台式高速离心机是一种紧凑型的实验室设备,利用离心力将样品中的不同组分分离。它广泛应用于生物医学、化学、食品科学等领域,适用于分离细胞、蛋白质、核酸等微小颗粒。台式高速离心机以其体积小、转速高、操作简便等特点,成为实验室中不可少的分离设备。其工作原理基于离心力的作用。当离心机旋转时,样品中的颗粒因离心力而向外运动,其受到的离心力与颗粒的质量、旋转半径和转速的平方成正比。由于不同颗粒的密度和大小不同,它们受到的离心力也不同,从而实现分离。
台式高速离心机其核心组成部分及功能如下:
1、驱动系统(核心动力源)
高速电机:提供旋转动力,驱动转头高速旋转(通常可达10,000-30,000 rpm)。
变频控制系统:通过调节电机频率实现无级调速,确保转速精确控制,并支持加速/减速曲线设置(如软启动、软制动)。
传动装置:包括皮带或直接驱动结构,将电机动力传递至转头,减少能量损耗。
2、转头系统(样品承载与分离核心)
转头类型:
固定角转头:样品管固定于特定角度(如45°),离心力方向与管轴成一定角度,适用于快速沉淀颗粒。
水平转头(摆桶转头):样品管在旋转时自动调整至水平位置,离心力垂直于管底,适用于密度梯度离心或细胞分离。
区带转头:用于大容量密度梯度离心,样品在转头内形成区带分离。
转头材质:通常采用高强度铝合金或钛合金,兼顾轻量化与耐腐蚀性。
转头容量:根据型号不同,可容纳0.2mL-50mL的离心管,支持单次处理多个样品。
3、控制系统(操作与安全保障)
控制面板:
数字显示屏:实时显示转速(RPM)、相对离心力(RCF)、时间、温度等参数。
按键/触摸屏:用于设置程序、启动/停止离心、调用预设模式。
微处理器:内置智能算法,实现转速、温度、时间的精确闭环控制。
安全功能:
不平衡检测:通过传感器监测转头平衡状态,异常时自动停机并报警。
门锁保护:离心过程中门盖自动锁定,防止意外开启。
超速保护:限制最高转速,避免机械损坏。
过温保护:监测腔体温度,防止样品过热。
4、制冷系统(温度控制关键)
压缩机:采用无氟环保制冷剂(如R134a),实现腔体温度快速降温(通常可降至-20℃至4℃)。
温度传感器:实时监测腔体温度,反馈至控制系统以维持设定值。
保温层:高密度泡沫或真空层设计,减少冷量流失,提升能效。
5、腔体与密封结构
不锈钢腔体:耐腐蚀、易清洁,内部光滑设计减少气流干扰。
密封门盖:采用硅胶或氟橡胶密封圈,确保高速旋转时腔体完q密封,防止样品泄漏。
观察窗:部分型号配备透明视窗,便于观察离心过程(需注意防爆设计)。
6、辅助组件
减震系统:
橡胶减震垫:降低离心机运行时的振动传递至台面。
动态平衡装置:进一步优化转头旋转稳定性,减少噪音。
通风系统:
散热风扇:排出压缩机和电机产生的热量,维持设备内部温度平衡。
适配器与配件:
离心管适配器:支持不同规格离心管(如0.5mL、1.5mL、15mL)的固定。
生物安全容器:用于处理潜在感染性样品,防止气溶胶泄漏。
7、软件与扩展功能(高d型号)
预设程序库:存储常用离心条件(如DNA提取、细胞沉淀),一键调用。
数据记录与导出:支持USB或网络连接,记录离心参数供追溯分析。
远程控制:通过手机APP或电脑软件远程监控离心状态(需配套硬件支持)。