1 离心机工作原理
离心是利用旋转运动的离心力以及物质的沉降系数或浮力密度的差异进行分离、浓缩和提纯生物样品的一种方法。悬浮液在高速旋转下，由于巨大的离心力作用，使悬浮的微小颗粒(细胞器、生物大分子的沉淀等)以一定的速度沉降，从而使溶液得以分离、浓缩和提纯，颗粒的沉降速度取决于离心机的转速、颗粒的质量、大小和密度。离心机的工作框图如图1所示。离心机就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力，迫使液体中微粒克服扩散加快沉降速度，把样品中具有不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。
2 离心机的结构
2.1
低速离心机的结构其结构简单，由电动机、离心转盘、调速器、定时器、
离心套管与底座等部件构成。
2.1.1
电动机：是离心机的主件，多为串激式。它包括定子和转子两部分。串激式电动机有很大的启动转矩，随着负载的增加，转速急速下降，空载时转速很高。
2.1.2
离心转盘(转头)：离心转盘常用铸铝制成，平顶锥形，中间有一圆孔，套在电动机上端的转轴上，然后用螺帽旋紧固定，转盘上有6-12个对称的45°角的斜孔，以放试管。
2.1.3
调速装置：(控制电动机)有多种,如多抽头变阻器、瓷盘可变电阻器等多种形式。在电源与电动机之间串联一只多抽头扼流圈或瓷盘可变电阻器，改变电动机的电流和电压，通过旋转或触摸面板自动控制系统，达到转速调节。
2.1.4
离心套管: 主要用塑料和不锈钢制成。塑料离心管透明(或半透明)，常用性能较好的材料，如聚丙烯(PP)，其硬度小，可用穿刺法取出梯度层，但易变形，抗有机溶剂腐蚀性差，使用寿命短。塑料离心管都有管盖，离心前管盖必须盖严，防止倒置时漏液。不锈钢离心管强度大，不变形，能抗热、抗冻、抗化学腐蚀。
2.2
高速(冷冻)离心机通常有转动装置、速度控制系统、温度控制系统、真空系统、离心室、离心转头及安全保护装置等。由于转速高，带有低温控制装置，离心室的温度可以调节和维持在0˚C~40˚C。转速、温度和时间也都可以严格准确控制，并有指针或数字显示。
2.2.1
转动装置:离心机的转动装置主要由电动机、转头轴以及它们之间连接的部分构成。
2.2.2
速度控制系统: 是由标准电压、速度调节器、电流调节器、功率放大器、电动机、速度传感器等部分构成。通常采用的速度传感器有测速发电机传感器、光电速度传感器、电磁速度传感器等。
2.2.3
真空系统:超速离心机的转速很高，当转速超过4×10 rpm转时，空气摩擦产生的高热就成了严重问题。因此，超速离心机都配有真空系统，将离心腔密封并抽成真空，以克服空气的摩擦阻力，保证离心机达到正常所需要的转速。
2.2.4
温度控制系统:高速离心机的温度控制是在转头室装一热电偶，监测温度。制冷压缩机采用全封闭式，由压缩机、冷凝器、毛细管和蒸发器四个部分组成。为了降低噪音，冷凝器通常采用水冷却系统。用接触式热敏电阻作为控温仪的感温元件，在测量仪表上可选择温度和读出其温度控制值。
2.2.5
安全保护装置:超速离心机的安全保护装置通常包括主电源过电流保护装置、驱动回路超速保护、冷冻机超负荷保护和操作安全保护四个部分。
2.3
超速(冷冻)离心机
2.3.1
驱动和速度控制：其驱动装置是由水冷或风冷电动机通过精密齿轮箱或皮带变速，或直接用变频感应电机驱动，并由微机进行控制。还有一过速保护系统，以防止转速超过转头最大规定转速而引起转头的撕裂或爆炸，为此，离心腔用能承受此种爆炸的装甲钢板密闭。
2.3.2
温度控制：安装在转头下面的红外线射量感受器直接并连续监测离心腔的温度，以保证更准确、更灵敏的温度调控。红外线温控比高速离心机的热电偶控制装置更敏感、准确。
2.3.3
真空系统：超速离心机装有真空系统，这是它与高速离心机的主要区别。另外，分析型超速离心机还使用了特殊设计的转头和光学检测系统，以便连续地监测物质在一个离心场中的沉降过程。
2.3.4
转头：转头是离心机分离样品的核心部件，它的转速与转头的材料及强度有关。低速离心机一般采用强度好、重量轻的超硬铝合金；超速离心机采用钛合金。一般来说，对同一类型离心机重量轻、容量小的转头转速要高；反之转速要低。
3
离心机常见故障及排除方法
3.1
电机不转：
3.1.1
①主电源指示灯不亮
检查保险丝是否熔断，如熔断分析熔断原因，换保险；电源线、插头插座是否接触良好，如果接触不好，重新插稳，如有损坏应更换。②主电源指示灯亮而电机不能启动：检查波段开关、瓷盘变阻器是否损坏或其连接线是否断脱，如损坏则更换损坏元件，重焊连线。
3.1.2
检查磁场线圈的连接线是否断脱或线圈内部是否短路，如是线圈内部短路则只能重绕线圈。
3.1.3
检查真空泵表及油压指示值。
3.2
电机达不到额定转速
3.2.1
检查轴承是否损坏或出现转动受阻，轴承内缺油或轴承内有污垢引起摩擦阻力增大，应及时清洗轴承并加注润滑脂。
3.2.2
检查整流子及碳刷，如整流子表面有异常，如发现有一层氧化物，可以用细砂纸对其进行打磨清理，使其接触良好，或者更换；碳刷损耗不能满足要求，应及时更换。
3.2.3
检查转子线圈中是否有某匝线圈短路或断路现象，如有短路或者断路，应及时更换。
3.3
转头的损坏
3.3.1
转头一般因金属疲劳、超速、过应力、化学腐蚀、选择不当、使用中转头不平衡及温度失控等原因导致离心管破裂、样品渗漏损坏转头。电动机有上下轴承，需定期(半年或一年)上润滑油。
3.3.2
要求熟练掌握操作程序，正确选用合适的离心管和离心转头，在转头的安全系数及保证期内使用。
3.4
冷冻机不能启动及制冷效果差
3.4.1
电源不通，分别检查电源线及保险丝是否接触不良或者有烧断。
3.4.2
电压过低，安全装置动作使冷冻机不能启断线，应予以更换；或者散热网灰尘太多影响散热等。
3.5
机体震动剧烈、响声异常
3.5.1
离心管重量不平衡，放置不对称，应该严格按照操作规程，对称放置。
3.5.2
转头孔内有异物，负荷不平衡或使用了不合格的试管套。
3.5.3
转轴上端固定螺帽松动，转轴摩擦或弯曲，应及时发现并且固定。
3.5.4
电机转子不在磁场中心会产生噪音，调整是否可以改良，如不能改良，应予以更换。
3.5.5
机座上减震弹簧的固定螺丝松动或其中一根弹簧断裂。
3.5.6
转子本身损伤，一般无法修复，应更换。
3.5.7
离心机的外罩因为外力变形或安装位置不正确，可以修复、调整和校正外罩，并将外罩装好固牢一般可以消除噪音。
3.5.8
试管套与本机不匹配。试管套是厂家精确匹配给机器专用的．不同型号的离心机试管套是不能随意掉换的。否则，离心机工作时会产生振动噪声。
3.5.9
冷冻离心机的话，可能是制冷系统管路、压缩机、冷却风扇松动。
3.6
某些按键不能调节参数或者不能实现功能
3.6.1
检查按键的信号连接线接触是否良好，插拔再重
启试机；如果还是不行的话，用万用表测量信号线是否断线，如果断线焊接或者更换。
3.6.2
检查按键本身是否损坏，测量是否正确通断，如果损坏应予以更换。
3.2.3
有时也是因为控制板问题，这问题可能相对复杂，需要观察测量元器件是否损坏，如果有元件损坏一般要更换。
3.7
冷冻离心机离心室内温度不能控制
3.7.1
温度控制器失灵或者损坏：拆下控制器，冷却后，测量控制点是否能够断开，如果不能说明温度控制器已损坏，需要更换。
3.7.2
压缩机启动器损坏或者线圈烧坏：打开压缩机启动装置，检查压缩机启动装置启动器和过流保护器，测量压缩机线圈阻值，阻值应该是有比例的。
3.7.3
冷凝器风扇不转，温度过高造成高压压缩机启动保护：测量风扇电源是否正常，如没问题，再检查风扇电动机，先试一下手动是否可以转动，如果能转动，再测量电动机线圈是否有断路或烧坏，损坏需更换。
3.7.4
压缩机转动，离心室温度仍高：先打开制冷系统，检查是否还有制冷制，如果有制冷制，则是由于堵塞造成系统循环不好，要排除堵塞；如果没有制冷制，则断定有泄露地方，检查泄露点，修复，再添加制冷制。
离心是利用旋转运动的离心力以及物质的沉降系数或浮力密度的差异进行分离、浓缩和提纯生物样品的一种方法。悬浮液在高速旋转下，由于巨大的离心力作用，使悬浮的微小颗粒(细胞器、生物大分子的沉淀等)以一定的速度沉降，从而使溶液得以分离、浓缩和提纯，颗粒的沉降速度取决于离心机的转速、颗粒的质量、大小和密度。离心机的工作框图如图1所示。离心机就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力，迫使液体中微粒克服扩散加快沉降速度，把样品中具有不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。
2 离心机的结构
2.1
低速离心机的结构其结构简单，由电动机、离心转盘、调速器、定时器、
离心套管与底座等部件构成。
2.1.1
电动机：是离心机的主件，多为串激式。它包括定子和转子两部分。串激式电动机有很大的启动转矩，随着负载的增加，转速急速下降，空载时转速很高。
2.1.2
离心转盘(转头)：离心转盘常用铸铝制成，平顶锥形，中间有一圆孔，套在电动机上端的转轴上，然后用螺帽旋紧固定，转盘上有6-12个对称的45°角的斜孔，以放试管。
2.1.3
调速装置：(控制电动机)有多种,如多抽头变阻器、瓷盘可变电阻器等多种形式。在电源与电动机之间串联一只多抽头扼流圈或瓷盘可变电阻器，改变电动机的电流和电压，通过旋转或触摸面板自动控制系统，达到转速调节。
2.1.4
离心套管: 主要用塑料和不锈钢制成。塑料离心管透明(或半透明)，常用性能较好的材料，如聚丙烯(PP)，其硬度小，可用穿刺法取出梯度层，但易变形，抗有机溶剂腐蚀性差，使用寿命短。塑料离心管都有管盖，离心前管盖必须盖严，防止倒置时漏液。不锈钢离心管强度大，不变形，能抗热、抗冻、抗化学腐蚀。
2.2
高速(冷冻)离心机通常有转动装置、速度控制系统、温度控制系统、真空系统、离心室、离心转头及安全保护装置等。由于转速高，带有低温控制装置，离心室的温度可以调节和维持在0˚C~40˚C。转速、温度和时间也都可以严格准确控制，并有指针或数字显示。
2.2.1
转动装置:离心机的转动装置主要由电动机、转头轴以及它们之间连接的部分构成。
2.2.2
速度控制系统: 是由标准电压、速度调节器、电流调节器、功率放大器、电动机、速度传感器等部分构成。通常采用的速度传感器有测速发电机传感器、光电速度传感器、电磁速度传感器等。
2.2.3
真空系统:超速离心机的转速很高，当转速超过4×10 rpm转时，空气摩擦产生的高热就成了严重问题。因此，超速离心机都配有真空系统，将离心腔密封并抽成真空，以克服空气的摩擦阻力，保证离心机达到正常所需要的转速。
2.2.4
温度控制系统:高速离心机的温度控制是在转头室装一热电偶，监测温度。制冷压缩机采用全封闭式，由压缩机、冷凝器、毛细管和蒸发器四个部分组成。为了降低噪音，冷凝器通常采用水冷却系统。用接触式热敏电阻作为控温仪的感温元件，在测量仪表上可选择温度和读出其温度控制值。
2.2.5
安全保护装置:超速离心机的安全保护装置通常包括主电源过电流保护装置、驱动回路超速保护、冷冻机超负荷保护和操作安全保护四个部分。
2.3
超速(冷冻)离心机
2.3.1
驱动和速度控制：其驱动装置是由水冷或风冷电动机通过精密齿轮箱或皮带变速，或直接用变频感应电机驱动，并由微机进行控制。还有一过速保护系统，以防止转速超过转头最大规定转速而引起转头的撕裂或爆炸，为此，离心腔用能承受此种爆炸的装甲钢板密闭。
2.3.2
温度控制：安装在转头下面的红外线射量感受器直接并连续监测离心腔的温度，以保证更准确、更灵敏的温度调控。红外线温控比高速离心机的热电偶控制装置更敏感、准确。
2.3.3
真空系统：超速离心机装有真空系统，这是它与高速离心机的主要区别。另外，分析型超速离心机还使用了特殊设计的转头和光学检测系统，以便连续地监测物质在一个离心场中的沉降过程。
2.3.4
转头：转头是离心机分离样品的核心部件，它的转速与转头的材料及强度有关。低速离心机一般采用强度好、重量轻的超硬铝合金；超速离心机采用钛合金。一般来说，对同一类型离心机重量轻、容量小的转头转速要高；反之转速要低。
3
离心机常见故障及排除方法
3.1
电机不转：
3.1.1
①主电源指示灯不亮
检查保险丝是否熔断，如熔断分析熔断原因，换保险；电源线、插头插座是否接触良好，如果接触不好，重新插稳，如有损坏应更换。②主电源指示灯亮而电机不能启动：检查波段开关、瓷盘变阻器是否损坏或其连接线是否断脱，如损坏则更换损坏元件，重焊连线。
3.1.2
检查磁场线圈的连接线是否断脱或线圈内部是否短路，如是线圈内部短路则只能重绕线圈。
3.1.3
检查真空泵表及油压指示值。
3.2
电机达不到额定转速
3.2.1
检查轴承是否损坏或出现转动受阻，轴承内缺油或轴承内有污垢引起摩擦阻力增大，应及时清洗轴承并加注润滑脂。
3.2.2
检查整流子及碳刷，如整流子表面有异常，如发现有一层氧化物，可以用细砂纸对其进行打磨清理，使其接触良好，或者更换；碳刷损耗不能满足要求，应及时更换。
3.2.3
检查转子线圈中是否有某匝线圈短路或断路现象，如有短路或者断路，应及时更换。
3.3
转头的损坏
3.3.1
转头一般因金属疲劳、超速、过应力、化学腐蚀、选择不当、使用中转头不平衡及温度失控等原因导致离心管破裂、样品渗漏损坏转头。电动机有上下轴承，需定期(半年或一年)上润滑油。
3.3.2
要求熟练掌握操作程序，正确选用合适的离心管和离心转头，在转头的安全系数及保证期内使用。
3.4
冷冻机不能启动及制冷效果差
3.4.1
电源不通，分别检查电源线及保险丝是否接触不良或者有烧断。
3.4.2
电压过低，安全装置动作使冷冻机不能启断线，应予以更换；或者散热网灰尘太多影响散热等。
3.5
机体震动剧烈、响声异常
3.5.1
离心管重量不平衡，放置不对称，应该严格按照操作规程，对称放置。
3.5.2
转头孔内有异物，负荷不平衡或使用了不合格的试管套。
3.5.3
转轴上端固定螺帽松动，转轴摩擦或弯曲，应及时发现并且固定。
3.5.4
电机转子不在磁场中心会产生噪音，调整是否可以改良，如不能改良，应予以更换。
3.5.5
机座上减震弹簧的固定螺丝松动或其中一根弹簧断裂。
3.5.6
转子本身损伤，一般无法修复，应更换。
3.5.7
离心机的外罩因为外力变形或安装位置不正确，可以修复、调整和校正外罩，并将外罩装好固牢一般可以消除噪音。
3.5.8
试管套与本机不匹配。试管套是厂家精确匹配给机器专用的．不同型号的离心机试管套是不能随意掉换的。否则，离心机工作时会产生振动噪声。
3.5.9
冷冻离心机的话，可能是制冷系统管路、压缩机、冷却风扇松动。
3.6
某些按键不能调节参数或者不能实现功能
3.6.1
检查按键的信号连接线接触是否良好，插拔再重
启试机；如果还是不行的话，用万用表测量信号线是否断线，如果断线焊接或者更换。
3.6.2
检查按键本身是否损坏，测量是否正确通断，如果损坏应予以更换。
3.2.3
有时也是因为控制板问题，这问题可能相对复杂，需要观察测量元器件是否损坏，如果有元件损坏一般要更换。
3.7
冷冻离心机离心室内温度不能控制
3.7.1
温度控制器失灵或者损坏：拆下控制器，冷却后，测量控制点是否能够断开，如果不能说明温度控制器已损坏，需要更换。
3.7.2
压缩机启动器损坏或者线圈烧坏：打开压缩机启动装置，检查压缩机启动装置启动器和过流保护器，测量压缩机线圈阻值，阻值应该是有比例的。
3.7.3
冷凝器风扇不转，温度过高造成高压压缩机启动保护：测量风扇电源是否正常，如没问题，再检查风扇电动机，先试一下手动是否可以转动，如果能转动，再测量电动机线圈是否有断路或烧坏，损坏需更换。
3.7.4
压缩机转动，离心室温度仍高：先打开制冷系统，检查是否还有制冷制，如果有制冷制，则是由于堵塞造成系统循环不好，要排除堵塞；如果没有制冷制，则断定有泄露地方，检查泄露点，修复，再添加制冷制。
