賽默飛(Thermo Fisher Scientific)Legend Micro 21R 高速冷凍離心機是一款高精度微量離心設備,廣泛應用于分子生物學、細胞生物學、臨床診斷和蛋白質工程等研究領域。該設備具有高速、低溫、精確控制與安全性能優越等特點。
其最高轉速可達 21,100 rpm,最大離心力為 25,000×g,并具備 –10 ℃ 至 +40 ℃ 的溫度控制范圍。精確的控制系統與智能傳感技術保證了離心過程的穩定性與樣品完整性。
然而,為確保儀器在長期使用中維持出廠精度與穩定性能,設備校準成為實驗室質量管理體系中的核心環節。
離心機校準是通過標準化測試手段,驗證其運行參數(如轉速、溫度、時間和離心力)的準確性與穩定性,以確保實驗數據的可靠性和可重復性。
保證實驗準確性:轉速和溫度的微小偏差都會導致分離效果差異。
維持設備穩定性:通過定期校準可及時發現性能漂移或部件老化。
滿足質量體系要求:符合 ISO/IEC 17025、GLP 等實驗室標準。
降低維護風險:通過校準預防故障,延長設備壽命。
科學性:使用可溯源的標準儀器進行測試。
客觀性:數據記錄完整,避免主觀判斷。
周期性:建立固定校準周期,持續驗證精度。
安全性:在非運行負載下進行測試,確保操作安全。
Legend Micro 21R 的校準主要包括以下五個核心項目:
| 校準項目 | 主要參數 | 校準工具 | 校準周期 |
|---|---|---|---|
| 轉速校準 | rpm(轉/分鐘) | 光學轉速計 | 每6個月 |
| 離心力校準 | ×g | 根據轉速換算驗證 | 每6個月 |
| 溫度校準 | ℃ | 標準溫度計/熱電偶 | 每3個月 |
| 時間校準 | 秒(s) | 校時儀或電子計時器 | 每12個月 |
| 不平衡檢測 | 穩定性與報警系統 | 儀器自檢 | 每季度 |
這些校準項目涵蓋了設備運行的關鍵性能指標,確保儀器各項參數在規定誤差范圍內。
在開始設備校準前,應完成以下準備步驟:
室溫保持在 20 ± 2 ℃。
相對濕度不高于 70%。
環境應無強電磁干擾及震動源。
確保離心腔體干凈、無水跡和殘留樣品。
檢查轉子與主軸安裝牢固、無腐蝕。
確認電源穩定且接地良好。
打開設備電源,設定待測溫度并預冷 10–15 分鐘。
保證系統穩定后再開始校準操作。
光學轉速計(精度 ±1 rpm)
溫度探頭(分辨率 0.1 ℃)
標準電子計時器
平衡砝碼及樣品管
數據記錄表格或電子表單系統
轉速校準是通過外部光學轉速計測量轉子的實際轉速,與儀器顯示值進行對比,判斷偏差。
安裝標準轉子并確保平衡。
設定目標轉速(如 5,000 rpm、10,000 rpm、15,000 rpm、20,000 rpm)。
啟動設備并保持運行穩定 1 分鐘。
使用光學轉速計對準轉子反光標識,記錄讀數。
重復三次測量,取平均值。
對比儀器顯示值與實測值,計算誤差率:
誤差率(誤差率(%) = \frac{實測值 - 顯示值}{顯示值} \times 100誤差率(
轉速誤差應在 ±1% 以內;若超出此范圍,應進行速度控制模塊校準或主板調整。
若誤差偏大,可通過服務模式進入調速參數菜單,調整控制系數。此操作應由授權工程師執行,操作后重新驗證精度。
離心力(RCF)與轉速和半徑的關系如下:
RCF=1.118×10?5×r×(rpm)2RCF = 1.118 \times 10^{-5} \times r \times (rpm)^2RCF=1.118×10?5×r×(rpm)2
其中,
r = 轉子半徑(cm)
rpm = 實際轉速
使用經校準的光學轉速計測得實際轉速。
結合轉子半徑計算理論離心力。
與設備顯示值進行比對。
離心力誤差應不超過 ±2%。若誤差較大,應重新進行轉速校準或檢查轉子安裝位置。
通過標準溫度探頭或熱電偶測量離心腔內實際溫度,與顯示溫度進行比較。
將溫度探頭固定于離心腔底部或中心位置。
設定不同目標溫度(如 4 ℃、10 ℃、25 ℃、37 ℃)。
每個溫度點穩定運行 10 分鐘后記錄實測值。
比對設備顯示溫度與實測溫度。
溫度偏差應不超過 ±1 ℃。若偏差超限,檢查溫度傳感器或制冷系統。
通過設備工程師模式調整溫控曲線或更換溫度傳感器模塊。調整后需重新驗證各溫度點。
使用標準電子計時器同步啟動設備。
設定運行時間(如 5 分鐘、10 分鐘、20 分鐘)。
比較設備計時與外部計時器記錄的時間差。
時間誤差應不超過 ±2 秒/10 分鐘。若超限,應調整控制系統時鐘。
驗證設備在樣品負載不平衡時是否能自動識別并報警停止。
在轉子內放置兩支樣品管,其中一支加液體、另一支為空。
啟動設備,逐漸提高轉速。
觀察是否在短時間內觸發不平衡報警。
若設備能自動停止運行并顯示報警代碼,說明檢測系統正常;若未報警,則需校正傳感器靈敏度。
確保制冷系統能在設定溫度下快速達到并維持恒定。
設定目標溫度 4 ℃,記錄從室溫降至目標值的時間。
保持穩定運行 30 分鐘,記錄溫度波動范圍。
在高負載條件下重復測試。
溫度下降時間不超過 10 分鐘。
穩定后溫度波動 ≤ ±1 ℃。
若制冷性能不足,應檢查冷凝器是否積塵或制冷劑泄漏。
Legend Micro 21R 內置自檢系統,可對關鍵模塊進行自動檢測:
電機與轉速檢測:開機時自動檢測主軸加速度。
蓋鎖檢測:未閉合時無法啟動。
溫控檢測:啟動制冷后檢測傳感器反饋信號。
報警記錄系統:記錄過速、過溫、不平衡歷史數據。
用戶可通過工程師菜單導出校準日志,以供設備維護記錄。
設備型號與編號
校準日期與執行人
使用工具型號與校準證書編號
各參數實測值、顯示值與誤差
校準結論與后續建議
校準數據應存入實驗室設備檔案,保存不少于 5 年。
建議建立電子記錄系統,支持追溯與審計。
若校準結果超出允許范圍:
暫停使用設備。
查明原因(如傳感器老化、電機誤差等)。
完成維修與復檢后方可重新啟用。
| 校準項目 | 周期 | 備注 |
|---|---|---|
| 轉速與離心力 | 每6個月 | 高使用頻率建議每3個月 |
| 溫度校準 | 每3個月 | 核酸與蛋白實驗優先 |
| 時間校準 | 每12個月 | 建議年度檢測 |
| 不平衡系統 | 每季度 | 定期功能測試 |
| 制冷性能驗證 | 每半年 | 視環境溫度調整 |
若設備用于高精度科研或臨床樣品檢測,應適當縮短周期。
| 問題 | 可能原因 | 解決措施 |
|---|---|---|
| 轉速偏低 | 電機老化、主軸摩擦 | 檢查軸承并潤滑、更換電機 |
| 溫度不穩定 | 傳感器老化或冷凝器堵塞 | 清潔冷凝器、更換溫度探頭 |
| 校準值波動大 | 環境溫度變化大 | 在恒溫環境下進行校準 |
| 不平衡報警失效 | 傳感器松動 | 重新校準靈敏度或更換傳感器 |
| 校準數據不一致 | 測量工具誤差 | 檢查標準儀器是否校準有效 |
可追溯性:所有校準工具需具備國家計量認證或第三方溯源證書。
人員資質:校準人員需經過廠家或認證機構培訓。
獨立審核:校準結果需由實驗室質量負責人復核并簽字確認。
持續改進:根據校準結果趨勢,優化維護計劃與操作規范。
校準:是對設備參數的精度檢測與調整。
性能驗證:是在真實實驗條件下驗證設備能否達到實驗要求。
兩者結合,可從“儀器準確性”與“實驗結果可靠性”兩方面保障質量控制。
校準完成后,應對設備外部清潔并記錄狀態。
定期更新轉子使用次數記錄,超過壽命及時更換。
建立年度校準計劃,避免超期使用。
結合維護記錄分析性能趨勢,提前預防潛在故障。
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