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轉(zhuǎn)子離心管的離心力及原理

來源：長沙駿逸實(shí)驗(yàn)儀器有限公司 2009年10月10日 07:00

轉(zhuǎn)子離心管的離心力及原理

當(dāng)離心機(jī)轉(zhuǎn)頭以一定的角速度w（弧度/秒）旋轉(zhuǎn)，顆粒的旋轉(zhuǎn)半徑為r（厘米）時(shí)，任何顆粒均受一個向外的離心力，此離心力為： F= mω2r ①

式中，F(xiàn)通常以地心引力表示，稱為相對離心力（RCF），

相對離心力指在離心力場中，作用于顆粒的離心力相當(dāng)于地球重力的倍數(shù)，單位是重力加速度g（980厘米/秒2），這時(shí)RCF可表示如下： RCF = ω2r/980 ②

實(shí)際上，這一關(guān)系式常用每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)n（r/min或rpm），以更通用表達(dá)式來表示，由于ω=2πn/60 于是：

RCF=4π2 （ rpm）2r/3600＊980 ③

簡化得：

RCF=1.119×10-5 （ rpm）2r ④

一般低轉(zhuǎn)速時(shí)常用rpm來表示，高轉(zhuǎn)速離心則以g表示。

（一）離心管

常見的玻璃離心管質(zhì)雖硬，但脆，不能承受超離心的壓力。

用于超離心機(jī)轉(zhuǎn)子中的離心管分為塑料管及不銹鋼管兩類。

離心時(shí)樣品一般應(yīng)裝滿離心管，否則將可能因有氣泡而使管的外部受壓不均，造成離心管破裂，使轉(zhuǎn)子不平衡產(chǎn)生事故

（二）離心管帽

超離心機(jī)所用離心管一般都附有管帽，離心時(shí)離心管需戴上管帽。

（三）轉(zhuǎn)子及選擇

主要有角轉(zhuǎn)子（Type）、水平轉(zhuǎn)子（sw）、垂直轉(zhuǎn)子（v）、區(qū)帶轉(zhuǎn)子（c）等幾種類型。

1、角轉(zhuǎn)子

指離心管腔與轉(zhuǎn)軸成一定傾角的轉(zhuǎn)子，角度越大，沉降越結(jié)實(shí)，分離效果越好，相反，角度越小，顆粒沉降距離短，沉降速度快，但分離效果差。顆粒在角轉(zhuǎn)子中沉降時(shí)，先沿離心力方向撞向離心管，然后再沿管壁滑向管底，因此管的一側(cè)會出現(xiàn)顆粒沉積，稱為“壁效應(yīng)”。差速離心，強(qiáng)度大、方便，但加速或減速時(shí)，對樣品有攪動。

2、水平轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子活動管套內(nèi)的離心管，旋轉(zhuǎn)時(shí)隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動，從垂直懸吊上升到水平位置（約200—800rpm）時(shí)。顆粒在水平轉(zhuǎn)子中的沉降是沿管子方向的，梯度離心中顆粒沉降區(qū)帶橫過離心管，離心后區(qū)帶不必重新定位，但只有處于樣品區(qū)帶中心的顆粒才直接向管底沉降，其它顆粒則撞向壁的兩側(cè)，產(chǎn)生“壁效應(yīng)”，但受振動和變速攪亂后對流現(xiàn)象小得多。

3、垂直轉(zhuǎn)子

角式轉(zhuǎn)子的特殊形式，主要用于等密度梯度離心，這種轉(zhuǎn)子顆粒移動距離短，比水平式和角式轉(zhuǎn)子節(jié)約大量時(shí)間，但速度劇變容易產(chǎn)生對流擾亂。

4、區(qū)帶轉(zhuǎn)子

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