高速冷卻離心機的使用和維護 

日立離心機CR21G型 

 日立離心機統(tǒng)一售后熱線：4 0 0 8 - 5 2 5 - 9 9 0  

  摘要：本文從高速冷卻離心機的工作原理出發(fā),，詳細介紹了日立離心機CR21G型離心機的主要維護措施，包括由操作人員進行的日常維護,，和由工程技術(shù)人員進行的幾項特殊的維護,。  

  關(guān)鍵詞：高速 冷卻 離心機 維護  

    1 日立離心機CR21G簡介  

    日立離心機CR21G離心機集真空，高速和冷卻于一身,，可以用于大量的細胞,、亞細胞器、細菌及病毒的快速分離,，是常見的實驗室設(shè)備,。  

    通常將轉(zhuǎn)速在5000—30000RPM(轉(zhuǎn)/分鐘)范圍內(nèi)的離心機稱為高速離心機,，J2—21離心機的轉(zhuǎn)速范圍是100—2100RPM，因此屬于高速離心機的范圍,。理論上一般認為,，只有轉(zhuǎn)速高于30000RPM的超高速離心機，轉(zhuǎn)子與空氣的摩擦生熱才會造成嚴重影響,，才需要設(shè)置離心室真空系統(tǒng),。J2—21的轉(zhuǎn)速只有21000RPM，但為了減少這種摩擦生熱,，仍然采用具有一定的真空度的離心室,，另一方面，由于該機也需要工作在低速狀態(tài),，而空氣阻力是低速離心機防止過速的主要保護措施,，因此該機只取半個大氣壓的真空度。離心室溫度的高低對微粒的沉降速度影響很大,，許多生物樣品都要求在較低的溫度下離心分離,。離心機所處的環(huán)境溫度過高，轉(zhuǎn)頭在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的摩擦生熱也會使轉(zhuǎn)頭的溫度升高,，這些不利因素都會影響到樣品的分離,，因此J2—21設(shè)置了的制冷系統(tǒng)，來降低離心室和轉(zhuǎn)頭的工作溫度,，低溫度可達-30℃(此時轉(zhuǎn)頭的運轉(zhuǎn)速度也應相應降低),。  

    2 日立CR21G離心機的主要安全措施  

    2.1 日立CR21G電源自動關(guān)閉  

    當離心機的內(nèi)部電路發(fā)生短路故障，或者是由于某種原因?qū)е码娫催^載和功耗過大,，電源開關(guān)將自動跳開,，把整機電源切斷。此時需要人為合上開關(guān)才能接通電源,。如果連續(xù)兩次出現(xiàn)自動關(guān)機,，則提示機內(nèi)已發(fā)生電氣故障，需要排除后才能通電試機,。  

    2.2 轉(zhuǎn)頭運轉(zhuǎn)的平衡探測  

    離心機內(nèi)有一個轉(zhuǎn)頭平衡控測器,，當轉(zhuǎn)頭安裝不正確，或者離心標本放置不平衡,，或者離心機本身放置不水平時,，轉(zhuǎn)頭運轉(zhuǎn)時就會由于不平衡而發(fā)生振動,。如果不平衡量超過它的容*,，就會觸發(fā)保護系統(tǒng)，斷開電機供電,，使轉(zhuǎn)頭在沒有制動力的情況下減速,。此時控制面板上的報警指示燈IMBAL亮,。應排除導致轉(zhuǎn)頭運轉(zhuǎn)不平衡的因素后再重新啟動。  

    日立CR21G離心機在啟動的加速過程中,，當轉(zhuǎn)速逐步提高,，在越過轉(zhuǎn)頭的臨界速度(約600—800RPM)時，會發(fā)生輕微的振動,，這是正?，F(xiàn)象。這是由于轉(zhuǎn)頭由靜止開始逐步加速,，后切換到圍繞它的質(zhì)量中心轉(zhuǎn)動的運動方式時產(chǎn)生的正常振動。  

    2.3 轉(zhuǎn)頭轉(zhuǎn)速異常保護  

    對低速轉(zhuǎn)頭的運轉(zhuǎn)采用空氣阻力(Windage)作用來防止轉(zhuǎn)頭過速,，對高速轉(zhuǎn)頭則機內(nèi)設(shè)有專門的保護電路,，當轉(zhuǎn)頭的速度突然異常升高時，保護系統(tǒng)將切斷電機供電,。使用時如果要在運轉(zhuǎn)過程中調(diào)高速度,，則調(diào)節(jié)SPEED旋鈕時要緩慢調(diào)節(jié)，否則速度的陡增將會導致過速保護系統(tǒng)起控,。  

    2.4 日立CR21G離心室的門鎖  

    只有在開機狀態(tài)和轉(zhuǎn)頭處于靜止狀態(tài)時,，才能正常開關(guān)離心室的門；只有在離心室的門關(guān)好的時候,，轉(zhuǎn)頭才能啟動運轉(zhuǎn),。這就防止了誤操作,，對操作者和機器本身的安全都十分重要。  

    有兩種特殊的情況,，需要在離心機無法繼續(xù)運轉(zhuǎn)時,，及時打開離心室的門取出樣品。一種是在運轉(zhuǎn)過程中突然出現(xiàn)電源故障,，一時無法恢復；另一種是在運轉(zhuǎn)過程中,，傳動帶突然斷裂,，不能及時換上備件。電源失效時離心室的門無法打開,，不裝傳動帶時門也不能打開,。此時可以采用手工的方法打開離心室的門,，首先切斷電源，確信轉(zhuǎn)頭已經(jīng)*停轉(zhuǎn)(在沒有制動力的情況下,，轉(zhuǎn)頭需要20min以上才能*停轉(zhuǎn)),，用一根長度大于40mm有一定硬度的細棒，插入門把手下方的小孔內(nèi),，直插到底后再壓進去5mm左右,，同時拉開門栓，即可打開門,。剛投入使用的新機器,，也往往需要用這種方法打開離心室的門，取出放在里面的東西,。  

    2.5 日立CR21G轉(zhuǎn)頭超溫保護  

    離心機在離心室的底上有一個熱敏電阻作為溫度傳感器,。保護系統(tǒng)的起控溫度是由旋鈕OVERTEMP．

來設(shè)定。當離心室的溫度超過OVERTEMP的設(shè)定溫度時,，或者超過45℃時,，系統(tǒng)將切斷電機電源，同時面板上的OVERTEMP報警指示燈亮,。因為離心機只能在38℃以下的環(huán)境中使用,，因此如果在高速運轉(zhuǎn)狀態(tài)，離心室的溫度高于38℃許多,，則提示不但離心機的制冷系統(tǒng)工作不正常,，而且真空系統(tǒng)也不正常，因為離心室的真空度下降,，將導致轉(zhuǎn)頭在高速運轉(zhuǎn)時發(fā)生嚴重的摩擦生熱,。  

    3 日立CR21G離心機的使用注意事項  

    3.1 日立CR21G離心機的水平調(diào)整  

    在離心機投入使用前，或者移動過位置后,，必須進行離心機的水平調(diào)整,，否則會引起轉(zhuǎn)頭運轉(zhuǎn)嚴重不平衡。具體方法是正確安裝好一個轉(zhuǎn)頭,，將水平儀平放在轉(zhuǎn)頭上,，反復調(diào)整離心機前面的兩個可調(diào)螺釘，直到*水平,。  

    3.2 日立CR21G正確使用轉(zhuǎn)頭  

    (1)正確安裝和拆卸轉(zhuǎn)頭,，拆下的轉(zhuǎn)頭要妥善保養(yǎng)，及時擦拭和涂油,；(2)正確選用轉(zhuǎn)頭,，不能在高速運轉(zhuǎn)時使用低速轉(zhuǎn)頭，否則將可能導致轉(zhuǎn)頭損壞，發(fā)生事故,；(3)當轉(zhuǎn)頭有嚴重腐蝕時應停止使用,；(4)由于轉(zhuǎn)頭的長期運轉(zhuǎn)會引起材料的疲勞損傷，因此有必要作好使用時間記錄,，當轉(zhuǎn)頭的使用時間達到規(guī)定的期限后,，即使肉眼觀察沒有發(fā)現(xiàn)問題也應停止使用，避免發(fā)生事故,。  

    3.3 日立CR21G轉(zhuǎn)頭的溫度設(shè)定  

     J2—21離心機有三個溫度值,，一是由操作者用SET旋鈕設(shè)定的需要的工作溫度SETTEMP，二是由操作者用OVERTEMP旋鈕設(shè)定的轉(zhuǎn)頭超溫保護系統(tǒng)的起控溫度OVERTEMP,，三是轉(zhuǎn)頭運轉(zhuǎn)時的實際溫度ACTUAL TEMP,。要使電機正常運轉(zhuǎn)，必須滿足以下關(guān)系：  

    ACTUAL TEMP當轉(zhuǎn)頭不運轉(zhuǎn)時,，轉(zhuǎn)頭的實際溫度將比用SET旋鈕設(shè)定的溫度值稍低一些,，當轉(zhuǎn)頭啟動運轉(zhuǎn)后就會迅速上升到設(shè)定值，并且在運轉(zhuǎn)過程中轉(zhuǎn)頭的實際溫度還會圍繞著設(shè)定溫度作輕微的擺動,，但由于轉(zhuǎn)頭的體積大質(zhì)量大,，可以將樣品的溫度保持在一個恒定值上。由于離心機要使用幾種不同的轉(zhuǎn)頭,，每一種轉(zhuǎn)頭由于材料和形狀上的差別,，其溫度特性也不會相同，因此使用不同的轉(zhuǎn)頭時,，設(shè)定的轉(zhuǎn)頭工作溫度和實際溫度之間會有一些差別,，要精確控制溫度，就需要正確設(shè)定溫度補償值(由操作者用COMP旋鈕設(shè)定),，具體數(shù)值可參考Beckman的推薦表,，或者自己逐步摸索。  

     當環(huán)境溫度較高,，而需要設(shè)定的工作溫度低于0 ℃時,，為了得到較低的工作溫度，需要將轉(zhuǎn)速降低,。  

    4 由操作者完成的日常維護工作  

    4.1 日立CR21G清潔制冷系統(tǒng)的冷凝器  

    同其它的制冷設(shè)備一樣，制冷系統(tǒng)的冷凝器(在機器背面)必須定期清潔,。同時離心機安裝時應離開后面的墻一定距離,，以得到良好的散熱。  

    4.2 清潔離心室保持良好的真空度和溫度  

    經(jīng)常清除離心室內(nèi)的水珠和其它污物,，保持密封圈的清潔,，不碰傷密封圈，不劃傷轉(zhuǎn)軸表面。J2—21的離心室是不銹鋼制成的,，真空密封圈是用硅橡膠制成的,，可以使用一般的清潔液進行清潔，使用70%的乙醇進行消毒,。  

    4.3 清潔離心機的外表面保持整機的整潔  

    J2—21離心機的示值表的示窗是用聚苯乙烯制成,，離心機的上蓋是用氨基甲酸乙酯漆成，其余部分則用乙烯樹脂漆成,。離心機的外表面均可用中性的無磨損的清潔液進行清潔,，還可以用70%的乙醇來消毒，但不能用來擦示值表的示窗和離心室門上的觀察孔(用聚碳酸酯制成),。  

    4.4 日立CR21G清潔離心機散熱系統(tǒng)的空氣過濾器  

    離心機的背面有一個散熱裝置,，如果空氣過濾器上沉積著灰塵，碎紙片及其它臟物時,，散熱效果將被嚴重削弱,，致冷系統(tǒng)的效果也將被嚴重削弱。  

    5 由工程技術(shù)人員完成的幾項特殊維護  

    5.1 日立CR21G離心機真空系統(tǒng)的維護  

    在正常情況下,，離心機的真空表的指針應指示在綠色標示的范圍內(nèi),。當離心室的門關(guān)上，定時器設(shè)定好后一分鐘之內(nèi),，真空表應該能夠達到正常的工作真空度值,，而且穩(wěn)定。如果離心室的真空度不足,，應該首先檢查離心室的密封圈的表面是否有臟物,，其次，檢查機內(nèi)的真空泵的過濾瓶是否旋緊,。  

    5.2 傳動帶的更換  

    如果離心機在運轉(zhuǎn)完成后離心室的門不能打開,，或者在運轉(zhuǎn)過程中突然出現(xiàn)電機異常加速的不正常現(xiàn)象,，則可能是離心機的傳動帶斷掉了,。如果定期檢查，則可能在傳動帶磨損到一定程度時就將其更換,。  

    更換傳動帶時應注意將傳動帶準確地裝入V型槽內(nèi),，傳動帶的有齒形紋的一面朝外。傳動帶是靠馬達的鎖緊彈簧拉緊,，更換時只需將馬達適當朝里按,，就可將彈簧拉伸，從而將傳動帶松開取掉,。把新帶裝好后放手時應逐漸放開,，避免發(fā)生振動。裝好后應順時針轉(zhuǎn)動幾圈，看傳動帶是否發(fā)生扭結(jié),。  

    5.3 馬達電刷的更換  

    由于離心機使用的是高轉(zhuǎn)矩的直流電機,，電刷磨損嚴重后容易造成環(huán)火，很容易將換電器燒壞,，因此當離心機控制面板上的報警指示燈BRUSH亮后,，就要及時更換電刷。當指示燈亮后,，離心機還能正常運轉(zhuǎn)8小時,，因此如果燈亮時正處于運轉(zhuǎn)之中，則可等運轉(zhuǎn)結(jié)束后再更換,。  

    更換電刷時要成對更換,，即將有線電刷和無限電刷一起換掉。使用Beckman的零件,。換上新電刷后應試運轉(zhuǎn)一段時間,，以促使電刷和換向器之間咬合良好，一般應以15000RPM的速度運轉(zhuǎn)8h,，至少要30min以上,。  

    5.4 運轉(zhuǎn)速度的校正  

    (1)轉(zhuǎn)速表的校正  

    轉(zhuǎn)速表(ROTOR SPEED)機械零位的校正：打開電源，調(diào)整轉(zhuǎn)速表下方孔內(nèi)黑色的螺釘,，使表針恰好指到零位,。調(diào)整時輕輕敲打表蓋，使指針自如回位,。  

    轉(zhuǎn)速表的精度校正：將速度控制電路板上的RUN-CAL開關(guān)扳到CAL位,，處于校正狀態(tài)。此時轉(zhuǎn)速表是與從電源過來的50Hz信號接在一起的,，校正電路把50Hz的交流信號轉(zhuǎn)變成每秒100個脈沖的脈沖信號,，以代替電機的轉(zhuǎn)速信號送到轉(zhuǎn)速表。對應每一個脈沖,，表示離心機轉(zhuǎn)動一圈,，每秒100個脈沖就表示轉(zhuǎn)速為100r/s(RPS)，由于電機的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)頭的轉(zhuǎn)速之間的比值是211,，因此在校準狀態(tài)下,，轉(zhuǎn)速表的指示值應為：100×211RPS=210RPS=12600RPM  

    如果轉(zhuǎn)速表的指示值不是12600RPM，可在表下方輕輕敲打面板,，如果仍然不準確,，則應調(diào)整電路板上的標記為TACH的電位器R103，順時針調(diào)為升高,，反時針調(diào)為降低,。  

    (2)速度控制校正  

    將電路板上的RUN-CAL開關(guān)扳回到RUN位，分別選擇1000RPM和20000RPM兩個速度值進行速度校正,。校正值取1000RPM和20000RPM兩種速度值,，是Beckman的推薦。  

    低速校正：  

    將SPEED旋鈕設(shè)定在1000RPM,，將TIME旋鈕設(shè)定在HOLD位,，不裝轉(zhuǎn)頭關(guān)上離心室的門，啟動運轉(zhuǎn),，運轉(zhuǎn)穩(wěn)定后,，轉(zhuǎn)速表的指示值應在1000±200RPM的范圍內(nèi)，如果不符合,，則調(diào)整電路板上標記為LOSP的電位器R102,。  

    高速校正：  

    將SPEED旋鈕設(shè)定在15000RPM，等速度穩(wěn)定后,，再緩慢地將SPEED旋鈕調(diào)到20000RPM(注意：調(diào)整要緩慢,，過快地調(diào)高速度將導致超速保護系統(tǒng)起控，將運轉(zhuǎn)停止),，等速度穩(wěn)定后,，看轉(zhuǎn)速表的指示是否在20000 ±200RPM的范圍以內(nèi)。如果不符合,，則調(diào)整電路板上標記為HISP的電位器R101,。  

    重復調(diào)整：  

    重復上述兩步的調(diào)整工作，直到在低速的1000RPM和高速的20000RPM時,，轉(zhuǎn)速表的讀數(shù)誤差都在±200RPM的范圍內(nèi),。  

    6 做好離心機日常維護工作的重要意義  

    J2—21離心機的性能是*的，只要正確操作和做好日常維護工作,，故障率是比較低的,，使用壽命是比較長的。根據(jù)許多人的經(jīng)驗,，離心機的正確操作和認真保養(yǎng)是降低故障率,，延長使用壽命的重要保證。