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賽默飛（Thermo Fisher Scientific）高速冷凍離心機 Legend Micro 17R 是一款專為微量樣品設計的高速冷凍離心設備。其核心競爭力之一是卓越的溫度控制精度。
在高速離心過程中，電機轉動、氣流摩擦及離心腔內空氣壓縮會產生大量熱能，若不能有效控制溫度，樣品可能降解、變性或影響分離效果。
Legend Micro 17R 采用高靈敏度溫度傳感系統、PID 微處理控制算法以及高效率制冷模塊，能夠在高速旋轉狀態下維持恒定溫度，保證離心環境的熱穩定性和重復性。其溫控性能已成為全球微量冷凍離心機的技術標準之一。
溫控精度指設備在運行過程中維持設定溫度的能力，即實際溫度與設定值之間的最大偏差。
Legend Micro 17R 的溫控精度可達 ±1 °C，并在整個轉速范圍內保持穩定。
對于生物實驗和分析科學而言，溫度偏差會直接影響樣品性質：
核酸實驗：RNA 容易在高于 10 °C 的環境中降解；
蛋白質分離：溫度波動會破壞蛋白質三級結構，影響酶活性；
細胞成分分離：溫升會造成膜結構破裂或代謝繼續進行；
臨床樣品處理：血漿、血清等溫控不當會引起溶血或成分變化。
因此，離心機的溫控精度不僅是機械性能指標，更是實驗 reproducibility 的保障條件之一。
Legend Micro 17R 的溫控系統由以下四個部分組成：
高效壓縮機制冷單元：提供持續冷量；
蒸發器與導熱層：將冷量傳遞至離心腔體；
多點溫度傳感器網絡：實時檢測溫度變化；
智能微處理控制模塊：對溫度信號進行計算與調整。
系統通過閉環反饋方式持續調節，使離心腔體溫度始終保持在目標值附近。
制冷部分使用無氟環保制冷劑 R134a。其熱循環包括壓縮、冷凝、節流與蒸發四個階段。蒸發器緊貼離心腔體外壁，冷氣通過導熱板傳遞，確保溫度分布均勻。
設備內部配有多組高靈敏熱電偶（Thermistor Sensors），分別安裝在：
腔體底部中心（主檢測點）；
蒸發器出口（溫度反饋點）；
電機外殼附近（過熱監測點）。
這種多點布局使系統能實時感知溫度梯度，避免局部過冷或過熱。
Legend Micro 17R 的溫控系統采用 PID（比例–積分–微分）控制算法。該算法根據溫度偏差實時調節壓縮機與風扇的運行功率，實現精準的溫度反饋控制。
PID 控制的三項參數功能如下：
P（比例項）：根據當前偏差大小快速調整制冷量；
I（積分項）：累積誤差并長期修正溫差偏移；
D（微分項）：預測溫度變化趨勢，抑制過度冷卻或反彈。
通過微處理器實時計算，每秒更新一次控制信號，使系統在短時間內達到溫度穩定。
系統具備“智能自學習功能”。在連續運行中會記錄不同轉速下的發熱特性，自動優化 PID 參數。
這種算法使得即便環境溫度變化，系統也能保持相同的溫控精度。
高速啟動時，電機產生瞬時熱量。Legend Micro 17R 在加速階段自動提前增強制冷功率，使溫度變化小于 1.5 °C。該功能確保樣品在啟動與高速階段均處于穩定環境。
| 項目 | 參數說明 |
|---|---|
| 溫度控制范圍 | –10 °C ～ +40 °C |
| 控制精度 | ±1 °C |
| 溫度顯示分辨率 | 0.1 °C |
| 溫度均勻性 | ≤1 °C（腔體不同位置） |
| 降溫速率 | 從室溫至 4 °C 約 10 分鐘 |
| 預冷功能 | 支持定點預冷模式 |
| 溫度傳感器數量 | 3～4 個獨立探頭 |
| 控制方式 | 微處理器 PID 閉環控制 |
| 冷媒類型 | R134a 無氟制冷劑 |
| 除霜機制 | 自動除霜與氣流平衡系統 |
這些指標共同確保設備在高速離心狀態下仍能保持穩定的溫度控制精度。
在設備空載條件下，將腔體設定至 4 °C，記錄溫度穩定后 30 分鐘內的波動范圍。實測波動值應 ≤ ±1 °C。
裝入滿載樣品管并以 13,000 rpm 運轉，使用熱電偶在腔體不同位置同步記錄溫度變化。測試結果顯示溫度偏差保持在 ±1 °C 內。
在高速加減速循環中記錄溫度變化曲線。Legend Micro 17R 的溫度上升不超過 1.8 °C，降溫恢復時間不超過 3 分鐘，表明溫控響應速度快。
設備連續運行 6 小時后，溫度波動值維持在 ±1 °C，證明制冷系統穩定、傳感反饋精確。
在腔體內五個位置（中心、前后、左右）放置溫度傳感器，在 4 °C 下運行 30 分鐘，測定溫差。
測試結果表明：腔體各點溫差 ≤ 1 °C，遠優于實驗室設備常規標準（±2 °C）。
空氣循環導流結構：蒸發器下方的風道將冷氣均勻分布；
導熱板優化設計：鋁合金材料確保冷量傳導快速；
氣流整流板：減少高速旋轉引起的空氣層分離。
通過多重設計，Legend Micro 17R 能在微量樣品離心時保持全腔體溫度一致。
在高速下電機發熱量增大，但系統自動加強制冷輸出，溫度波動仍維持在 ±1 °C 以內。
連續運行 4 小時后，壓縮機保持穩定循環，腔體溫度無明顯上升。
當實驗室溫度在 20～30 °C 范圍波動時，設備內溫度僅變化 ±0.5 °C，說明系統具有良好的環境補償能力。
預冷啟動 10 分鐘后，腔體溫度可達目標值 ±0.5 °C。適合溫敏樣品快速處理。
室溫過高：影響冷凝效率，應保持環境溫度 ≤30 °C；
通風不良：導致散熱受阻，應保持設備后部 ≥10 cm 間距；
濕度過高：會造成冷凝水積聚，應保持實驗室濕度 40%～70%。
頻繁開蓋：冷氣流失導致溫度不穩，應盡量減少開蓋次數；
裝載不均：影響氣流循環及冷量分布，應保持平衡配載；
樣品預溫不足：建議樣品在離心前預冷至設定溫度。
定期清潔冷凝器與排水口；
檢查密封圈完好；
保持蒸發器表面無霜層。
在 RNA 提取與蛋白純化過程中，恒溫 ±1 °C 控制有效防止分子降解，確保結構穩定。
低溫恒定環境能維持酶的構象與活性，提高反應重復性。
穩定溫控可避免細胞器受熱破裂，確保線粒體、核等結構完整。
血漿、血清、體液等樣品在恒溫離心條件下不易發生化學變化，提高檢測準確性。
當腔體溫度超過設定值 5 °C 時，系統自動停止運行并報警。
若探頭開路或短路，設備立即切斷壓縮機電源并提示錯誤代碼。
當電機溫度升高至安全上限，系統自動降低轉速以保護設備。
防止頻繁啟停造成壓力沖擊，保證系統壽命與溫度控制穩定。
建議每年進行一次溫控系統校驗。
使用標準溫度計在 4 °C 下測量腔體溫度；
比對顯示溫度與實際讀數；
若偏差超過 ±1 °C，應聯系技術人員調整傳感器或控制參數。
定期清理冷凝器灰塵；
檢查排水口通暢；
確保密封圈彈性良好；
避免長時間超低溫空載運行，以減少壓縮機負荷。
溫控系統的長期穩定性依賴于：
制冷系統健康運行：壓縮機過載會影響控溫精度；
傳感器靈敏度：老化或污染會造成測溫誤差；
絕熱材料完整性：損壞會導致冷量散失與溫差波動。
定期維護能保證溫控精度持續保持在出廠標準，延長設備使用壽命。
| 性能指標 | Legend Micro 17R | 常規同級產品 |
|---|---|---|
| 控溫范圍 | –10 °C～+40 °C | –5 °C～+35 °C |
| 控溫精度 | ±1 °C | ±2 °C |
| 降溫速率 | 10 分鐘內至 4 °C | 15～20 分鐘 |
| 溫度均勻性 | ≤1 °C | ≤2 °C |
| 自動補償功能 | 支持 | 無 |
| 智能算法 | PID + 自適應優化 | 單一比例控制 |
由此可見，Legend Micro 17R 的溫控精度和控制響應速度均明顯優于同類微量離心機。
設定溫度前預冷：提前 10～15 分鐘啟動制冷，以穩定腔體。
運行過程中減少開蓋次數：確保溫控均衡。
離心結束后保持腔體開啟：防止凝露影響傳感器。
定期檢測溫度顯示誤差：使用標準溫度計對比校準。
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