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SIBATA柴田科学MC-15K离心机结构原理与运行机制

更新时间:2026-03-16点击次数:23

一、产品概述

MC-15K 是日本柴田科学推出的高速台式微量离心机,主要用于 1.5/2.0 mL 微量离心管样品的快速分离、沉淀、浓缩与前处理,广泛应用于分子生物学、生化分析、环境检测、食品药品检验等实验室场景。仪器以转速高、升降速快、运行稳定、安全可靠为特点,是微量样品预处理的核心设备。

二、整体结构组成

主机机体

高强度轻量化壳体,抗震、耐冲击,结构紧凑,占用实验台空间小。

无刷直流驱动电机

核心动力部件,转速平稳、扭矩大、寿命长、免维护、噪音低。

高速转子系统

12 孔位铝合金转子,可兼容 1.5/2.0 mL 离心管,标配 0.5/0.2 mL 适配器,强度高、动平衡精度高。

驱动与传动机构

电机直连转子,无皮带传动,能量损耗小,转速控制精准,升降速响应快。

控制与显示模块

微电脑芯片控制,数字显示屏,可实时显示转速、离心力、运行时间、故障信息。

安全保护系统

包括不平衡检测、电子门锁、过温保护、过流保护、软刹车系统。

散热风道系统

优化气流设计,有效控制温升,保护温度敏感样品。

三、工作原理

MC-15K 基于离心沉降分离原理工作:
当电机带动转子高速旋转时,离心力场远大于重力场,样品溶液中不同密度、不同粒径的组分在离心力作用下发生分层、沉降或上浮
  • 密度大、质量大的颗粒 / 沉淀物快速向离心管底部聚集。

  • 上清液保留在上层,实现固液分离、蛋白沉淀、核酸提取、细胞分离等目的。

仪器通过微处理器精确控制:
  • 转速范围:500–15000 rpm

  • 离心力可达:15000×g

  • 时间精度:1 秒~99 分 59 秒

    实现稳定、可重复的离心效果。

四、运行机制与过程解析

启动与加速阶段
按下启动键后,控制系统输出信号驱动无刷电机,转子快速平稳加速,约 15 秒内即可达到设定转速,避免样品因加速过慢而扩散。
稳定运行阶段
电机在闭环控制下保持转速恒定,转子动平衡优异,即使负载略有不均也能稳定运转,噪音≤60 dB。
监测与保护机制
仪器实时监测:
    • 转子不平衡:一旦检测到异常,立即自动减速停机。

    • 盖门状态:门未关好无法启动,运行中开门立即停机。

    • 温度与电流:防止过热、过载,保护电机与样品。

      减速与停止阶段
      采用软刹车控制,缓慢减速,避免样品因突然停止而重新悬浮,保证分离效果。
      瞬时离心(Short Spin)功能
      按住瞬时离心键,机器短时间高速运转,适用于管壁液滴快速归底、简单快速分离。

五、结构与原理带来的核心优势

无刷电机直驱:转速精准、寿命长、免维护、噪音低。

铝合金高精度转子:强度高、耐化学腐蚀、可高温高压灭菌。

极速升降速:大幅缩短实验时间,提升通量与效率。

多重安全保护:防止误操作、不平衡、过热等风险。

温控风道设计:温升小,对核酸、蛋白、酶等样品更友好。

六、总结

SIBATA 柴田科学 MC-15K 离心机以高速离心沉降原理为基础,通过无刷电机直驱、高精度转子、智能闭环控制、多重安全保护构成完整稳定的运行机制,在微量样品分离中实现高效、安全、可靠的实验表现,是高品质实验室离心设备的典型代表。



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