要:離心機是利用離心力, 分離液體與固體顆粒或液體與液體的混合物中各組分的機械。計量工作中需要對檢驗檢疫、食品、醫(yī)藥、生化等行業(yè)使用的低速離心機進(jìn)行校準(zhǔn)。常規(guī)方法有利用加速度計和利用頻率計, 文章討論以湖南湘儀離心機儀器有限公司生產(chǎn)的低速離心機為列，樣品容量不平衡容忍度” 進(jìn)行校準(zhǔn)的方法, 進(jìn)行了原理分析, 但高靈敏度測振儀及相關(guān)軟件的選型未討論。
關(guān)鍵詞:湘儀離心機;校準(zhǔn)方法;樣品容量不平衡容忍度
離心機是利用離心力, 分離液體與固體顆�；蛞后w與液體的混合物中各組分的機械。離心機大量應(yīng)用于化工、石油、食品、制藥、選礦、煤炭、水處理和船舶等部門。
按照離心機的高轉(zhuǎn)速分類, 高轉(zhuǎn)速低于10000r/min的離心機, 稱為低速離心機;高轉(zhuǎn)速在10000r/min 及以上至低于30000r/min 之間的離心機, 稱為高速離心機;高轉(zhuǎn)速在30000r/min 以上, 稱為超速離心機。在日常的計量工作中, 檢驗檢疫、食品、醫(yī)藥、生化等行業(yè)常常要求對其使用的離心機進(jìn)行校準(zhǔn)。根據(jù)實際情況, 這些行業(yè)使用的般是高轉(zhuǎn)速低于10 000r/min 的低速離心機。
在以往的工作中, 由于技術(shù)手段有限, 往往采取使用電子計數(shù)式轉(zhuǎn)速表對其進(jìn)行校準(zhǔn)。具體做法是:在轉(zhuǎn)子上粘貼反光標(biāo), 啟動離心機, 使用電子計數(shù)式轉(zhuǎn)速表對其進(jìn)行測速, 將離心機設(shè)定轉(zhuǎn)速值與電子計數(shù)式轉(zhuǎn)速表示值進(jìn)行比較。其中的問題是:先, 轉(zhuǎn)速表的測量范圍是(0 -99999)r/min , 在實際操作中, 離心機轉(zhuǎn)速較高時, 由于手持轉(zhuǎn)速表的不穩(wěn)定, 常常會有誤信號, 導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確, 離心機轉(zhuǎn)速越高, 這種可能性就越大。其次, 安全問題。在測量中, 由于轉(zhuǎn)速表必須十分接近反光標(biāo), 也就是接近高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子, 如果轉(zhuǎn)速表脫手和轉(zhuǎn)子相碰, 瞬間就會碎成片高速飛出, 傷害測試者�；蛘吒咚傩D(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子意外飛出, 也會傷害測試者�，F(xiàn)在絕大部分離心機出于安全設(shè)計, 都會要求使用者在使用時蓋好離心機蓋, 否則離心機便不能動作。上述方法必須打開離心機蓋, 違反安全操作規(guī)定, 有安全隱患, 所以, 要用其他方法對低速離心機進(jìn)行轉(zhuǎn)速校準(zhǔn)。
現(xiàn)在比較通用的有兩種方法:
(1)利用加速度計。將經(jīng)過校準(zhǔn)的加速度計固定在離心機的轉(zhuǎn)盤(或旋臂)上, 使加速度計的敏感軸與轉(zhuǎn)盤(或旋臂)的徑向重合, 調(diào)整離心機以不同的轉(zhuǎn)速工作, 可以得到不同的向心加速度。對于長臂(R 值大)離心機,則測量R 的相對誤差不大, 但對小轉(zhuǎn)盤(R 值小)離心機, 測量R 的相對誤差就很顯著。這樣, 就會造成確定向心加速度相對誤差增大。這種方法在離心機的旋臂上增加了質(zhì)量, 造成了的旋臂的不平衡, 會造成離心機的振動, 轉(zhuǎn)速過高的情況下會造成離心機損壞。為避免這種情況, 可以對稱的安裝兩只加速度計。
(2)利用頻率計。將特制的探頭放入離心機試樣腔內(nèi), 通過軟線連接, 將信號傳回二次儀表, 進(jìn)行測量。這種方法準(zhǔn)確度高, 也非常安全。
這里討論種方法, 筆者認(rèn)為具有較強的可操作性。且校準(zhǔn)過程中, 離心機試樣腔內(nèi)無探頭和連接線, 更加安全�？梢宰鳛橐陨蟽煞N方法的補充。這種方法利用高靈敏度測振儀及相關(guān)軟件。離心機有項技術(shù)指標(biāo)為“樣品容量不平衡容忍度” 。例如, 貝克曼的Avanti J26XPI 高效離心機, 其樣品容量不平衡容忍度為2.5 %�？梢匀藶榈钠茐男鄣钠胶�, 在旋臂的端加入適當(dāng)配重, 但不大于樣品容量不平衡容忍度。離心機轉(zhuǎn)速較高時, 甚至
不用配重, 自身的不平衡就可以被利用。離心機在這種狀態(tài)開始工作, 會產(chǎn)生周期性的振動, 而這種振動的周期和離心機的旋轉(zhuǎn)周期相同。用高靈敏度測振儀及相關(guān)軟件在離心機的工作環(huán)境進(jìn)行測量, 若靈敏度足夠高, 便可以捕捉到這種周期振動, 也就測量了離心機的轉(zhuǎn)速。若電機和轉(zhuǎn)子之間有變速器, 則獲得兩個周期信號, 較大的應(yīng)該是離心機的旋轉(zhuǎn)周期。若電機和轉(zhuǎn)子之間有變速器, 則獲得個周期信號。
總結(jié):討論了種新的離心機的校準(zhǔn)方法。進(jìn)行了原理分析,但高靈敏度測振儀及相關(guān)軟件的選型未討論, 實際實驗數(shù)據(jù)也無法獲得。這種校準(zhǔn)方法還需要實際驗證。
