第一节概述

　　离心机是利用离心力对混合溶液或血液进行快速分离及沉淀的一种专用设备，应用范围比较广，可用于医药、食品、工业、科研等方面。

　　医用离心机按用途划分： 有临床检验使用的台式离心机、落地式离心机； 做放免使用的低速大容量冷冻离心机；做各种培养使用的高速冷冻离心机等。

　　医用离心机按结构划分大致可分为两大类型: ①普通离心机和②冷冻离心机。在普通离心机中可分为: 小型台式、中型落地式、大型落地式: 在冷冻离心机中可分为: 低速冷冻式、高速冷冻式； 台式和落地式。由于用途不同其各种型号也不同，主要区别是在电路控制、温度控制、容量限制、离心速度、显示方式以及应用功能的不同等方面上，但是大致归纳为上述两大类型。

　　医用离心机的主要电路是转速调节器、转速显示部分和一些连锁控制系统，对于冷冻离心机来说还有一套制冷系统。离心电机一般采用串励式单相电动机，根据容量的大小设计电动机的功率。目前大多数生产厂家在转速调节器上都使用无级调速，用晶闸管来实现控制。离心机所用电动机转速范围一般为 1000~4000r/min。医院检验科常用的离心机是 3000~4000r/min，有些用途是在 10000r/min 以上，特殊用途的高速离心机在 18000~100000r/min。一般情况下，转速在 10000r/min 以上的离心机都必须装有冷冻装置，以控制离心室的温度在一定范围内； 适用于放免使用的离心机转速在 3000~4000r/min 的离心机也同样需要有冷冻装置，主要是临床检验要求。下面对离心机的两大类型分别介绍如下。

第二节普通离心机

一、普通离心机组成结构

　　普通电动离心机的结构一般是由转盘、底座、电动机、转速调节器、转速显示器等部分组成。普通台式离心机底座金属板比较厚，底板下面装有橡胶支点，主要是使机器工作时稳定，减少振动和噪声；离心电动机用橡胶或弹簧减振部分固定在底座上，转盘是固定角度的，机器面板上有速度指示表、转速调节钮以及定时器等。普通落地式离心机是用铸铁制成外壳，与地面接触部分有橡胶支点，机盖上面有离心速度指示表，还有的速度指示表在面板上。

二、普通离心机工作原理

　　早期生产的普通离心机在速度调节上采用的是多抽头电阻、扼流圈、瓷盘变阻器和改变电刷位置等方式，结构比较简单。目前生产的医用普通离心机在速度控制上都采用晶闸管无级调速，并装有转速指示表和定时器。以前生产的普通离心机其无级调速电路是采用单向晶闸管来实现无级调速控制的。其电路结构如图3-1所示。

　　当电源接通后，变压器T得电，指示灯HL1亮，此时，电路开始工作，由二极管VD3、VD4触发晶闸管VH1、VH2的G极，由电位器RP的调整，控制串励电动机两端电压，实现串励电动机转速控制，达到离心速度要求。图3-1中的“V”为电压指示表。

　　近些年来生产的电动离心机，其调速电路已很少使用单向晶闸管来实现调速控制，目前都选用双向晶闸管来实现调速控制。如图3-2所示。图3-2双向晶闸管控制的电动离心机调速电路图

　　当打开SB1开关(与RP1连动)，220V交流电通过RP1、R1给C1充电，当C1上的电压大于VS2的导通电压时，VS2导通，C1通过VS2、R2、双向晶闸管放电，晶闸管导通，使串励电动机转动。调节RPI电位器改变其数值就可以调节移相角，改变VS1双向晶闸管的导通角，从而达到改变输出到电动机的电压。C1容量大时，移相角亦大，输出电压低，故C1值取得大一些，可以加宽输出电压的调节范围。在一般情况下，输出电压从70~80V起调电压比较合适。

三、常见故障及维修

(一)离心机不能转动

故障原因:

　　(1)电源熔断器烧断；

　　(2)离心电动机电刷磨损严重；

　　(3)调速电路出现故障。

故障排除:

　　(1)检查电源熔断器，并测量是否断路，如烧坏须更换新品，但还要继续查找烧坏熔断器的原因，否则，新的熔断器换上去又被烧坏。

　　(2)拆下离心电动机电刷，检查电刷磨损情况及整流器磨损情况，必要时要给予修理，如整流器磨损严重，则要用细砂纸打磨，而不能用粗的砂纸。

　　(3)对于采用晶闸管控制的调速电路，首先要检查电路选用的是单向晶闸管控制电路还是选用双向晶闸管控制电路，要检查电路元器件有无烧坏的现象，即从表面就可以看见的，然后，测量相关元器件判断其性能好坏，有无烧坏或击穿，如发现有损坏的元器件，则更换之。

(二)离心机转速不稳定

故障原因:

　　(1)离心电动机整流器与电刷接触不良；

　　(2)调速开关电位器损坏。

故障排除:

　　(1)仔细检查离心电动机整流器部分以及电刷磨损情况，检查电刷的压力，弹簧压力的大小，对烧坏的电刷不能再用，失去弹性的弹簧必须更换新品。

　　(2)重点检查调速电路部分的调速电位器，将其从电路板上焊下，测量电位器电阻值，测量中间接点与两边接点电阻值变化情况，有无断路情况出现，碳膜有否被烧坏，如有异常必须更换新品。

四、晶闸管简单判断方法

(一)单向晶闸管简单判断方法

　　(1)将万用表置于 R×1kΩ 挡上，用黑表笔接晶闸管阳极(A)，红表笔接晶闸管阴极(K)或门极(G)，测试后调换表笔；可测量阳极和阴极、阳极和门极之间正、反向电阻，不论哪种接法都有一个 PN 结处于反向偏置，其阻值在几百千欧以上，可以认为是正常的。如果所测阻值很小，则说明管子已经击穿短路，如果所测阻值无穷大，则说明管子已经断路。

　　(2)将万用表置于 R×10Ω 或 R×1Ω 挡上，用红表笔接晶闸管阴极(K)，黑表笔接门极(G)，测试后对调表笔，再测一次；用这个方法可测得门极和阴极之间的正反向电阻，因为只有一个 PN 结，所以，正向电阻应该小于反向电阻。由于制造工艺原因，这个 PN 结的特性曲线不是很陡，所以，门极和阴极之间的正反向电阻差值不像二极管那样大，通常正向只有几到几百欧，反向比正向电阻明显大一些就可以认为是正常的。如果测得的正向电阻接近于 0Ω 或大于数千欧，说明这个晶闸管的门极已经损坏。上述的测量有时要将晶闸管拆下来或从电路中断开。

(二)双向晶闸管简单判断方法

　　将万用表置于 R×1Ω 挡，用红表笔和黑表笔分别接双向晶闸管的 T1 和 T2 两极，此时，所测电阻值为无穷大，然后，在两表笔连接双向晶闸管T1和T2的同时，用黑表笔碰触以下控制极，此时电阻为二十几欧，并且可以保持，可以认为是正常；如果不能保持，则说明门极已经损坏。以上是对 3A 以下功率的双向晶闸管的测试；对于 3A 以上较大功率的双向晶闸管测试，门极(G)与 T1 和 T2 的阻值，正向阻值在二十几欧，反向阻值在三十几欧，应视为正常，如果测得正反向阻值一样大，则说明门极已损坏。

第三节冷冻离心机

一、分类及结构

　　医用冷冻离心机按用途可分为大容量、高速、低速、台式、落地式等，冷冻离心机比普通离心机又多了一套制冷系统，其离心室是由带有蒸发管路的蒸发器制成，离心室外层有保温材料，另外，还有冷凝器、压缩机、毛细管、温度控制器、风扇等部件组成的制冷系统。离心部分的转盘有固定角度式和离心架式两种，轴上面有定位，转盘用螺母紧固，根据检验要求可以互换使用，离心架式可更换不同容量大小和格式的离心杯，机盖上面设有连锁开关，只有关好机盖才能使机器运行，离心机停转时才能打开。

二、电路工作原理

如图3-3所示。

　　这是一种台式高速冷冻离心机的电原理图，是由电源单元、温度单元、控制单元、离心部分、制冷部分、温度测量、平衡测量以及散热和显示部分等组成。最高离心转速可达 14100r/min；离心室温度控制在 0~10℃；可更换离心转盘、离心架和离心杯。

　　当机器接通电源后，使电源单元工作，温度单元也同时工作，由温度传感器送来信号，使温度显示出当前温度数值，此时可以重新设定所需的温度数值，并设定离心时间，当所有需要设定的数值设定完毕后，即可按起动键工作，离心速度由面板上的速度调节钮控制，离心到时后自动停止；自停系统开始工作；离心室温度由制冷系统温度传感器控制，离心室温度升高时制冷部分开始工作，冷凝部分由冷却风扇来实现散热，当离心室温度达到设定数值后制冷部分停止工作。

三、常见故障及检修

(一)电源有电而电动机不能转动

故障原因:

　　(1)转速调节器未接通或断路；

　　(2)电刷开路。

故障排除:

　　(1)拆开底盖，用万用表检查转速调节器，对晶闸管控制电路可按其电路原理分析，对照晶闸管触发电路找出故障所在，修复断路处或更换新零件。

　　(2)电刷开路多半是由于电刷在刷盒内卡任，或电刷磨损严重，过短。这时取出电刷，清洗刷盒或按原规格更换新电刷，应使新电刷与换向器外圈吻合，并可在刷盒内自由下落，两电刷弹簧的压力和两电刷规格应一致。

(二)电动机达不到规定的转速，轴承发热

故障原因

　　(1)电压过低；

　　(2)电刷接触不良；

　　(3)轴承发热。

故障排除:

　　(1)检查电源电压情况，用万用表测量电源电压值，如果电源电压低于190V规定要求时，则需要加装稳压电源。

　　(2)电刷与换向器接触不良，这多半是由于换向器不平、火花过大造成表面发黑所造成，必须用细砂纸将换向器磨平，或用车床将换向器进行修整，最好再用帆布轮抛光；另外，还要修整电刷，使电动机在整个运转过程中，其电刷下火花不超过2级。

　　(3)对于轴承发热问题主要由轴承老化、轴承间隙过大造成，要更换新品；轴承缺油或有灰尘时，也使轴承发热，应清洗后加油(以黄油为好)，加油量为轴承空隙的1/3或1/2为宜。

(三)噪声大和剧烈振动

故障原因:

　　(1)转盘与转子固定螺母松动；

　　(2)转盘金属套管内有碎玻璃，或对角两试管重量不平衡；

　　(3)电动机与底座螺钉松动、电动机转子轴不直、机脚不平；

　　(4)制冷系统管路、压缩机、冷却风扇松动。

故障排除:

　　(1)检查转盘与转子上的固定螺母，要注意转子上面的定位销是否在正确位置上，然后再拧紧上面的螺母。

　　(2)检查离心室内有无异物，检查离心试管架以及金属套管内是否有玻璃等杂物，要保证放在离心架上标本的平衡，否则也会造成振动和噪声，这些要查明原因再进行修理；有时人为造成故障，或听到异常声响未及时关机，而造成严重后果，导致离心电动机转子轴弯，如修复则必须在车床上才能完成，但效果有时也不是很好，不能完全恢复到原来的平衡状态。

　　(3)首先检查离心机各部分是否有松动的螺钉和需要紧固的地方，离心机是否放置平稳，当这些全都检查后，故障依然存在时，就应该检查离心电动机，此时，可以把离心架摘下，打开电源，看空载离心电动机工作时是否有噪声，如果空载时还有噪声，则需要修理离心电动机，必要时更换电动机轴承。

　　(4)对于带有制冷系统的离心机，除检修离心机以外，对制冷系统也要进行检查，检查所有连接铜管有无碰撞、压缩机工作情况、冷却风扇工作情况等。

(四)电动机有时转动，有时不能转动

故障原因:

　　(1)电动机换向器损坏；

　　(2)电动机转子线圈断路或烧坏；

　　(3)电刷与电动机整流部分接触不好。

故障排除:

　　(1)拆下离心电动机转子部分，测量转子线圈，并仔细检查每个电极绝缘情况以及转子线圈与换向器连接情况。

　　(2)检查转子线圈是否有过流烧坏的现象，有无过热后造成绝缘破坏的情况。

　　(3)检查转子线圈和电刷的磨损情况，必要时要进行更换新电刷，对整流部分的磨损也必须做相应的修理。

(五)离心室内温度不能控制

故障原因:

　　(1)温度控制器失灵或损坏；

　　(2)压缩机起动器坏或线圈烧断；

　　(3)制冷系统氟力昂泄漏或堵塞；

　　(4)冷凝器风扇不转，温度过高造成高压压缩机起动保护；

　　(5)压缩机转动，离心室温度仍高。

故障排除:

　　(1)拆下温度控制器，测量温度控制器: 可以将温度控制器放置电冰箱冷冻室内冷冻20min后，取出测量控制接点是否能够断开，如果不能断开说明温度控制器损坏，如经调整后仍不能断开时，则必须更换新品。

　　(2)打开压缩机起动装置，检查压缩机起动装置起动器和过流保护器，用万用表R×1S2挡，测量压缩机线圈阻值，其阻值应该是有比例的。

　　(3)接通电源使压缩机工作，观察冷凝器温度是否发热，蒸发器是否有冷凝霜，如果这些现象都不存在，则有两种可能情况: 一个是制冷系统堵塞，制冷剂不循环；另一个是制冷系统有漏，使制冷剂泄漏，如果制冷系统多少还有一点制冷剂，而且制冷系统循环没有问题，此时，在蒸发口即毛细管与蒸发器连接处可见到少量的蒸发霜，如果冷凝剂一点都没有，这种现象也就不存在了，需要检查泄漏的地方；对于制冷系统堵塞故障的排除，就需要按照制冷系统的循环部分逐段排除查找，在一般情况下多数发生在高压循环系统和毛细管部分，先检查高压部分，焊下过滤器，起动压缩机看高压管路是否通畅，要将高压管路中的油喷出，更换新的过滤器: 毛细管部分的堵塞要先检查两端，最后检查低压蒸发系统和回路。

　　(4)检查冷凝器冷却风扇电动机电源是否有电，当检查电源没有问题时，再检查风扇电动机，先检查电动机是否能用手转动，如果能转动，则要测量电动机线圈是否有断路或烧坏，必要时更换新品。

　　(5)对于这种故障现象，只能将制冷系统打开，证明系统是否还有制冷剂，如果有制冷剂，则证明是由堵塞造成系统循环不好，要排除系统堵塞故障；如果打开系统时无制冷剂，则说明系统有泄漏的地方，要查漏的地方，排除泄漏故障后，再重新加入规定数量的制冷剂，系统运行正常后，再将系统封闭。