醫用離心機校準方法的研究

【摘 要】 醫用離心機是通過高速旋轉產生的離心力對不同沉淀系數混合物質進行快速分離、濃縮和提純的專門設備，被廣泛應用于醫療衛生、血站、制藥廠、生物醫學工程、動植物研究等領域。但是，至今在計量檢測方向上沒有合適的技術手段和校準方法，因此，本文提出了醫用離心機校準方法的研究，將對計量領域醫用離心機技術的發展起到巨大的推動作用。

【關鍵詞】 醫用離心機 校準方法 計量

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2014.18.009

1 概述

醫用離心機是產生恒加速度的一種裝置，在醫學、生物學和藥理學等領域廣泛使用的一種儀器，用于分離混懸在溶液中的顆粒和分離兩種不同密度互不相溶的液體。它通常由臺體、控制系統、試驗參數測量顯示系統及其附屬設備組成。按臺體結構可分為轉盤式、轉臂式兩種類型。

2 計量特性

（1）轉速示值誤差：高速離心機轉速相對誤差不超過±1%，低速離心機轉速相對誤差不超過±2.5%。

（2）轉速穩定性：不超過±1%。

（3）整機噪聲：（A計權）應不大于90dB。

（4）定時相對偏差：數字定時裝置相對偏差應不大于±1%；機械定時器相對偏差應不大于±5%。

（5）升降速時間：離心機升速時間應≤10s，降速時間應≤10s。

3 校準條件

3.1 環境條件

（1）溫度：（10～40）℃；

（2）相對濕度：（30～85）%；

（3）電壓變化范圍：額定電壓的10%；

（4）離心機環境周圍應無腐蝕性氣、液體；無強電磁干擾；無振動干擾。

3.2 校準用標準器及其他設備（見表1）

表1 校準用設備技術要求及其他設備表

4 校準項目和校準方法

4.1 校準項目（見表2）

表2 校準項目一覽表

4.2 校準方法

4.2.1 外觀

（1）離心機應有銘牌，表明型號、規格、制造廠、制造計量器具許可證標志及編號、出廠編號和日期等。

（2）離心機控制、測量現實部分應配套齊全，各插接件應連接可靠；各開關、旋鈕、按鍵應功能正常，操作靈活可靠，并應有明顯的文字或符號說明；顯示部分，字符應清晰完整。

4.2.2 轉速示值誤差

離心機空載，在離心機最大轉速范圍內均勻選取3個轉速設定值，各進行3次測量，記錄離心機轉速示值和校準用轉速表的示值，轉速示值誤差按公式（1）計算，應符合4.1的規定。

[δ=n-nini×100%] （1）

式中：[δ]——轉速示值誤差；

[n]——3次測量結果平均值；

[ni]——第i轉速點離心機的顯示值。

4.2.3 轉速穩定性

離心機空載，將離心機調至最高轉速，轉速平穩后用0.1級轉速表每隔2min測一次轉速，共測量5次。計算平均值，再用式（2）計算轉速穩定性，取其最大值或最小值，應符合4.2的規定。

[Sn=nmax（nmin）-nn×100%] （2）

式中：[Sn]——轉速穩定性；

[nmax]——實際最高轉速；

[nmin]——實際最低轉速；

[n]——5次測量結果的平均值。

4.2.4 整機噪聲

（1）離心機空載，將離心機轉速調至最大使其正常工作，在距離心機前方1m處，用聲級計A級計權網絡進行5次測量。結果應滿足4.3條規定。

（2）停止離心機工作，在相同位置測量背景噪聲。當背景噪聲比被測離心機噪聲值（A計權）相應低10dB以上時，測量值不做修正。在4dB～10dB時，按表3的規定進行修正；在4dB以下時，其測量值無效。

[x=xin] （3）

式中：[x]——噪聲算術平均值，dB（A）；

[xi]——測量次數為i的噪聲值，dB（A）；

[n]——測量次數。

表3 背景噪聲修正值 單位為分貝

注1：K表示在該測量值應減去的數值。

注2：質量仲裁時，需對背景噪聲進行修正。

4.2.5 定時相對偏差

用電子秒表在設定值為5min和10min，實測時間測量值與設定值之間的相對偏差應符合4.4的規定。

定時相對偏差=[t-ΔtΔt×100%]

式中：[t]——實際測量時間；

[Δt]——設定值。

4.2.6 升降速時間

（1）將離心機調節至最大轉速，用電子秒表準備計時。

（2）啟動離心機，測量轉頭從0升至最高轉速時所需的時間，即為升速時間。當離心機的轉頭在最高轉速并保持轉速穩定，按下停止鍵，測量轉頭從最高轉速降至0所需的時間，即為降速時間。校準結果應符合4.5的規定。

參考文獻

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[2]王永志.大型振動離心機設備設計關鍵技術研究 [J].世界地震工程，2011年6月

[3]黎虹.一類不確定雙線性廣義系統的非脆弱無源控制[J].生物數學學報，2014年02期

[4]趙毅峰.離心機轉速的計量檢測[J].中國醫療設備，2012年第27卷08期

作者簡介

張蔚濱，畢業于中國醫科大學，高級工程師，從事醫療檢定工作多年，曾在國家級、省級刊物上發表多篇學術論文。

（責任編輯：張曉明）