SIGMA离心机操作规范及维修

　　SIGMA3K15型离心机机械设计特点、操作规范及维修1 SIGMA离心机的设计特点及环保国际标准

 

    （1）门锁防护系统，采用机械和电子双层门锁，只有在门锁关闭后，离心机才能启动，电动机停止后，方能开盖。

　　

　　（2）SIGMA的 Biofuge Stratos 系列离心机采用加速度传感器配以数据处理软件，使转头加速、减速平稳，避免样品搅扰。

　　

　　（3）离心机驱动电动机采用智能变频调速技术[1]，有效地克服了以往采用的直流和交流调速技术存在的转数不稳的问题[2]。

　　

　　（4）配以智能不平衡识别系统，可针对每一种转头的特定质量，在离心的全过程进行监控，使其在任何速度都能探测到，即便是试管破裂和样品外溢导致的不平衡。 改变了以往机械位置不平衡识别系统需根据轴的摆动距离 [3]，且只有在加速阶段才检测的缺点。

　　

　　（5）“Spindie Driver”的抗震驱动系统提高离心机自身的抗不平衡能力。 提高了离心机的坚固性[4]，操作时不需严格的平衡，目视平衡即可，方便了用户操作。 Heraeus 的 Biofuge Statos 系列离心机首次采用“Spindie Driver”的抗震驱动系统，整个轴放在一个抗震缓冲容器中，克服了柔性轴易折、易断的缺点，更结实、更耐不平衡、制动更快。

　　

　　（6）完善的安全防护系统。当离心机使用不当，如转头超速、超载、不平衡等，都可能损坏仪器，甚至炸头，威胁人身安全。 因此，厂商特别注意安全设计，执行德国的离心机意外事故防护规范（UVV， VBG 7Z）和离心机及离心管的工业标准（DIN 58970，PARTI，2，3and4）。 转头识别系统可以自动鉴别转头， 限制转头的最高转速，有效地防止了用户的误操作。转头识别的基本原理是为每一个转头设置唯一的编码， 或在每一个转头底部镶嵌一定数量的小磁铁，用霍尔传感，或采用光电折射环传感， 有超声和无线射频转头识别，转头不用运转即可识别，甚至连转头盖是否盖好都能探知。

　　

　　2 SIGMA离心机操作使用步骤（1）离心前用天平保证离心管的绝对平衡[5]。

　　

　　（2）打开电源开关，离心机自检后，开启盖门。

　　

　　（3）选择所需转头，用扳手安装转头，松紧适当。

　　

　　（4）装载离心管后，拧好转头盖，按下离心机门盖。

　　

　　（5）设定好转速、时间和温度后，按下启动按钮开始离心。

　　

　　（6）离心结束后，开启门盖，拧开转头盖。

　　

　　（7）取出离心管后，卸下转头，关闭电源开关。

　　

　　（8）在离心机内仓恢复室温后，擦干内壁。

　　

　　3 SIGMA离心机转头的保养转头在高速运转时，内部会产生离心应力， 当离心应力超过一定的限度后，将引起转头过早失效，甚至炸头。 所以用户一定要注意转头的正确使用和妥善保管。 转头使用后，应及时清洗，切勿碰撞擦伤，如不慎跌落，应对转头进行 X 线检查，确认内部无创伤后，方可使用。 使用中，应及时终止已到寿命转头的使用，通常厂家都注明转头的时数和离心次数， 不论哪一个指标先到，都说明转头寿命已到。 关于转头寿命的延长，应严格遵循厂家的说明，一般在下列情况下，应降低转头的最高转速[1]：（1）转头的寿命已到，但转头保存良好，按厂家说明降速延长使用，一般为每 5 a 降速 10%。

　　

　　（2）转头局部损伤或轻微腐蚀。（3）使用不锈钢离心管和套管心样品平均密度超过 1.2 g/ml 时， 一般降速20%使用。

　　

　　4 SIGMA离心机的维修4.1 故障一4.1.1 SIGMA离心机故障现象当转速达到 1 500 r/min，不再上升，并开始下降直到停止，屏幕显示故障代码“E06”。

　　

　　4.1.2 分析与排除E06 故障为加速系统故障代码，实验人员反复开机数次， 均出现上述情况。 检查发现，转头固定螺钉未旋紧，经询问，了解到使用者刚刚换过转头。 旋紧转头，开机工作正常。 需要说明的是，更换离心机转头时，一定要由有经验的实验人员更换， 否则极易发生恶性事故。

　　

　　4.2 故障二4.2.1 故障现象打开电源，开启“start”后，仪器转动几圈后停止，显示屏出现“E-14”。

　　

　　4.2.2 分析与排除显示屏出现 E-14，一般为驱动部分故障。 本着先易后难的原则，首先检查转头安装是否到位、牢固，转头检测电路是否正常。 经检查，发现在人为旋转转头时，检测输出转数无变化，怀疑检测电路故障[1]。 取下转头，擦拭取样透镜（位于主轴旁边），装回转头，重新启动，故障排除。

　　

　　4.3 故障三4.3.1 SIGMA离心机故障现象离心机主轴不转，LED 故障代码 E-03，经贺利氏特约维修站维修工程师检查，发现主轴（spindle）抱死。

　　

　　4.3.2 分析与排除由于缺少必要的维修资料，拆解过程必须格外小心，图 1 是经过整理的主轴的剖视图。

　　

　　从图 1 可以看出，主轴有 3 个传感器：位于转头下部的霍尔传感器：该传感器工作原理是当转头转动时，转头下部镶入磁钢柱同心运动，磁钢的磁力线通过霍尔元件， 使其测量产生脉冲信号，用于测量转头转速。

　　

　　固定于胶皮护罩的温度传感器：主要检测离心机转头温度。

　　

　　位于主轴下部的动态平衡传感器：主要检测主轴杆的工作情况，确保离心机安全运行。 主轴拆解步骤如下：（1）外围拆卸步骤。

　　

　　①卸下转头。

　　

　　②摘下主轴上的胶皮护罩。 由于胶皮护罩上固定了温度传感器并有引线连接， 摘罩时应格外小心， 具体方法：撬开一处胶皮护罩，然后顺时针揭下。

　　

　　③胶皮护罩下可看到 6 只 M6 螺栓，卸下其中1只，并测量其长度，找1 只比该螺栓长 5～8 mm 的螺栓拧回原位置， 然后沿顺时针方向逐个拧松螺栓，每个螺栓每次拧松1圈为宜。 当确认全部螺栓拆卸完毕时，平稳向上提拉卸下主轴，如图 2 所示。更换方法：找一长方形铝饭盒倒入适量高速泵油， 把轴承外套淹没即可，放于电炉加热煮沸（大约 400 ℃），迅速取出轴承外套，轻轻敲击，轴承即可卸下。 该方法原理是利用轴承铝外套比轴承（钢制材料）的膨胀系数大的原理，一般来说， 轴承与外套的配合间隙为 0.01～0.02 mm。 购买同型号的进口轴承安装即可，安装步骤与之相反，不再赘述。

　　

　　（3）SIGMA离心机修复后主轴复位步骤及应注意的问题。

　　

　　①对准电动机座上的6个孔，同时对准传感器插座，将拆卸用的那只螺栓旋入电动机座 （作用是使得电动机提起，原螺栓较短）。

　　

　　②顺序拧入其余5个螺栓，注意不要马上拧紧， 应顺时针逐个旋入 2～3 圈， 此时将第1只螺栓更换为原装螺栓， 注意观察传感器插座是否插入，当确认传感器插座确实插入后，顺时针逐个上紧螺栓。

　　

　　③检查无误后安装胶皮护罩，修理构原理、大胆细心，完全可以修复。 另外，值得注意的是，此故障与使用管理有关， 由于离心机大多工作在低温状态，使用过后应擦拭自然晾干，再盖机盖，否则极易造成转动机件锈蚀抱死。

　　

　　4.4 总结对于无维修手册的仪器，厂家工程师维修时， 要有工程技术人员在现场，多问、多学、多了解，达到互相交流，开拓维修思路，提高工程技术人员素质的目的。

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