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質(zhì)保3年只換不修，廠家長(zhǎng)沙實(shí)了個(gè)驗(yàn)儀器制造有限公司

一、引言

在離心機(jī)的操作中，速度設(shè)定（Speed Setting） 是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果最關(guān)鍵的參數(shù)之一。對(duì)于賽默飛高速冷凍離心機(jī) Legend Micro 17R，其速度調(diào)控系統(tǒng)采用精密微處理控制，可在極短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高精度加速與穩(wěn)定控制。
合理的速度設(shè)定不僅能提高樣品分離效率，還能保護(hù)離心機(jī)部件、延長(zhǎng)設(shè)備壽命，并確保實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性與安全性。

本章將從速度原理、設(shè)定方法、運(yùn)行模式、調(diào)節(jié)策略、注意事項(xiàng)及維護(hù)校準(zhǔn)等角度全面介紹 Legend Micro 17R 的速度控制系統(tǒng)與操作技巧。

二、離心速度的基本原理

1. 離心力與轉(zhuǎn)速的關(guān)系

離心力（Relative Centrifugal Force, RCF）與轉(zhuǎn)速（Revolutions Per Minute, RPM）呈平方關(guān)系，計(jì)算公式為：

RCF = 1.118 × 10?? × r × (RPM)2

其中，r 為轉(zhuǎn)子的半徑（厘米），RPM 為轉(zhuǎn)速。
這意味著在相同半徑下，轉(zhuǎn)速增加一倍，離心力將增加約四倍。因此，在設(shè)定速度時(shí)，需兼顧樣品特性與轉(zhuǎn)子承受能力，防止過(guò)速運(yùn)行導(dǎo)致樣品損壞或轉(zhuǎn)子疲勞。

2. 轉(zhuǎn)速的物理限制

Legend Micro 17R 的最高轉(zhuǎn)速為 17,000 rpm，對(duì)應(yīng)的最大離心力約 25,000 × g。該上限由轉(zhuǎn)子材質(zhì)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、軸承穩(wěn)定性及電機(jī)功率共同決定。
任何超過(guò)額定轉(zhuǎn)速的操作都可能造成機(jī)械失衡、轉(zhuǎn)子裂紋甚至腔體損壞，因此必須嚴(yán)格遵循設(shè)定范圍。

三、速度設(shè)定的硬件基礎(chǔ)

1. 高精度電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

設(shè)備采用無(wú)刷感應(yīng)電機(jī)（Brushless Induction Motor），具備以下優(yōu)勢(shì)：

• 啟動(dòng)扭矩大，加速快且平穩(wěn)；

• 長(zhǎng)期運(yùn)行無(wú)電刷磨損；

• 速度反饋信號(hào)精準(zhǔn)，誤差不超過(guò) ±10 rpm。

2. 智能微處理控制單元

內(nèi)置 PID（比例–積分–微分）算法，可根據(jù)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速反饋?zhàn)詣?dòng)修正誤差，實(shí)現(xiàn)恒速控制。即使在負(fù)載變化或溫度波動(dòng)的情況下，速度仍保持穩(wěn)定。

3. 光電傳感檢測(cè)系統(tǒng)

在電機(jī)軸端配置高速光電編碼器，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)轉(zhuǎn)速變化。系統(tǒng)以毫秒級(jí)響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保轉(zhuǎn)速與顯示值一致。

四、速度設(shè)定的操作步驟

1. 啟動(dòng)準(zhǔn)備

• 打開電源，待屏幕顯示“READY”后表示系統(tǒng)初始化完成。

• 確認(rèn)轉(zhuǎn)子已安裝穩(wěn)固并處于鎖定狀態(tài)。

• 檢查樣品是否平衡。

2. 進(jìn)入速度設(shè)定模式

• 按下 RPM/RCF 鍵，顯示屏上“RPM”數(shù)字開始閃爍。

• 若希望以離心力設(shè)定，可再次按下同鍵切換至“RCF”模式。

3. 設(shè)定數(shù)值

• 使用 ▲ 或 ▼ 調(diào)節(jié)鍵修改轉(zhuǎn)速值。

• 長(zhǎng)按可快速遞增或遞減。

• 轉(zhuǎn)速范圍可從 500 rpm 至 17,000 rpm，以 10 rpm 為最小調(diào)整單位。

4. 確認(rèn)輸入

• 按 ENTER 鍵（部分型號(hào)通過(guò)再按 RPM/RCF 鍵確認(rèn)）完成輸入。

• 顯示屏恢復(fù)常亮狀態(tài)，表示參數(shù)已保存。

5. 啟動(dòng)運(yùn)行

• 按 START 鍵后，離心機(jī)自動(dòng)進(jìn)入加速階段。

• 轉(zhuǎn)速逐步上升至設(shè)定值并保持恒速。

• 若檢測(cè)到不平衡，系統(tǒng)自動(dòng)停止并報(bào)警。

五、離心速度與實(shí)驗(yàn)應(yīng)用匹配

不同實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)對(duì)應(yīng)不同速度區(qū)間，正確設(shè)定能顯著影響結(jié)果。以下為常見(jiàn)應(yīng)用參考：

實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)根據(jù)樣品密度與粘度進(jìn)行微調(diào)，必要時(shí)通過(guò)計(jì)算 RCF 確定最佳轉(zhuǎn)速。

六、轉(zhuǎn)速與溫度的協(xié)同控制

Legend Micro 17R 配備高效制冷系統(tǒng)，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，離心腔體內(nèi)因摩擦與空氣壓縮會(huì)產(chǎn)生熱量。
為確保樣品不受溫度影響，應(yīng)提前設(shè)定制冷溫度（如 4℃），并在啟動(dòng)前進(jìn)行預(yù)冷。
當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到 10,000 rpm 以上時(shí)，制冷系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)增強(qiáng)工作頻率，以維持溫度穩(wěn)定。

七、加速與減速控制

1. 加速曲線選擇

設(shè)備支持 9 級(jí)加速檔，可通過(guò) ACC/DEC 鍵設(shè)置。

• 檔位 1：最平緩，適用于液體樣品避免擾動(dòng)；

• 檔位 9：最快速，適用于固體沉淀或短時(shí)分離。

2. 減速曲線設(shè)置

同樣提供 9 檔選擇。較慢減速適合保持沉淀完整；快速減速適合常規(guī)分離。
加減速程序可獨(dú)立設(shè)定并保存至運(yùn)行方案中。

八、速度校準(zhǔn)與驗(yàn)證

1. 校準(zhǔn)意義

長(zhǎng)期使用后，由于軸承磨損或傳感器偏移，實(shí)際轉(zhuǎn)速可能與顯示值存在微小差異。
定期校準(zhǔn)能確保速度準(zhǔn)確，保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可重復(fù)性。

2. 校準(zhǔn)方法

• 使用標(biāo)準(zhǔn)光電轉(zhuǎn)速計(jì)測(cè)量轉(zhuǎn)子實(shí)際轉(zhuǎn)速；

• 將測(cè)得值與顯示值對(duì)比；

• 若誤差超過(guò) ±1%，可在系統(tǒng)菜單中進(jìn)行校正：

1. 同時(shí)按下 PROG + ACC/DEC 3 秒進(jìn)入校準(zhǔn)模式；

2. 輸入修正系數(shù)；

3. 保存后退出并重新測(cè)試。

3. 校準(zhǔn)周期

建議每 6 個(gè)月或累計(jì)運(yùn)行 500 小時(shí)后進(jìn)行一次。若用于高精度生化分析，應(yīng)縮短周期至 3 個(gè)月。

九、速度調(diào)節(jié)注意事項(xiàng)

1. 不得超速運(yùn)行：所有設(shè)定必須低于設(shè)備與轉(zhuǎn)子的額定上限。

2. 溫度未穩(wěn)定前勿高速啟動(dòng)：預(yù)冷階段轉(zhuǎn)速不宜超過(guò) 5,000 rpm。

3. 防止突變?cè)O(shè)定：運(yùn)行中禁止頻繁更改轉(zhuǎn)速，應(yīng)停止后重新設(shè)定。

4. 定期檢查轉(zhuǎn)子狀態(tài)：裂紋或腐蝕轉(zhuǎn)子會(huì)降低運(yùn)行平衡度。

5. 重載運(yùn)行需分階段加速：樣品體積較大時(shí)，應(yīng)分兩段提升轉(zhuǎn)速以減少機(jī)械沖擊。

十、自動(dòng)速度控制功能

Legend Micro 17R 的自動(dòng)速度控制系統(tǒng)具備以下智能特性：

1. 實(shí)時(shí)反饋修正

當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到轉(zhuǎn)速下降（如因負(fù)載變化），電機(jī)電流自動(dòng)增加以補(bǔ)償偏差。

2. 恒速保持模式

達(dá)到設(shè)定值后，控制單元進(jìn)入恒速模式，波動(dòng)不超過(guò) ±0.2%。

3. 溫控聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)

制冷系統(tǒng)與電機(jī)轉(zhuǎn)速同步調(diào)節(jié)，避免過(guò)熱導(dǎo)致電機(jī)輸出不穩(wěn)定。

4. 電壓自動(dòng)補(bǔ)償

當(dāng)實(shí)驗(yàn)室電壓波動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)整驅(qū)動(dòng)電流，確保速度恒定。

十一、速度與樣品平衡的關(guān)聯(lián)

離心機(jī)的平衡狀態(tài)直接影響速度穩(wěn)定性。若樣品裝載不對(duì)稱，即使系統(tǒng)檢測(cè)通過(guò)，仍可能在高速階段引起輕微振動(dòng)，從而影響離心效率與噪音水平。
因此，在高轉(zhuǎn)速運(yùn)行前，必須確保：

• 所有離心管重量誤差小于 0.01 g；

• 管位成對(duì)對(duì)稱放置；

• 使用相同材質(zhì)與體積的管具。

高速下的不平衡不僅會(huì)增加振動(dòng)，還可能使轉(zhuǎn)速自動(dòng)下降以保護(hù)電機(jī)。

十二、速度顯示與運(yùn)行監(jiān)控

在運(yùn)行界面中，轉(zhuǎn)速顯示采用雙數(shù)據(jù)模式：

• 上行數(shù)據(jù)顯示：實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速；

• 下行數(shù)據(jù)顯示：設(shè)定轉(zhuǎn)速。

當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定值 ±10 rpm 時(shí)，系統(tǒng)顯示“RUNNING AT SET SPEED”。
若偏差超過(guò)允許范圍，將自動(dòng)報(bào)警提示。

此外，用戶可通過(guò)圖形曲線查看速度變化過(guò)程，包括加速段、恒速段與減速段，便于監(jiān)控運(yùn)行質(zhì)量。

十三、常見(jiàn)問(wèn)題與排除

十四、實(shí)驗(yàn)優(yōu)化與經(jīng)驗(yàn)技巧

1. 逐級(jí)優(yōu)化法：在不確定最佳速度時(shí)，先以中等轉(zhuǎn)速運(yùn)行，觀察沉淀效果，再逐步提高。

2. 短時(shí)高速法：對(duì)于核酸提取等短時(shí)間操作，可直接使用最高允許轉(zhuǎn)速以縮短實(shí)驗(yàn)周期。

3. 溫和模式：當(dāng)處理細(xì)胞或敏感蛋白樣品時(shí)，應(yīng)選擇低速與平緩加速，以防結(jié)構(gòu)破壞。

4. 定時(shí)復(fù)核：不同批次樣品的密度可能變化，應(yīng)根據(jù)實(shí)際效果調(diào)整轉(zhuǎn)速。

5. 程序存儲(chǔ)：常用速度可保存為預(yù)設(shè)程序，減少重復(fù)輸入錯(cuò)誤。

十五、安全提示

• 離心過(guò)程中禁止手動(dòng)更改轉(zhuǎn)速。

• 不可在未鎖蓋狀態(tài)下設(shè)定高轉(zhuǎn)速運(yùn)行。

• 若聽(tīng)到異常噪音，應(yīng)立即按 STOP 停止運(yùn)行。

• 定期檢查轉(zhuǎn)速傳感器清潔狀況，防止粉塵影響測(cè)量。

• 任何校準(zhǔn)或維修操作必須在斷電狀態(tài)下進(jìn)行。