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離心機(jī)的選購

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   離心機(jī)是將樣品進(jìn)行分離的儀器,廣泛應(yīng)用干生物醫(yī)學(xué)、石油化工、農(nóng)業(yè)、食品衛(wèi)生等領(lǐng)域,它利用不同物質(zhì)在離心力場中沉淀速度的差異,實(shí)現(xiàn)樣品的分析分離。離心機(jī)自問世以來,歷經(jīng)低速、調(diào)整、超速的變遷,其進(jìn)展主要體現(xiàn)在離心設(shè)備和離心技術(shù)兩方面,二者相輔相成。從轉(zhuǎn)速看,臺(tái)式離心機(jī)基本屬于低速、高速離心機(jī)的范疇,因此具有低速和高速離心機(jī)的技術(shù)特點(diǎn),其結(jié)構(gòu)主要由電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、轉(zhuǎn)頭和系統(tǒng)控制等幾部分組成,冷凍水浴恒溫振蕩器與落地式離心機(jī)相比只不過是尺寸和容量小一點(diǎn)罷了。通用臺(tái)式離心機(jī)的發(fā)展已經(jīng)模糊了低速、高速、微量和大容量離心機(jī)的界線,眾多的轉(zhuǎn)頭為科研人員提供相當(dāng)廣泛的應(yīng)用范圍。

    轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)是離心機(jī)的核心部分,由控制、功率驅(qū)動(dòng)和電機(jī)三大要素組成,主要是控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。在離心機(jī)的發(fā)展進(jìn)程中直流調(diào)速功不可沒,其主要特點(diǎn)是具有良好的起制動(dòng)、調(diào)速范圍寬、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、理論和實(shí)踐都比較成熟等,因此八十年代前在離心機(jī)中得到廣泛的應(yīng)用較成熟等,因此八十年代前在離心機(jī)中得到廣泛的應(yīng)用,至今仍在應(yīng)用和不斷的改進(jìn),如改進(jìn)直流電機(jī)銅頭和碳刷的耐磨性,以延長電機(jī)的壽命和碳刷的更換周期等。

    可控硅相控直流調(diào)速是經(jīng)典的直流調(diào)速方案,結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)成熟,基本滿足離心機(jī)調(diào)速的需求,因此在國內(nèi)外離心機(jī)中得到廣泛的應(yīng)用。其主要缺點(diǎn)是,整流波形差、電流脈動(dòng)大、輕負(fù)載時(shí)易出現(xiàn)斷流現(xiàn)象、為維持直流電機(jī)電流的連續(xù),需加一笨重的平滑電感,空氣微生物采樣器增加了儀器的體積和重量。八十年代后,隨著全控功率器件的發(fā)展,如功率晶體管和場效應(yīng)管等,開關(guān)功率變換技術(shù)逐漸在離心機(jī)直流調(diào)速系統(tǒng)中得到應(yīng)用,如德國 eppendorf 5410和 5402離心機(jī),這種技術(shù)主要是通過高頻直流斬波,調(diào)節(jié)脈沖占寬比,改變輔出電壓,為直流電機(jī)供電。由于開關(guān)頻率很高,一般小于50KHZ僅靠電機(jī)自身的電感濾波,即可獲得平滑的直流電流,克服了可控硅相控直流調(diào)速的缺點(diǎn),因此轉(zhuǎn)速更平滑,調(diào)速范圍更寬。

    開關(guān)調(diào)速是zui簡單的調(diào)速方案,甚至十幾個(gè)分立器件或一個(gè)集成塊即可組成一個(gè)系統(tǒng),所以至今國內(nèi)某些低價(jià)位的離心機(jī)仍采用這種方案,其主要缺點(diǎn)是需要手動(dòng)調(diào)速,不能控制電機(jī)的電流,轉(zhuǎn)速精度和技術(shù)附加值都比較低。鑒于開環(huán)調(diào)速的局限性,國內(nèi)外大部分離心機(jī)普遍采用既有電流反饋又有轉(zhuǎn)速反饋的雙閉環(huán)調(diào)速方案,其主要優(yōu)點(diǎn)是自動(dòng)調(diào)速、升速快、轉(zhuǎn)速超調(diào)小、精度高、限流功能避免電機(jī)過電流損壞。

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