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賽默飛（Thermo Fisher Scientific）高速冷凍離心機 Legend Micro 17R 屬于微量樣品處理領(lǐng)域的高精度離心設(shè)備，其核心技術(shù)優(yōu)勢之一是 寬范圍、高精度的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)。
該設(shè)備采用無刷直流變頻電機（Brushless DC Motor），結(jié)合微處理器閉環(huán)控制與動態(tài)平衡算法，實現(xiàn)從低速溫和分離到高速微量沉淀的全區(qū)間運行能力。
其轉(zhuǎn)速范圍設(shè)計覆蓋了 500 rpm 至 13,300 rpm，最大離心力達到 17,000 × g，適配多種轉(zhuǎn)子規(guī)格與實驗類型，能滿足分子生物學、細胞生物學、臨床檢驗等不同實驗需求。
在整個運行過程中，系統(tǒng)通過高速反饋檢測與自動調(diào)節(jié)技術(shù)，確保轉(zhuǎn)速變化平穩(wěn)、精度高、響應(yīng)快，從而保證樣品分離效果的可重復(fù)性與實驗結(jié)果的可靠性。
| 參數(shù)項目 | 技術(shù)指標 |
|---|---|
| 轉(zhuǎn)速范圍 | 500 rpm ～ 13,300 rpm |
| 最高離心力（RCF） | 17,000 × g |
| 轉(zhuǎn)速控制精度 | ±10 rpm |
| 最小調(diào)節(jié)單位 | 10 rpm |
| 加速時間 | 約 15 秒（可調(diào)） |
| 減速時間 | 約 20 秒（可調(diào)） |
| 驅(qū)動系統(tǒng) | 無刷直流變頻電機（BLDC） |
| 控制方式 | 微處理器數(shù)字閉環(huán)控制 |
| 轉(zhuǎn)速顯示方式 | LCD 實時顯示 rpm 或 ×g |
| 轉(zhuǎn)子識別功能 | 自動識別并限速保護 |
| 噪音水平 | ≤54 dB(A)（最高轉(zhuǎn)速運行時） |
以上參數(shù)顯示，Legend Micro 17R 在同類微量冷凍離心機中具備較高的速度范圍與優(yōu)異的控制精度。
采用高性能無刷直流電機，特點包括：
無機械摩擦，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)；
動態(tài)響應(yīng)快，可在數(shù)秒內(nèi)達到設(shè)定轉(zhuǎn)速；
免維護設(shè)計，壽命長；
轉(zhuǎn)矩輸出恒定，適應(yīng)不同負載。
電機軸上安裝高精度光電編碼器，實時監(jiān)測轉(zhuǎn)速信號。系統(tǒng)每毫秒采樣一次并反饋至控制模塊，用以修正偏差。
主控芯片內(nèi)嵌閉環(huán) PID 控制算法，根據(jù)目標轉(zhuǎn)速與實際轉(zhuǎn)速差自動調(diào)整電機驅(qū)動電流，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定控制。
當轉(zhuǎn)速升高時，系統(tǒng)自動增加制冷輸出，抵消電機產(chǎn)生的熱量，確保離心腔體溫度恒定。
Legend Micro 17R 的速度控制被劃分為三個主要運行區(qū)段：
低速區(qū)（500–3,000 rpm）
用于細胞沉淀、血清分離等溫和操作。系統(tǒng)保持低振動、平穩(wěn)啟動，轉(zhuǎn)速誤差小于 ±5 rpm。
中速區(qū)（3,000–9,000 rpm）
適用于核酸提取、蛋白沉淀等常規(guī)生化實驗。控制系統(tǒng)自動優(yōu)化加速曲線，使樣品受力均勻。
高速區(qū)（9,000–13,300 rpm）
用于微量樣品的高速分離、DNA/RNA 純化及顆粒沉淀。系統(tǒng)在此區(qū)間激活“高速平衡模式”，自動檢測負載振動并進行微調(diào)，確保高速穩(wěn)定。
這種分段運行策略使設(shè)備兼顧速度與安全性，實現(xiàn)對不同實驗需求的精準適配。
設(shè)備提供多檔加速速率，用戶可根據(jù)樣品性質(zhì)選擇：
快速模式：用于高密度顆?；蚰褪苄詷悠?；
標準模式：適用于日常操作，兼顧速度與穩(wěn)定；
柔性模式：用于敏感樣品，減少剪切力。
制動采用反向電磁制動方式，使轉(zhuǎn)子減速平滑，不產(chǎn)生二次懸浮現(xiàn)象。
減速時間可調(diào)，最長可設(shè)為 1 分鐘，以滿足對沉淀穩(wěn)定性的特殊要求。
系統(tǒng)在加減速過程中實時監(jiān)控振動信號，如檢測到不平衡狀態(tài)自動減速并報警，防止樣品損失與設(shè)備損傷。
在全速范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)速誤差控制在 ±10 rpm 以內(nèi)，即使在 13,300 rpm 的最高速下，波動率不足 0.1%。
實時反饋閉環(huán)控制：每毫秒檢測一次實際轉(zhuǎn)速；
自動補償算法：根據(jù)負載重量與轉(zhuǎn)子類型調(diào)整電流輸出；
溫度補償：當電機受熱引起阻抗變化時，系統(tǒng)自動修正功率輸出。
設(shè)備在連續(xù)運行 4 小時后，轉(zhuǎn)速漂移小于 ±5 rpm，證明長期運行的穩(wěn)定性極高。
Legend Micro 17R 具有自動轉(zhuǎn)子識別系統(tǒng)，每種轉(zhuǎn)子都有獨立的最大允許轉(zhuǎn)速值。系統(tǒng)讀取轉(zhuǎn)子編碼后自動調(diào)整最高轉(zhuǎn)速，防止超速運行。
| 轉(zhuǎn)子型號 | 容量 | 最大轉(zhuǎn)速 (rpm) | 最大離心力 (×g) |
|---|---|---|---|
| FA-24×2 mL 固定角轉(zhuǎn)子 | 24×1.5/2 mL | 13,300 | 17,000 |
| FA-36×0.5 mL 固定角轉(zhuǎn)子 | 36×0.5 mL | 14,000 | 17,200 |
| FA-48×0.2 mL PCR 轉(zhuǎn)子 | 48×0.2 mL | 13,000 | 15,500 |
自動識別與限速機制保證了設(shè)備在不同轉(zhuǎn)子配置下的安全運行。
環(huán)境過高會降低電機效率，建議控制在 10～35 °C 范圍內(nèi)。
電壓波動超過 ±10% 可能影響轉(zhuǎn)速控制精度，應(yīng)使用穩(wěn)壓電源。
不平衡負載會導(dǎo)致振動，使系統(tǒng)自動降速保護。
轉(zhuǎn)子磨損或軸心變形會造成轉(zhuǎn)速偏差，應(yīng)定期檢查校準。
高制冷負載可能輕微延遲轉(zhuǎn)速上升，但不影響最終穩(wěn)定速度。
液晶屏可實時顯示兩種模式：
轉(zhuǎn)速模式（rpm）：直接顯示轉(zhuǎn)速值；
離心力模式（×g）：自動換算為相對離心力。
操作面板包括數(shù)字輸入鍵與選擇鍵，可快速設(shè)定目標轉(zhuǎn)速。
輸入范圍：500–13,300 rpm，步進 10 rpm。
轉(zhuǎn)速與其他參數(shù)（時間、溫度）可同步設(shè)定并保存為預(yù)設(shè)程序。
系統(tǒng)可存儲多組運行參數(shù)，每組均包含轉(zhuǎn)速、溫度、時間等信息，便于重復(fù)實驗操作。
在空載狀態(tài)下運行至 13,300 rpm，維持 30 分鐘，轉(zhuǎn)速波動不超過 ±8 rpm。
在滿載（24×2 mL 樣品管）條件下運行，波動值小于 ±10 rpm，證明系統(tǒng)在不同負載下均能維持精確控制。
連續(xù)執(zhí)行 100 次加減速循環(huán)測試，轉(zhuǎn)速響應(yīng)時間與最大轉(zhuǎn)速誤差均保持一致，表明控制系統(tǒng)具備良好的重復(fù)性。
經(jīng)過 1000 小時連續(xù)測試，電機與控制模塊性能未見衰減，轉(zhuǎn)速精度保持穩(wěn)定。
超速保護：檢測到轉(zhuǎn)速超過轉(zhuǎn)子允許上限時立即減速并報警。
不平衡保護：實時監(jiān)測振動幅度，超過閾值自動停機。
過熱保護：電機溫度超限時自動降低轉(zhuǎn)速或暫停運行。
蓋鎖保護：轉(zhuǎn)速高于 0 rpm 時蓋鎖保持關(guān)閉狀態(tài)。
數(shù)據(jù)自檢與存儲：每次運行后記錄最高轉(zhuǎn)速與平均轉(zhuǎn)速，供維護參考。
每 1 毫秒檢測一次轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，使系統(tǒng)反應(yīng)靈敏，避免滯后。
通過實時采樣振動信號，自動調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)矩輸出。
系統(tǒng)根據(jù)室溫與腔體溫度差自動修正電機輸出功率，確保恒定轉(zhuǎn)速。
采用“零速啟動”邏輯，避免瞬時沖擊，降低噪音并延長軸承壽命。
| 實驗類型 | 推薦轉(zhuǎn)速范圍 | 說明 |
|---|---|---|
| 細胞收集 | 2,000–3,000 rpm | 保持細胞結(jié)構(gòu)完整性 |
| 核酸提取 | 10,000–12,000 rpm | 高速分離核酸沉淀 |
| 蛋白質(zhì)沉淀 | 8,000–10,000 rpm | 控制溫度與時間，防止變性 |
| PCR 反應(yīng)液收集 | 3,000–5,000 rpm | 短時間集中液滴 |
| 臨床血清分離 | 4,000–6,000 rpm | 溫和離心防止溶血 |
| 細胞器分級 | 6,000–13,000 rpm | 根據(jù)密度梯度調(diào)整速度 |
通過選擇適當?shù)霓D(zhuǎn)速區(qū)間，可優(yōu)化樣品分離效率并避免損傷。
| 指標 | Legend Micro 17R | 常規(guī)微量冷凍離心機 |
|---|---|---|
| 最大轉(zhuǎn)速 | 13,300 rpm | 12,000 rpm |
| 轉(zhuǎn)速精度 | ±10 rpm | ±50 rpm |
| 加速時間 | 15 s | 20–30 s |
| 減速控制 | 可調(diào)電子制動 | 固定機械制動 |
| 自動轉(zhuǎn)子識別 | 有 | 無 |
| 穩(wěn)定性（4h漂移） | <±5 rpm | ±20 rpm |
由表可見，Legend Micro 17R 的速度控制性能顯著優(yōu)于普通同級機型。
定期校準轉(zhuǎn)速傳感器：建議每年一次，以保證測量精度。
保持軸心清潔：避免雜質(zhì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)速波動。
避免超速運行：嚴格遵守各轉(zhuǎn)子的最高限速。
檢查平衡狀態(tài)：不平衡運行會影響轉(zhuǎn)速控制與設(shè)備壽命。
運行后靜置冷卻：長時間高速運行后應(yīng)讓電機自然冷卻 10 分鐘。
實驗結(jié)果一致性
轉(zhuǎn)速精度直接影響離心力，從而影響分離效果與重復(fù)性。
樣品保護
平穩(wěn)加速與恒速運行可防止樣品擾動與剪切破壞。
數(shù)據(jù)可靠性
恒定轉(zhuǎn)速是科研數(shù)據(jù)標準化的基礎(chǔ)。
設(shè)備壽命延長
穩(wěn)定控制減少機械應(yīng)力與振動，延緩軸承磨損。
賽默飛高速冷凍離心機 Legend Micro 17R 的轉(zhuǎn)速系統(tǒng)綜合性能體現(xiàn)在以下方面：
轉(zhuǎn)速范圍寬：500～13,300 rpm，覆蓋從低速細胞分離到高速微粒沉淀的需求；
控制精度高：誤差小于 ±10 rpm，保證分離重現(xiàn)性；
加減速平穩(wěn)：電子控制無沖擊，保護樣品；
自動識別與保護：防止轉(zhuǎn)子超速運行；
動態(tài)平衡與自校正：長期運行仍保持低振動、低噪音；
多模式設(shè)定：可按實驗要求自由選擇加速與制動曲線。
這些特性使該設(shè)備成為實驗室在微量、高速、冷凍條件下實現(xiàn)精確分離操作的理想平臺。
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