赛默飞(Thermo Fisher Scientific)Legend Micro 21R 高速冷冻离心机是一款高精度微量离心设备,广泛应用于分子生物学、细胞生物学、临床诊断和蛋白质工程等研究领域。该设备具有高速、低温、精确控制与安全性能优越等特点。
其最高转速可达 21,100 rpm,最大离心力为 25,000×g,并具备 –10 ℃ 至 +40 ℃ 的温度控制范围。精确的控制系统与智能传感技术保证了离心过程的稳定性与样品完整性。
然而,为确保仪器在长期使用中维持出厂精度与稳定性能,设备校准成为实验室质量管理体系中的核心环节。
离心机校准是通过标准化测试手段,验证其运行参数(如转速、温度、时间和离心力)的准确性与稳定性,以确保实验数据的可靠性和可重复性。
保证实验准确性:转速和温度的微小偏差都会导致分离效果差异。
维持设备稳定性:通过定期校准可及时发现性能漂移或部件老化。
满足质量体系要求:符合 ISO/IEC 17025、GLP 等实验室标准。
降低维护风险:通过校准预防故障,延长设备寿命。
科学性:使用可溯源的标准仪器进行测试。
客观性:数据记录完整,避免主观判断。
周期性:建立固定校准周期,持续验证精度。
安全性:在非运行负载下进行测试,确保操作安全。
Legend Micro 21R 的校准主要包括以下五个核心项目:
| 校准项目 | 主要参数 | 校准工具 | 校准周期 |
|---|---|---|---|
| 转速校准 | rpm(转/分钟) | 光学转速计 | 每6个月 |
| 离心力校准 | ×g | 根据转速换算验证 | 每6个月 |
| 温度校准 | ℃ | 标准温度计/热电偶 | 每3个月 |
| 时间校准 | 秒(s) | 校时仪或电子计时器 | 每12个月 |
| 不平衡检测 | 稳定性与报警系统 | 仪器自检 | 每季度 |
这些校准项目涵盖了设备运行的关键性能指标,确保仪器各项参数在规定误差范围内。
在开始设备校准前,应完成以下准备步骤:
室温保持在 20 ± 2 ℃。
相对湿度不高于 70%。
环境应无强电磁干扰及震动源。
确保离心腔体干净、无水迹和残留样品。
检查转子与主轴安装牢固、无腐蚀。
确认电源稳定且接地良好。
打开设备电源,设定待测温度并预冷 10–15 分钟。
保证系统稳定后再开始校准操作。
光学转速计(精度 ±1 rpm)
温度探头(分辨率 0.1 ℃)
标准电子计时器
平衡砝码及样品管
数据记录表格或电子表单系统
转速校准是通过外部光学转速计测量转子的实际转速,与仪器显示值进行对比,判断偏差。
安装标准转子并确保平衡。
设定目标转速(如 5,000 rpm、10,000 rpm、15,000 rpm、20,000 rpm)。
启动设备并保持运行稳定 1 分钟。
使用光学转速计对准转子反光标识,记录读数。
重复三次测量,取平均值。
对比仪器显示值与实测值,计算误差率:
误差率(误差率(%) = \frac{实测值 - 显示值}{显示值} \times 100误差率(
转速误差应在 ±1% 以内;若超出此范围,应进行速度控制模块校准或主板调整。
若误差偏大,可通过服务模式进入调速参数菜单,调整控制系数。此操作应由授权工程师执行,操作后重新验证精度。
离心力(RCF)与转速和半径的关系如下:
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 = 转子半径(cm)
rpm = 实际转速
使用经校准的光学转速计测得实际转速。
结合转子半径计算理论离心力。
与设备显示值进行比对。
离心力误差应不超过 ±2%。若误差较大,应重新进行转速校准或检查转子安装位置。
通过标准温度探头或热电偶测量离心腔内实际温度,与显示温度进行比较。
将温度探头固定于离心腔底部或中心位置。
设定不同目标温度(如 4 ℃、10 ℃、25 ℃、37 ℃)。
每个温度点稳定运行 10 分钟后记录实测值。
比对设备显示温度与实测温度。
温度偏差应不超过 ±1 ℃。若偏差超限,检查温度传感器或制冷系统。
通过设备工程师模式调整温控曲线或更换温度传感器模块。调整后需重新验证各温度点。
使用标准电子计时器同步启动设备。
设定运行时间(如 5 分钟、10 分钟、20 分钟)。
比较设备计时与外部计时器记录的时间差。
时间误差应不超过 ±2 秒/10 分钟。若超限,应调整控制系统时钟。
验证设备在样品负载不平衡时是否能自动识别并报警停止。
在转子内放置两支样品管,其中一支加液体、另一支为空。
启动设备,逐渐提高转速。
观察是否在短时间内触发不平衡报警。
若设备能自动停止运行并显示报警代码,说明检测系统正常;若未报警,则需校正传感器灵敏度。
确保制冷系统能在设定温度下快速达到并维持恒定。
设定目标温度 4 ℃,记录从室温降至目标值的时间。
保持稳定运行 30 分钟,记录温度波动范围。
在高负载条件下重复测试。
温度下降时间不超过 10 分钟。
稳定后温度波动 ≤ ±1 ℃。
若制冷性能不足,应检查冷凝器是否积尘或制冷剂泄漏。
Legend Micro 21R 内置自检系统,可对关键模块进行自动检测:
电机与转速检测:开机时自动检测主轴加速度。
盖锁检测:未闭合时无法启动。
温控检测:启动制冷后检测传感器反馈信号。
报警记录系统:记录过速、过温、不平衡历史数据。
用户可通过工程师菜单导出校准日志,以供设备维护记录。
设备型号与编号
校准日期与执行人
使用工具型号与校准证书编号
各参数实测值、显示值与误差
校准结论与后续建议
校准数据应存入实验室设备档案,保存不少于 5 年。
建议建立电子记录系统,支持追溯与审计。
若校准结果超出允许范围:
暂停使用设备。
查明原因(如传感器老化、电机误差等)。
完成维修与复检后方可重新启用。
| 校准项目 | 周期 | 备注 |
|---|---|---|
| 转速与离心力 | 每6个月 | 高使用频率建议每3个月 |
| 温度校准 | 每3个月 | 核酸与蛋白实验优先 |
| 时间校准 | 每12个月 | 建议年度检测 |
| 不平衡系统 | 每季度 | 定期功能测试 |
| 制冷性能验证 | 每半年 | 视环境温度调整 |
若设备用于高精度科研或临床样品检测,应适当缩短周期。
| 问题 | 可能原因 | 解决措施 |
|---|---|---|
| 转速偏低 | 电机老化、主轴摩擦 | 检查轴承并润滑、更换电机 |
| 温度不稳定 | 传感器老化或冷凝器堵塞 | 清洁冷凝器、更换温度探头 |
| 校准值波动大 | 环境温度变化大 | 在恒温环境下进行校准 |
| 不平衡报警失效 | 传感器松动 | 重新校准灵敏度或更换传感器 |
| 校准数据不一致 | 测量工具误差 | 检查标准仪器是否校准有效 |
可追溯性:所有校准工具需具备国家计量认证或第三方溯源证书。
人员资质:校准人员需经过厂家或认证机构培训。
独立审核:校准结果需由实验室质量负责人复核并签字确认。
持续改进:根据校准结果趋势,优化维护计划与操作规范。
校准:是对设备参数的精度检测与调整。
性能验证:是在真实实验条件下验证设备能否达到实验要求。
两者结合,可从“仪器准确性”与“实验结果可靠性”两方面保障质量控制。
校准完成后,应对设备外部清洁并记录状态。
定期更新转子使用次数记录,超过寿命及时更换。
建立年度校准计划,避免超期使用。
结合维护记录分析性能趋势,提前预防潜在故障。
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