近年來,隨著微電子技術和機械工業(yè)的迅速發(fā)展,離心機在性能、可靠性等方面有了很大的提高,本文介紹其中的一些近期進展。
1、先近的傳動技術減少噪音和振動
離心機過去通??縯)C電機驅(qū)動,也有的以高壓氣流為動力。由于IX:電機的碳刷和換向器是產(chǎn)生火花干擾、噪聲和影響電機壽命的重要因素,因此近年來越來越多地離心機采用變頻電機或無刷DC電機。變頻電機驅(qū)動方式不僅省掉了更換碳刷的工作,避免了碳塵的污染,而且變頻調(diào)速騷動系統(tǒng)在微機控制下更易于實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的調(diào)控,使制動和加速度時間最佳化,即使當轉(zhuǎn)速達到很高時,也可使噪音和振動降至最低。此外,變頻驅(qū)動方式還可節(jié)省電能。無劇DC電機用位置傳感器或單片微處理器實現(xiàn)電機的啟動和調(diào)控普通IX:電機電刷的耐磨性也有了較大提高,有些電刷壽命可達到4000小時。
有些離心機在傳動系統(tǒng)中設計有減消磨擦部件和穩(wěn)定器套筒,及電動快速剎車,使離心機在升降速時可太大提高加速度,并平穩(wěn)地通過轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速,將轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速時引起的系統(tǒng)共振降至最低采用電機緩沖底座或懸掛架、彈性聯(lián)軸節(jié)、聲浪壓抑系統(tǒng)降低噪聲,令工作環(huán)境更寧靜舒適。
2、微機控制和計算系統(tǒng),操作極為方便
控制和計算普遍采用微機進行,用戶視需要方便地選擇操作參數(shù),一般有九種以上的加速度曲線供選擇??蓛Υ鎠2種或更多的應用離心程序。CTR或LED顯示器將速度、加速度、離心力值、轉(zhuǎn)子參數(shù)、離心室溫度等數(shù)據(jù)的預選值和實際狀況一目了然地顯示出來,所有操作參數(shù)具有可重復性。一些離心機有RS232標準接口供外接計算機,用以從外接計算機上記錄、設置或修改操作參數(shù)。某些離心機能在轉(zhuǎn)子運行中進行有關的計算和換算,如自動計算相關離心力場(RCF)和防止氯化銫(CsCI)沉淀的降速計算,自動優(yōu)選及模擬最佳運轉(zhuǎn)條件。美國BECKMAN公司oPtima系列分析超速離心機配備了光學檢測系統(tǒng),在樣品分離時掃描樣品的光密度,特別適用于:受體/自身受體研究、測定分子量、計算沉淀系數(shù)、生物制品質(zhì)控
3、多種類轉(zhuǎn)子系列,滿足不同離心操作
隨著離心機應用領域的不斷擴大,轉(zhuǎn)子種類目前已有十多類上百個品種。角轉(zhuǎn)子、垂直轉(zhuǎn)子、甩平轉(zhuǎn)子和滾筒轉(zhuǎn)子等,以及各種試管及托架系列,可滿足幾乎所有的離心操作。為方便用戶,增加互換性,DHPONT公司、KNTRON公司等離心機制造廠家的超速離心機轉(zhuǎn)子可與BECKMAN公司的轉(zhuǎn)子通用。大容量離心機采用甩平轉(zhuǎn)子風罩可使甩平轉(zhuǎn)子在運行中大大減少風阻,在同等電機功耗下,使一次分離6升容量的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速由3200轉(zhuǎn)/分提高到4200轉(zhuǎn)/分。
除臺式低速機有的采用塑料轉(zhuǎn)子外,離心機均采用超硬鋁合金或鈦合金作為轉(zhuǎn)子材料,新的成型工藝采取模鍛超速成型,細化材質(zhì)晶粒,增加轉(zhuǎn)子強度,切削加工采用五面加工中心,提高加工精度和效率。
4、小型高效的制冷和真空系統(tǒng)
許多試樣對溫度較敏感需要在室溫或低于室溫的環(huán)境下進行分離。高效無氟制冷系統(tǒng),體積小、噪音低,不破壞大氣臭氧層,可使離心室溫度范圍達到一2o℃~+40℃,土1℃為減小風阻以加快到達最高工作轉(zhuǎn)速和加快冷轉(zhuǎn)頭,延長電機壽命及確保溫度控制,超速離心機、某些高速離心機和低速大容量離心機設置有真空系統(tǒng)。BECKMANJ2系列離心機附有自動真空系統(tǒng),真空度o.5個大氣壓。臺式離心機目前還出現(xiàn)了采用半導體器件制冷。