冷冻离心机性能的检测研究

冷冻离心机是制药、生物制品、血液制品及成分血分离不可缺少的重要设备, 应用也越来越广泛。 但它的性能好坏将极大地影响血液制品的质量, 从而日益引起人们对其有关性能进行检测之重要性的认识, 为此, 特将我们测试的方法及所检测到的 3 台进口离心机的时间、速度、温度性能指标报告如下, 供同道参考。
离心机
 
1 .1  B 公司产品, 共 2 台, 代号为 B1 与 B2 , **大离心容量为 6
 
升 , **高转速 6000r/ min , **大离心力 6840×8 , 速度及温度以指
 
针显示, 分度值为 200r/ min 与 2 ℃, 旋钮式调节。 运行时间的调节与显示亦为旋钮式, 分度值为 1min。 单旋钮刹车, 幅度0 ~ 10 。
 
1 .2 H 公司产品, 1 台, 代号为 H1 , 离心容量与**高转速同 B1 与 B2 , **大离心力 8400 ×8 。 速度、温度、离心时间均为数码式显示, 分度值为 100r , 1 ℃, 1min 。 按键式时间调节, 速度与温度调节为旋钮式。 有温度补偿功能, 范围 -8 ~ 8 ℃。 双旋钮刹车, P1 在 0 ~ 10 、P2 在 0 .8~ 2 范围内选择。
2 检测仪器
 
2 .1  HY -441 型测速仪, 测速范围 50 ~ 30000r/ min , 分辨率为
 
1r/ min, 上海华阳检测仪器公司生产, 编号 9606230。
 
2 .2  803 型钻石牌机械秒表, 分辨率为 0 .1s, 分针每圈为
 
15min。 上海秒表厂生产, 编号为 875699 。
 
2 .3  WM Y -01 型数字温度计, 量程-30 ~ 30℃, 分度值 0 .
 
1 ℃, 上海医用仪表厂生产, 编号为 00000359。
 
2.4 ψ71 型 PH 计的测温器, 量程-1 ~ 101 ℃, 分度值 0 .
 
1 ℃, 美G贝克曼公司生产, 编号 123001。上述仪器均经计量检验, 在效期内使用。
3 检测方法及判断标准
 
3 .1 测量时间 每次测量时间为 1800s, 测量 3 次, 取算术平
均值[ 1] 。 允许有 5 %的误差[ 2] 。
3 .2 转速的测量 用非接触性测速仪测量主轴转速[ 1] , 在
1000、2000、3000r/min 处各测量 3 次, 各取其算术平均值。 允
 
许误差应在±50r/min 范围内[ 2] 。
3 .3 启动时间的测量 测量转鼓转速从零加速到额定转速的
 
时间间隔[ 1] 。 测量次数(n )等于 5 。
 
3 .4 刹车时间的测量 测量离心机转鼓从额定转速开始制动到转速降为零时的时间间隔[ 1] 。 测量次数 n =5。 刹车条件:
 
B1 与 B2 的 BA RKE =9, H1 的 P1 =9、P2 =1 .8。
 
3 .5 温度的测量 将离心机预温**在其探头附近为 4℃左右,装上 2 台检测仪的测量探头, 关上离心盖, 比较离心机与检测仪在 4、6、8、10 ℃处所显示的温差。 允许误差不大于±1℃。
4 结果
 
4 .1  1800s 钟时间测量结果, 见表 1 。 经统计分析, 三者误差差
 
异有高度显著性(χ2 =14 .796, P <0 .005), 主要由于 H1 比 B1 及 B2 的测量误差明显小所致。

表 1  1800s 钟时间测量结果
 
离心机 测量次数 平均值(s) 误差(%)
       
B1 3 1783.0 0 .94
B2 3 1781.3 1 .04
H1 3 1798.4 0 .09
 
4 .2 转速的测量结果, 见表 2 。
 
4 .3 启动与刹车时间的测量结果, 见表 3 。 统计表明, 3 台离
 
心机在启动时间上差异均无显著性(P >0.05), 但刹车时间 H1 比 B1 及 B2 明显长, 差异有高度显著性(P <0 .001 及 P <
0 .002)。
 
4 .4 温度的测量结果, 见表 4 。
 
  表 2 转速的测量结果  
       
离心机 1000 ×rpm 2000 ×rpm 3000×rpm
       
B1 1012 1963 2955
B2 1056 1991 2983
H1 1006 2013 3027
 
表 3  启动与刹车时间的测量结果 (x ±s, s)
 
  离心机 1000×rpm 2000 ×rpm 3000 ×rpm
     
B1 启动时间 15 .4±1.14  33 .0±1.00  53.8±0.84
  刹车时间 27 .6±2.19  61 .4±0.55  91.6±0.89
B2 启动时间 18 .0±0.71 38 .8±0.84 61.6±0.55
  刹车时间 47 .0±0.71 69 .6±0.55 96.6±0.55
H1 启动时间 22 .4±1.14 52 .6±0.55 94.2±0.84
  刹车时间 108 .0±4.88 138.0±1 .52 166.0±1 .30
 
注 :每台离心机装空离心杯 6 个, 其中 B1 与 B2 的离心杯每个
 
重 1 .040kg , H1 的离心杯每个重 1.750kg 。
 
  表 4 温度的测量结果  
       
离心机   离心机示值(℃)  
       
4 6 8 10
 
         
B1 4.6 6 .5 8 .4 10 .4
B2 3.2 5 .3 7 .5 9 .7
H1 3.4 5 .4 7 .4 9 .5
 
5 讨论
 
5 .1 离心机的时间、温度、转速、启动时间与刹车时间是反映离心机性能好坏的重要指标, 更是影响使用单位或部门工作或生产质量的主要要素。 3 台进口离心机在这些指标方面均在合

格的允许范围内, 以数码显示时间、温度与速度者, 比旋钮或指
针式显示具有更好的稳定性与准确性, 如 1800s 的时间测量, H1
的误差特别少。  
5 .2  离心时间通常是指启动时间与维持时间(即在额定转速
上运行的时间)之和, 有些制品须用的离心时间可少** 2 ~
7min[ 3] , 若启动时间过长, 则维持时间过短, 势必会影响分离效
果。H1 、B1 与 B2 在启动时间上差异无显著性, 而在刹车时间上
差异有显著性, 这些情况应加以注意。  
5 .3  温度的测量有几种方法, 或在离心机温度探头附近处测
量, 或用测离心杯的方法[ 2] , 或直接测量被离心物的温度, 所得
的结果与离心机的温度显示值相比较。 后两种方法的影响因
素比较多, 并且需要较长的时间让温度达到一定的平衡状态,
而**种方法既不难做到, 测试结果也较为准确。 H1 离心机由
于有温度补偿功能, 通过“ COM P” 旋钮的使用可直接读到离心
物的温度, 也给温度的测量带来了方便。  
5 .4  由于冷冻离心机的频繁启动, 摩擦多, 振动大, 容易发生
许多故障或变化, 如旋转异位、指针摆动不灵、数码异动、致冷
效果差等, 因此, 应按要求做好有关检测。