赵毅峰，李维嘉，钱建国

复旦大学附属华山医院 装备科，上海 200040

离心机转速的计量检测

赵毅峰，李维嘉，钱建国

复旦大学附属华山医院 装备科，上海 200040

离心机现已广泛应用于生物学、临床医学、检验医学、生物化学等实验室中，因其是样本检测前处理过程中重要的处理步骤，离心机的优劣直接影响到检验结果。为了能够对离心机的转速进行测量及评价，本文参照《JJG326-2006转速标准装置检定规程》，使用FLUKE公司型号为931型的组合式转速表对离心机进行检测，通过对不同离心机的检测，总结检测方法，并对检测结果进行分析，对离心机的精度进行合理评价。

离心机；转速检测；离心精度

0 前言

离心机是利用离心力，分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开；将乳浊液中两种密度不同，又互不相溶的液体分开；它也可用于排除湿固体中的液体；特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物；利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点，有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。离心机现已广泛应用于生物学、临床医学、检验医学、生物化学等实验室中，因其是样本检测前处理过程中重要的处理步骤，离心机直接影响到检验结果，所以，有必要对离心机进行定期检定，确保其离心精度。

1 检测条件及工具

1.1 测量依据

由于国家没有专门制订针对离心机的校准规程，所以按照离心机的工作原理，可以参照《JJG326-2006转速标准装置检定规程》对离心机进行计量检定。

1.2 测量环境

测量环境温度为20℃，相对湿度约为55%。

1.3 检测工具

本次检定过程使用FLUKE公司生产的931型组合式转速计，其光学非接触式测量量程为1~99999 r/min；接触式计量量程为1~19999 r/min；精度为±0.02%读数。

为了确保检定过程的安全有效，应至少有2名或2名以上有资质的检定人员参与检定过程。在检定前应检查转速表是否能够正常运行，并准备扳手、螺丝刀、剪刀等必要的维修工具，以备在检定过程中对离心机进行必要的拆卸或简单的维修。

2 检测方法

（1）在检定前应对离心机生产厂家、仪器型号、转速范围、出厂编号等相关信息进行记录，以便之后对检定结果的查询与分析。

（2）在开始检测前应合理选择被检离心机的检测点，选择检测点时应首先选取被测离心机最大转速，然后应选择使用者较常用的转速，最后按照线性原则选择其余检测点，检测点应＞3点，并尽可能多，以保证结果的准确性。

质控与计量

QUALITY CONTROL & MEASUREMENT

（3）FLUKE公司型号为931的组合式转速表是通过在被测量转轴上设定反射记号，而后获得光线反射信号来完成物体转速测量的。反射式光电转速传感器的光源会对被测转轴发出光线，光线透过透镜和半透膜入射到被测转轴上，而当被测转轴转动时，反射记号对光线的反射率就会发生变化。反射式光电转速传感器内装有光敏元件，当转轴转动反射率增大时，反射光线会通过透镜投射到光敏元件上，反射式光电转速传感器即可发出一个脉冲信号，而当反射光线随转轴转动到另一位置时，反射率变小光线变弱，光敏元件无法感应，即不会发出脉冲信号。所以，在检测前还应在离心机转动臂或轴上选择合适的位置粘贴反射记号，粘贴的位置应为转速表最容易照射到的位置。通常离心机生产厂商在离心机盖上设计1个透明有机玻璃窗口，这种离心机只要在能经过该窗口下方的任意转动臂上粘贴反射记号即可。但也有许多离心机制造厂商没有设计窗口，为了能够达到检测的目的，又必须确保检测人员的安全，对于小容量无窗口离心机可以制作一块较厚，并可以覆盖离心机仓口的有机玻璃片，此时反射记号可以粘贴在方便照射的任意转动位置，在检测时必须同时有2人压住有机玻璃板，保证检测过程的安全性；若无窗口离心机为大容量离心机，为保证安全，不能在开盖的情况下检测，如有必要，可拆开仪器，若能够暴露转动轴下端，也可将反射记号贴在转动轴下方进行检测，若仍无法暴露转动轴，最好要求原厂家检测，或送专业检测机构进行检测。

3 检定结果（表1）4 检测结果分析

4.1 转速误差率

转速误差率是衡量离心机转速精度的简单指标，其范围一般以厂家出厂标准为参考，若误差率超出厂家标准值就应进行维修或校准。

转速误差率A计算：

式中：n为转速检测值；n0为检定点的标称转速。Y1的转速误差率，见表2。

表1 离心机转数检测结果（r/min）

表2 Y1的转速误差率

表3 检测点10次检测数据（单位：r/min）

表5 检定点的扩展不确定度

4.2 检测数据

使用转速计对选定的常用转速点进行测量，测量显示时间在3~10 s之间，为了分析该检测方法的转速相对扩展不确定度，对每个测定点重复测量10次，并记录数据,见表3。

4.3 检定点10次检定值的平均值

式(2)中: ni为检定点转速10次检定值，r/min； N为检定点的测量次数。检定点的平均值，见表4。4

表4 检定点平均值

.4 检定点的扩展不确定度

为了评价本次检测方法示值的不确定程度，需要计算每个检定点的扩展不确定度：

式中：n0为检定点的标称转速，k为置信系数，k=3。

经过公式(2)~(6)的计算，得到最终结果，假设检测值为N1，检测扩展不确定度，见表5。

5 小结

通过参照《JJG326-2006转速标准装置检定规程》，总结对不同离心机转速的检测方案，并通过检测结果的分析，对离心机转速精度以及检测方案的扩展不确定度进行评价，为离心机转速精度检测给出合理方案。

[1] JJG326-2006,转速标准装置检定规程[S].北京:中国计量出版社,2000.

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[4] 孙祝岭.正态分布变差系数的置信区间[J].兵工学报,2009,(7):911-914.

[5] 程环,史俊富,江建华,等.离心机转速、温度测试装置的研制[J].医疗卫生装备,2005,(1):17-18,36.

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[7] 杨尚游.离心机速度不稳的故障排除[J].医疗装备,2004,(10):3.8] 陈仕均,唐海蓉,张兆沛,等.离心机的原理、操作及维护[J].现代科学仪器, 2010,(3):151-154.

Research on Metrology of Centrifuge Revolution Speed

ZHAO Yi-feng, LI Wei-jia,QIAN Jian-guo
Equipment Department, Huashan Hospital Aff i liated to Fudan University,Shanghai 200040, China

TQ051.8+4

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2012.08.020

1674-1633(2012)08-0067-03

2012-03-02

作者邮箱：Saxophone0417@163.com

Abstract: Nowadays, centrifuges have been widely used in kinds of laboratories, such as biology, clinical medicine, laboratory medicine, biochemistry. Since it is an important processing step before sample pretreatment process, whether the centrifuge is good or not has direct impact on test results. In order to measure and evaluate the revolution speed of the centrifuge, this paper refers to JJG326-2006 regulations verif i cation of standard equipment for revolution speed , in which model 931 modular speed table from FLUKE is used to test the centrifuge. Through different centrifuge tests, this paper summarizes the test methods, analyzes the test results and evaluates the accuracy of centrifuges.

Key words: centrifuge; revolution speed test; centrifuges accuracy