主题：【第六届原创】离心机噪音与温升的平衡之道

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发表于：2012/09/10 16:43:14 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

在目前很多实验室中，最为常用的一类离心机就是台式高速离心机，这类离心机当中大部分都是小容量，非冷冻机型。用户在考量这一类型的离心机时，最为关心的除了转速和离心力之外，自然就是其运转噪音和离心腔的温升了。

根据研究显示，噪音对实验室人员是最主要的干扰之一，长时间在高分贝（>70分贝）的噪音环境下工作极容易产生失误。因此，国家对于实验室噪音规定不得超过80分贝，对于离心机的质量管理标准规定工作噪音不得超过70分贝。目前，各个厂家都有针对降噪所改进的设计，其中最有效的就是采用无刷电机和加强密封两种手段，无刷电机消除了有刷电机电刷磨损的噪声，效果最为显著。

而离心机噪音的另一主要来源就是：离心机运转时，离心头与离心腔内空气摩擦的声音。为了降低这种噪音，离心机厂商通常采用简单的将离心腔密封的办法，这种措施对于冷冻型的离心机可谓一举两得，既可隔离噪音，又能保持腔体温度。但对于非冷冻的机型，简单密封的方式就会带来负面作用，高速运转的离心头与离心腔内空气摩擦产生的热量会越积越多，离心头的温度会很快上升几度甚至几十度，而且如果是金属离心头的话，高温会使离心头变成金属热块，热量很快就会传递到离心管内，当实验样品对温度要求不是很严格的时候，这种温升勉强还可以接受。但有很多实验样品对温度属于较为敏感的类型，例如一些生物、化学、材料类样品，虽然不需要低温环境保护，但这种大幅度的温度变化还是会对其造成破坏，这就需要非冷冻型离心机也能“控温”。

非冷冻型离心机的“控温”控制的不是温度，而是温升，要实现这一点，离心腔就不能太封闭，因此，很多厂家都设计了开放的风路使离心腔空气对流，以实现热交换，将温升控制在一定范围之内。有的试验室甚至利用这一点将离心机放在冷室或层析柜中工作，当做“冷冻”型离心机。

开放的风路设计使离心腔内的空气得以排出，同时也将部分腔内的声音释放出来，另外，风路中流动的空气也会形成新的噪音。

因此，以下几方面就成为影响噪音和温升的关键：

1. 离心头的摩擦系数与导热性

离心头表面摩擦越小，噪音越小，产热也越小，但在>10,000rpm转速下，任何表面都避免不了产热，所以，离心头的导热性会影响热量的传递，综合考虑，非金属材质的离心头更胜一筹。像德国的一些厂家等采用的都是非金属离心头。

2. 离心腔体积

离心腔的体积不能过大，否则整机会很占空间，也不能太小，太小摩擦噪音会增大，而且不能容纳足够的空气进行对流，无法有效散热。在高速、高负荷、长时间的工况下依然可以保证温升不超过15℃，效果可视为理想。

3. 风路的设计必须很合理

风路设计在以散热为目的前提下，同时还要兼顾噪音，这对于任何离心机厂家来说都是个难题，有的厂家为了追求散热一味增大风量，使风噪很大，令人不能接受，还有些品牌风路过于单一集中，也使风噪变大。最好的结果是即便在最高转速下，试验人员在其跟前同样可以正常通话交流。

总之，离心机的噪音与温升是很难分割的一对矛盾，但通过科学的方法还是可以找到二者最佳的平衡点，相信随着技术的进步，制造者的努力，一定会使离心机噪音与温升达到更完美的水平。

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