。
2.检查低速离心机调速旋钮是否处在零位，外套管是否完整无损和垫有橡皮垫。
3.开启离心盖，将内腔及转头擦拭干净。
4.将离心的物质转移入合适的离心管中，其量以距离心管口1~2cm为面，以免在离心时甩出
5.将待离心的离心管放在台秤上平衡，将平衡好的试管放在离心机十字转头的对称位置上。
6.合上盖板、接通电源。
7.设定定时。
8.选择离心速度，离心机自行停止转动后，打开机盖，取出离心样品。
注意事项
目前，实验室常用的是电动离心机，电动离心机转动速度快，要注意安全，特别要防止在离心机运转期间，因不平衡或试管垫老化，而使离心机边工作边移动，直致从实验台上掉下来，或困盖子未盖，离心管因振动而破裂后，玻璃碎片旋转飞出，造成事故。因此使用离心机时，必须注意以下操作：
（1）离心机套管底部要垫棉花或试管垫；经常检查转头及实验用的离心管是雷有纹、老化等现象，如有接应及时更换。
（2）电动离心机如有保音或机身振动时，应立即切断电源，及时排除故障
(3)离心管必须对称放入套管中，防止机身振动，若只有一支样品管另外一支要用等质量的水代替。
（4)启动离心机时，应盖上离心机顶盖后，方可慢慢启动(禁止高速直接起动，必须由低速至高速慢慢起动）
(5)离心头在高速运转时，请不要随意打开上盖。分离结束后，先关闭离心机，在离心机停止转动后，方可打开离心机盖，取出样品，不可用外力强制其停止运动。
（6)离心时间一般较短，在此期间，实验者不得离开去做别的事；机器在运行中有异常情况，可直接按停止键。
维护保养
1.离心机盖上不要放置任何物质，每次使用完毕，务必清理内腔和转头。
2.台式高速离心机如较长时间未使用，在使用前应将离心机盖开启一段时间，干燥内腔。
3.离心机经长期使用，磨损属正常现象。
4.离心管使用完用及时取出
 
拓展一离心机的基本知识
离心机，根据工作量的大小，主要从转速和容量两个方面选择。下面详细介绍离心机的几个常识：
（1）转速：离心机根据最大转速的不同分为低速离心机(<10000rpm/min),高速离心机(10000rpm/min一30000 rpm/min)，超高速离心机（>30000rpm/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糕别。例如：一个离心机的额定转速是16000rpm/min，说明在空载的时候子铺价钟旋转16000次，加上样品以后，转速肯定会小于16000rpml/miM银广的不同，最大转速也不同（一台进口离心机可选配多个转子），所选择两心机的最大转速医高于目标转速。如：目标转速是16000 rpm/mn,所选择离心机的最大转速必须高于16000 rpm/min
（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。离心机在高速运
（2）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-10℃~60℃，装上水平转子在旋转的时候可以达到3℃左右，如果是角转子可能只到70左右。
（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=每个离心管的容量不离心管个做，总容最和工作量的大小是相匹配的。
（4）转子:岗心机的转主要分为两种，水平转子：运转时吊蓝处于水平状态，与转错成且角，精品将沉滩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36×5ml的角转子，既决定了转子的类型也决定了离心机的容量，所以转子的
选择非常重要
（5）控制系统：高档的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搭制系统。比如：转子识别功能，安全锁功能，故障提示功能，加速和减速曲线等等。
（6）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。在配件方面也要谨慎，有些实验要用特殊的离心管（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
 
拓展一不同实验用离心机区别
①普通（非冷冻）离心机这类离心机构造较简单，可分小型台式和落地式两类，配有驱动电机、调速器、定时器等安装，操作便当。低速离心机转速普通不超越4000rpm，台式高速离心机最大转速可达18000rpm。
②低速冷冻离心机转速普通不超越4000rpm，最大容量为2~4L，在实验室中最常用于大量初级分别提取生物大分子、沉淀物等。其转头多用铝合金制的甩平式和角式两种离心管有硬质玻璃、聚乙烯硬塑料和不锈钢管多种型号。离心机装配有驱动电机、定时器、调整器（速度指示）和制冷系统(温度可调范围为2@+40℃），可依据离心物质所需，改换不同容量和不同型号转速的转头。
③高速冷冻离心机转速可达20000rpm以上，除具有低速冷冻离心机的性能和构造外，高速离心机所用角式转头均用钛合金和铝合金制成。离心管为具盖聚乙烯硬塑料制品、这类离心机多用于搜集微生物、细胞碎片、细胞、大的细胞器、硫酸沉淀物以及免疫沉淀物等。
④超速离心机转速可达30000rpm以上，能使亚细胞器分级分别，并用于蛋阳质、核酸分开量的测思等其转头为高强度钛合金制成，可依据需求故换不同容量和不同型帮的辅速转头：超速离心机驱动电机有两种，一种为闸频电机面接和速，另一种为经过变速齿轮箱升速。为了避免驱动电机在高速运转中的热装有冷却驱动电机系统（风冷、水冷)限滤器记附器、转辅博记辅器：他外，超速离心机还装配有抽真空系统
 
拓展一离心机的参数
 
拓展一离心机型号和组成
 
3.1型号的组成
高心机产品型号由结构类型：转速类型、保温方式、主参数及改型代号五部分组成，田示如下：
 
3.2结构炎型
产品型号中的第1项代表结构类型，自式离心机以T表示，落地式育心机则不表示。
3.3转速失型
产品型号的第2项代表转速类型，离心机转速类型的表示应符会下表2:
 
 
3.4保进方式
产品型时中的第3项代表保温方式，冷冻式离心机以1表示，普通式（不带冷冻的）则不表示。
35主参数
产品型号中的第4项代表主参数，是表示最高转速的特证量，表示方法为：最高转速/1000、
3.6改型代号
广品型句中的第5项代表改型代号，表示产品改型的展序。
向产品结构有重大改革时，按改型次序其代号分别加A、B、C….
拓展一型号示例
4.3台式低速冷冻离心桃；其主要技术参数：
最高转速：7000r/min
 
4.4台式高速离心机，其主要技术参数：
最高转速：15000r/min