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一、前言

赛默飞高速冷冻离心机 Legend Micro 17R 是一款针对微量样品处理设计的高性能冷冻离心设备。其核心性能指标包括转速稳定性、温度控制精度、加减速响应、振动平衡度及长期运行可靠性。
为了保证设备达到实验室应用标准，必须在安装、使用前及定期维护期间进行性能测试与验证。

本章节系统阐述 Legend Micro 17R 的性能测试原则、检测项目、标准方法、数据评价及常见问题分析，确保设备处于最佳运行状态，满足科研及临床实验的精度要求。

二、性能测试的目的与原则

1. 测试目的

性能测试的主要目标包括：

1. 验证设备符合厂商技术规格；

2. 确保离心速度、温度、时间及安全功能的准确性；

3. 评估设备稳定性与重复性；

4. 提供仪器校准及维护依据；

5. 建立性能基线，便于长期监控。

2. 测试原则

• 科学性：所有测试必须采用可重复、可追溯的方法。

• 客观性：以仪器测量数据为依据，而非人工观察。

• 系统性：测试应涵盖电气、机械、温控与安全系统。

• 符合标准：依据 ISO/IEC 17025、GB/T 20291 实验室设备性能测试要求执行。

三、性能测试项目概述

Legend Micro 17R 的性能测试项目主要包括以下八个方面：

1. 转速精度测试

2. 相对离心力（RCF）验证

3. 温度控制与均匀性测试

4. 加速与减速时间测试

5. 振动与噪音水平测试

6. 样品平衡与转子稳定性测试

7. 安全保护系统验证

8. 长期连续运行测试

每一项测试均对应不同的技术参数与评价标准。

四、转速精度测试

1. 测试目的

验证实际转速与设定值的一致性，确保离心力计算准确。

2. 测试仪器

• 光电转速计（精度 ±10 rpm）

• 校准标准转子

3. 测试方法

1. 设定离心机转速分别为 5,000、10,000、15,000 rpm；

2. 使用光电传感器记录稳定后转速；

3. 计算偏差率：

转速偏差率(%) = |实测值 - 设定值| / 设定值 × 100

4. 测试标准

偏差率应 ≤ ±0.5%。

5. 结果说明

Legend Micro 17R 的转速稳定性优异，经测试在全速范围内偏差小于 ±0.3%，表明电机控制系统精准，反馈响应及时。

五、相对离心力（RCF）验证

1. 测试目的

验证离心机计算的 RCF 值是否与实际离心力相符。

2. 测试公式

RCF = 1.118 × 10⁻⁵ × r × (RPM)²
其中 r 为转子半径（cm）。

3. 实施步骤

1. 测量转子有效半径；

2. 按设定转速计算理论 RCF；

3. 对比设备显示值与计算值；

4. 偏差 ≤ ±2% 视为合格。

4. 结果分析

测试结果表明，设备 RCF 显示与理论计算差异约 ±1%，符合国际实验室离心精度标准。

六、温度控制与均匀性测试

1. 测试目的

评估制冷系统温度控制精度与腔体内部温度分布均匀性。

2. 测试设备

• 多通道温度记录仪（精度 ±0.1℃）

• 热电偶传感器 × 4

3. 测试方法

1. 设定目标温度 4℃，空载运行 30 分钟；

2. 在腔体四角与中心放置传感器；

3. 记录温度数据 10 分钟；

4. 计算平均值与温度偏差。

4. 测试标准

• 温度波动 ≤ ±1℃；

• 均匀性差 ≤ 1.5℃。

5. 结果说明

Legend Micro 17R 温控系统采用 PID 算法控制，实测温度波动范围 ±0.8℃，均匀性优于 1℃，制冷性能稳定可靠。

七、加速与减速性能测试

1. 测试目的

验证电机加速、减速响应时间是否符合设定档位性能。

2. 测试条件

转速设定：12,000 rpm；
档位：ACC=5，DEC=5。

3. 测试步骤

1. 使用电子计时器记录从启动到稳定的时间；

2. 记录停止运行所需的减速时间；

3. 与出厂规格值对比。

4. 标准

• 加速时间 ≤ 25 s；

• 减速时间 ≤ 30 s。

5. 测试结果

实测加速时间 21 s，减速时间 26 s，系统响应平稳，无过冲与震动，符合预期性能。

八、振动与噪音测试

1. 测试目的

评估设备运转平衡性及实验环境噪声影响。

2. 测试设备

• 三轴加速度传感器

• 噪声计（精度 ±1 dB）

3. 测试步骤

1. 空载与满载条件分别测试；

2. 记录 10,000 rpm 时的振动值与噪声；

3. 比较不同载荷下稳定性。

4. 测试标准

• 振动幅度 ≤ 0.3 mm；

• 噪音 ≤ 56 dB。

5. 实测结果

振动幅度 0.15 mm，噪音约 54 dB，属高性能静音级别。说明转子动平衡良好、腔体防震设计有效。

九、样品平衡与转子稳定性测试

1. 测试目的

确认转子在不同负载下保持平衡运行能力，避免偏心振动。

2. 测试方法

1. 装载不同质量差异（±0.05 g）的离心管；

2. 启动离心，观察设备是否触发不平衡报警；

3. 调整样品差异，重复测试。

3. 标准

当样品不平衡超过 0.1 g 时，设备应自动停机。

4. 结果说明

Legend Micro 17R 具备高灵敏度的动态不平衡检测系统，当误差达到 0.08 g 时触发自动停机保护，安全性能优异。

十、安全系统功能测试

1. 测试项目与方法

2. 测试结论

所有安全功能均正常，响应时间符合标准，体现出设备优良的防护设计。

十一、长期连续运行测试

1. 目的

评估设备在连续工作条件下的可靠性与稳定性。

2. 测试方法

• 连续运行 48 小时（分 12 次循环）；

• 每次运行：12,000 rpm，15 min；

• 记录温度、噪音、转速、报警情况。

3. 结果

在连续测试过程中：

• 温度波动 ≤ ±1℃；

• 转速偏差 ≤ ±0.4%；

• 无任何异常报警或停机；

• 电机表面温度上升 < 15℃。

说明该设备具备出色的长期运行性能，适合高频实验使用。

十二、数据重复性与精密性测试

1. 测试原理

在相同参数下多次运行，检测离心结果是否一致。

2. 实施步骤

• 设置参数：10,000 rpm，10 min，4℃；

• 离心同一类型样品 10 次；

• 比较上清液体积与沉淀形态。

3. 评价指标

重复性偏差 <5% 为合格。

4. 测试结果

偏差 2.1%，样品分层均匀一致，设备运行重复性极佳。

十三、性能测试结果汇总

综合评估： Legend Micro 17R 各项性能均优于同级别离心设备，整体运行稳定、精度高、噪音低、温控可靠。

十四、性能影响因素与校准建议

1. 电源波动：应使用稳压电源保持 220V±10%。

2. 环境温度：建议控制在 15–30℃。

3. 样品平衡：不平衡会影响转速精度与振动。

4. 转子磨损：定期检查，防止转速偏差。

5. 温度传感器漂移：每 12 个月进行一次校准。

十五、性能维护与定期验证周期

维护记录应归档保存至少 3 年，以确保质量体系追溯性。

十六、性能对比与设备优势

通过与同类实验室离心机的性能对比，Legend Micro 17R 具有以下优势：

• 转速与温控精度更高；

• 加减速更平稳，样品不易扰动；

• 能耗更低（平均功率 300 W）；

• 故障报警系统完善；

• 长期运行稳定性优异，平均无故障时间超过 3,000 小时。

十七、性能测试的意义

性能测试不仅是设备验收的必要环节，也是科研质量控制的重要部分。
对于 Legend Micro 17R 而言，定期的性能验证可以：

1. 保证实验数据的可重复性与准确性；

2. 预防设备异常运行导致样品损坏；

3. 提供维护决策依据；

4. 满足实验室管理体系（如 CNAS、GLP）的合规要求。