Nhóm 17-Máy Ly Tâm
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN
BÁO CÁO GIỮA KỲ THIẾT BỊ ĐO Y SINH VÀ MÔI TRƢỜNG Đề Tài:”Máy Đo Ly Tâm”
N hóm Sin h Vi ên 17:
1|Page
Ngô Văn Đức:
20090793
Hoàng Văn Nam: Nam:
20091822
Đinh Quốc Chính: Chính:
20090314
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
MỤC LỤC Trang
PHẦN I.ĐẠI CƢƠNG VỀ LY TÂM………………………………………………3 1. Giới thiệu chung…………………………………………… chung………………………………………………………..……3 …………..……3 2. Lực ly tâm và lực ly tâm tƣơng đối…………………………………………4 3. Hệ số lắng……………………………………………………………………..8 PHẦN II.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY LY TÂM……………………….….10 1.
Phân loại và tính năng tác dụng của máy li tâm……………………….. .10
2.
Yêu cầu chất lƣợng……………………………………………………….13
3.
Lắp đặt bảo dƣỡng máy li tâm……………………………………………14
4. Cấu tạo máy li tâm………………………………………………………...15 5.
Lắp đặt bảo dƣỡng máy li tâm…………………………………..………..21
6.
Quy trình vận hành………………………………………………………..23
Tài Liệu Tham Khảo…………………………………………………………...…26
2|Page
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
PHẦN I.ĐẠI CƢƠNG VỀ LY TÂM 1. Giới thiệu chung Ly tâm là một quá trình được sử dụng để tách hoặc cô đặc các vật liệu lơ lửng trong môi trường chất lỏng. Cơ sở lý thuyết của công nghệ này là do ảnh hưởng của trọng lực lên các phần tử (bao gồm các phân tử lớn) lơ lửng trong chất lỏng. Hai phần tử có khối lượng khác nhau sẽ lắng trong một ống ở những tốc độ khác nhau tương đương với trọng lượng. Lực ly tâm được sử dụng để tăng tốc độ lắng này trong một thiết bị được gọi là một quá trình ly tâm. Hay nó cách khác, ly tâm là một quá trình tách dựa trên kích thước các hạt và mật độ khác nhau giữa pha lỏng và pha rắn. Máy ly tâm là thiết bị sử dụng trong các lĩnh vực khoa học và kỹ thuật khác nhau, nó quay xung quanh một cái ống (ống ly tâm) ở tốc độ quay lớn và lực ly tâm cao. Lực ly tâm tạo ra là tỷ lệ đối với tốc độ quay của roto (rpm) và khoảng cách giữa tâm của roto và ống ly tâm. Bởi vậy, một quá trình ly tâm có thể sử dụng nhiều kích cỡ roto để tạo ra độ linh động trong việc lựa chọn các điều kiện của máy ly tâm. Mỗi máy ly tâm có một đồ thị đặc trưng hoặc một bảng thể hiện mỗi quan hệ giữa tốc độ quay và lực ly tâm tương ứng với mỗi loại roto nó được chấp nhận. Đặc biệt, vật liệu ly tâm là được đặt vào một ống ly tâm sau đó được đặt vào roto. Roto được làm bằng kim loại và nó làm mất nhiệt nhanh. Máy ly tâm làm việc trong môi trường chân không và được làm lạnh để giảm lượng nhiệt tạo ra bởi lực ma sát như là quay roto. Các roto luôn luôn được giữ trong môi trường lạnh để giữ chúng bằng hoặc gần với nhiệt độ hoạt động. Do máy ly tâm thích hợp với tất cả hình dạng, kích thước và các loại roto khác nhau, đơn vị thông dụng và có thể vận chuyển của máy ly tâm là lực ly tâm. Trong phòng thí nghiệm chúng ta nên thông báo lực ly tâm đã sử dụng do nó là đơn 3|Page
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
vị có thể di chuyển giữa các loại ly tâm khác nhau. 2. Lực ly tâm và lực ly
tâm tƣơng đối
2.1. Lực ly tâm Một vật chuyển động tròn với vận tốc góc chịu tác dụng của: 1 lực hướng tâm F ht= m2r
Fht
Flt
o
và 1 lực trực đối gọi là lực ly tâm (Flt) có cùng điểm đặt, cùng phương, cùng độ lớn, ngược chiều. F ht
F lt
2
r
(F: cường độ lực ly tâm; r: bán kính quay; m: khối lượng của vật; : vận tốc góc)
2.1. Lực ly tâm tƣơng đối Ngoài lực hướng tâm, vật còn chịu tác dụng lực hút của trái đất P . Tổng hợp lực ta có lực hướng tâm thực tế. Do vậy, trực đối có lực ly tâm thực tế, gọi là lực ly tâm tương đối: RCF
F lt 9,8
m 2
r
9,8
Hiệu ứng ly tâm được ứng dụng trong các máy ly tâm. Hiệu ứng ly tâm xảy ra khi vật chuyển động tròn tới một vân tốc lớn mà lực liên kết không đủ giữ cho vật chuyển động trên quĩ đạo tròn, nên vật bị văng ra xa tâm theo phương tiếp tuyến với quĩ đạo, với vân tốc có trước khi mất liên kết. Các thông số liên quan tới lực ly tâm tương đối (Relative Centrifugal Force RCF):
RCF
4|Page
F lt 9,8
2
r
( rad / s ) ( cm)
980
(2 n) 2 r ( cm) 60 2 980
11,18
n 2 (v / p ) r ( cm) 10002
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
Xét công thức tính RCF ta thấy có 2 thông số liên quan:
Vận tốc góc (hoặc vận tốc dài n).
Bán kính quĩ đạo quay r.
Thông số hay n biểu diễn tốc độ của động cơ, r biểu diễn bán kính của rotor trong máy ly tâm.
Giả sử máy ly tâm quay với tốc độ 12.000 rpm (vòng/phút) ta có thể tính lực ly tâm tương đối trong ống ly tâm: RCF miệng ống=11,18 x
(12.000 ) 2 1000 2
x r min
= 11,18 x 12 x 4,8 =
7.734
RCF ở đáy ống là =11,18 x =
(12.000 ) 2 1000 2
x r max
11,18 x 12 x 8
= 12.891
Qua tính toán ta thấy lực ly tâm tương đối ở miệng và đáy ống ly tâm khác nhau gần gấp đôi. Để tiện tính toán, ta có thể tính giá trị trung bình của lực ly tâm tương đối ở ống ly tâm là trị số trung bình của lực ly tâm tương đối ở miệng ống và đáy ống. Trên thực tế do các chất khác nhau nên lực ly tâm tác dụng vào một chất nhất định sẽ được tính theo công thức : RCF (xg) = 11,18 x
(Tốc độ N/rpm)2 10002
xrxg
g: là trọng lượng riêng của một chất nhất định .
5|Page
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
Như vậy là chất nào có trọng lượng riêng càng lớn sẽ chịu một lực lý tâm càng lớn và chất đó bị văng ra xa hơn các chất khác. Chính điều này ta có khả năng tách được các thành phần trong máu, cũng như lắng cặn trong nước tiểu.
Hình 1.1: RCF tỷ lệ với r và v2
6|Page
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
2.3. Phƣơng pháp xác định nhanh RCF bằng thƣớc đo
Bảng xác định RCF bằng thước đ o 7|Page
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
Hƣớng dẫn Sử dụng thƣớc đo bằng tay: Để tìm quan hệ giữa lực ly tâm tại bán kính quay ( cm) và tốc độ quay là (vòng/phút), đặt cạnh thước tại điểm A (10cm) của thang đo bán kính quay (Rotating Radius ScaIe) thẳng với điểm B (3000 v/ph) của thang đo tốc độ quay (Speed Scale). Đọc kết quả tại điểm Gắt C (1000 X g) của thang do lực ly tâm tương đối (Relative Centrifugal Force). 3. Hệ số lắng
Như
chúng ta đã biết các phân tử (molecules) hoặc phân tử (particles) khi
quay xung quanh một trục thì chịu một lực ly tâm F. Dưới ảnh hưởng của lực này chúng sẽ bị lắng về phía đáy của ống ly tâm với một tốc độ là v. v =
dr dt
( P p
P m )
f
2 r .
Trong đó: v: vận tốc lắng (cm/sec) r: Khoảng cách từ trục đến phần tử hoặc phần tử lắng (cm). : Thể tích của phân tử (cm3 )
Pp: Tỷ trọng của phân tử (g/cm3 ) Pm: Tỷ trọng của môi trường (g/m3 ) f: Hệ số ma sát Phổ biến hiện nay người ta sử dụng hệ số lắng do ông Svedberg đưa ra
Hệ số lắng của Svedberg:
̅
Trong đó: :
Khối lượng phân tử M = mx
̅: Khối lượng cụ thể của từng phân tử : Số Avogadro
S:
Hệ số lắng. 1S = 1e-13 sec
: Mật độ chất
8|Page
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
Vì nhiều phân tử có ý nghĩa sinh học có các hệ số lắng hơn 10-13 nên con số 10-13 được xác định như một đơn vị Svedberg (S) Hệ số ma sát của một phân tử phụ thuộc vào kích thước, hình dáng của nó và vào độ nhớt (Vscosily) của môi trường mà nó đang lắng. Từ những phát hiện này có thể thấy rằng tỷ lệ lắng được tăng lên bởi kích thước, hình dáng và tỷ trọng của môi trường trong đó chúng đang chuyển động. Bảng cho dưới đây để làm ví dụ khi cần tách một số chất trong máu ở những tốc độ và thời gian khác nhau.
Chất cần tách
Nhiệt độ
Thời gian
Tốc độ
(0C)
(Phút)
(rpm)
200C
20’
2.000
-
15’
2.500
40
20’
2.000
-
15’
2.500
200
10’
2.000
-
6’
2.500
-
4’
3.000
Túi huyết tương
20
20’
2.000
đã tan chống hoàn
-
15’
2.500
toàn
-
10’
3.000
Hồng cầu Hồng cầu rữa Huyết tương giàu tiểu cầu
9|Page
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
PHẦN II.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MÁY LY TÂM 1. Phân loại và tính năng tác dụng của máy li tâm 1.1. Tính năng, tác dụng Máy ly tâm được sử dụng trong các ngành KH, trong đời sống hàng ngày. Đặc biệt trong ngành y tế, được sử dụng trong các phòng xét nghiệm để tách, phân tích các tế bào, bào quan, máu, nước tiểu, Protein, DNA,... Ví dụ: Dùng phương pháp ly tâm phân tích các thành phần của nước tiểu như hồng cầu, bạch cầu, trụ cầu để chẩn đoán bệnh nhân có bị viêm hay không viêm đường tiết niệu.
1.2. Phân loại máy ly tâm Có nhiều cách để phân loại các kiểu ly tâm khác nhau. Trong thực tế máy ly tâm được phân loại như sau:
Theo yếu tố phân ly gồm: Máy ly tâm thường dùng để phân ly huyền phù có nồng độ khác nhau (trừ huyền phù mịn).
Máy ly tâm tốc độ cao dùng để phân ly huyền phù mịn và dung dịch keo.
Theo công dụng của máy ly tâm
Máy ly tâm dùng để lọc các huyền phù mà pha phân tán gồm các hạt tinh thể hoặc để tách nước của các vật liệu rắn ngậm nước.
Máy lắng ly tâm dùng để phân riêng huyền phù khó lọc hoặc để lắng trong huyền phù có nồng độ thấp.
Máy lắng ly tâm dùng để phân riêng huyền phù khó lọc hoặc để lắng trong huyền phù có nhiệt độ thấp.
Máy phân ly dùng để phân riêng nhũ tương.
Theo cấu tạo chỗ tựa của máy ly tâm gồm: kiểu đứng và kiểu treo.
10 | P a g e
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
Theo vị trí của trục ly tâm có loại: Loại nằm ngang, loại nằm nghiêng và loại thẳng đứng.
Theo phƣơng pháp tháo bã gồm các loại: tháo bã bằng tay, bằng vít tải, bằng dao cạo, bằng thanh gạt hoặc thủy lực.
Theo phƣơng thức tổ chức quá trình gồm: Máy ly tâm làm việc gián đoạn hoặc liên tục. Với mỗi máy ly tâm tùy theo ứng dụng và công nghệ để xếp các loại máy này
vào các cách phân loại đã được liệt kê ở trên.
Phân loại theo tốc độ quay Máy li tâm tốc độ thấp Các máy này thường có tốc độ cỡ vài ngàn vòng/phút (n.1000rpm), được sử
dụng trong lâm sàng để làm cô đọng hoặc tập trung một số nhỏ các chất, có thể lắng nhanh các hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu hoặc các tế bào nấm men (Yeast cells)...Mặc dù tốc độ quay không được điều chỉnh hoặc điều chỉnh trong phạm vi hẹp nhưng những máy này vẫn được sử dụng rộng rãi cho nhiều mục đích khác nhau mà không cần sử dụng những máy lớn hơn, phức tạp hơn.
Máy li tâm tốc độ cao (Highspeed centrifuges) Các máy li tâm tốc độ cao là các máy được sử dụng ở tốc độ tối đa từ 20.000
đến 25.000rpm. Các máy này chiếm một số lượng lớn, thường chúng được trang bị thêm thiết bị làm lạnh buồng Rotor. Máy chủ yếu dùng để thu gom các nấm men (yeast), hoặc vi khuẩn từ một môi trường lớn (5-500lít). ở các máy có dung tích nhỏ hơn, nó được sử dụng để thu lượm các vi khuẩn, các mảnh vỡ của tế bào, các tế bào, các bào quan lớn của tế bào, kết tủa Sulfate và các kết tủa miễn dịch và nhiệt độ buồng rotor được duy trì trong khoảng từ 0 đến 40C. Tuy nhiên các máy này không thể tạo
11 | P a g e
nên các lực li tâm đủ lớn
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
để có thể làm kết lắng một cách có hiệu quả các vius, các bào quan nhỏ như các Ribosome hoặc các phân tử riêng biệt.
Siêu li tâm (Ultra centrifuge)
Sự phát triển của các máy siêu li tâm với khả năng có thể đạt được lực li tâm vượt quá 500.000g (75.000rpm, r = 8cm) đã mở ra các lĩnh vực hoàn toàn mới trong nghiên cứu hoá sinh học. Nó cho phép tách riêng biệt các tế bào quan trong tế bào mà trước đó các bào quan này chỉ được quan sát bằng kính hiển vi điện tử (elctrron micrographs). Điều này cũng cho phép định hướng các cấu tử enzym của các bào quan, cung cấp những hiểu biết sâu sắc về những liên quan về cấu trúc và chức năng của chúng. Các vius cũng có thể được tách ở dạng tinh khiết, cho phép xác định một cách kĩ lưỡng bản chất của chúng. Các đại phân tử như DNA, RNA và Protein cũng có thể được phân tích một cách chi tiết ngay cả ở mức độ khi hai kiểu phân tử DNA chỉ khác nhau nguyên tử Nitơ 15N và 14N. Như vậy, phương pháp li tâm sử dụng rất rộng rãi trong hoá sinh. Tài liệu này giúp ta nghiên cứu để sử dụng và bảo quản hai loại máy li tâm thông dụng đó là: máy li tâm tốc độ thấp hay còn được gọi là máy li tâm đặt bàn sử dụng trong lâm sàng (Desktop Clinical Centrifuge) và máy
li tâm tốc độ cao.
Việc sử dụng các li tâm loại này để tách các thành phần như huyết tương, tiểu cầu, bạch cầu, hồng cầu trong máu hoặc là lắng cạn nước tiểu người ta có thể thực hiện được nhiều mục đích khác nhau, điều đó là rất có lợi. Ví dụ như trong lĩnh vực truyền máu, nếu chỉ cần truyển máu từng phần ta có thể dùng máy li tâm để tách riêng thành phần cần truyền như hồng cầu hoặc hồng cầu rửa, tiểu cầu hoặc các thành phần khác... Trong xét nghiệm chẩn đoán bệnh lí nhờ li tâm khi xác định được thể tích khối hồng cầu ta có thể xác định được tình trạng bệnh nhân thiếu máu. Nếu thể tích 12 | P a g e
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
khói hồng cầu đạt 42 - 45% thì bệnh nhân ở tình trạng bình thường. Nếu thể tích khối hồng cầu nhỏ hơn 40% là bệnh nhân ở trong tình trạng thiếu máu. Khi chẩn đoán bệnh xuất huyết phải xác định thành phần tiểu cầu. Khi chẩn đoán bệnh bị nhiễm khuẩn tiết niệu người ta cần lắng cặn nước tiểu theo cách để lắng tự nhiên hoặc li tâm nhẹ tốc độ dưới 3000rpm. Khi đó ta xác định có các thành phần hồng cầu, bạch cầu, tụ cầu hay k hông. Để xác định bệnh nhân bị sỏi thận, tổn thương chấn thương hoặc lao qua máy li tâm để lắng cạn nước tiểu, người ta xác định các chất acid, kiềm trong nước tiểu...
Các dạng của máy ly tâm và các áp dụng Các dạng của máy ly tâm Các đặc tính
Tốc độ chậm
Tốc độ nhanh
Tốc độ siêu nhanh
1-6000
1000-25000
20- 80000
6000
50000
600000
lạnh
Một số
Có
Có
Các ứng dụng Tập trung các tế bào Tập trung các nhân tế bào Tập trung các hạt hữu cơ Tập trung các ribosome Tập trung các phân tử lớn
Có Có Không Không Không
Có Có Có Không Không
Có Có Có Có Có
Khoảng tốc độ (rpm) RCF lớn nhất (g)
2. Yêu cầu chất lƣợng Mỗi loại thiết bị có yêu cầu chất lượng riêng để đáp ứng đầy đủ những tính năng, tác dụng của nó. Máy li tâm có những yêu cầu chất lượng như sau:
Lực li tâm do motor tạo ra phải lớn và phải điều chỉnh được nguồn lực này có nghĩa là motor phải có tốc độ cao và điều chỉnh được tốc độ theo các yêu cầu xét nghiệm khác nhau.
13 | P a g e
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
Có khả năng khống chế được thời gian làm việc của máy tuỳ theo các yêu cầu xét nghiệm.
Phải có các bộ phận đo lường và các mạch chỉ thị để theo dõi được các trạng thái làm việc của máy.
Máy chạy phải êm, không bị rung.
Hãm được motor nhanh khi cần thiết.
3. Lắp đặt bảo dƣỡng máy li tâm 3.1. Lắp đặt máy
Trước khi lắp đặt máy phải kiểm tra toàn bộ máy.
Đọc các tài liệu kĩ thuật do hãng cung cấp để vận hành và bảo dưỡng đúng kĩ thuật.
Đặt máy trên bàn chắc chắn, ở nơi thoáng mát, không đặt gần vòi nước, gần đường gas.
Đấu dây đất cho máy theo đúng kĩ thuật.
Trước khi đấu điện lưới vào máy phải kiểm tra chắc chắn điện lưới phù hợp với điện áp định mức của máy được ghi trên các máy.
3.2. Bảo dƣỡng máy Công việc hàng ngày:
Vệ sinh máy: lau chùi bên trong và ngoài máy bằng vải mềm với nước tẩy nhẹ (không dùng xà phòng), không để ướt. Sau đó dùng nước ấm để lau chùi lại máy
Sau mỗi lần vận hành phải kiểm tra xem trong buồng máy có ống nghiệm bị vỡ không, nếu có thì lấy hết các miếng thuỷ tinh vỡ ra, nếu có thể dùng máy hút để hút sạch các miếng thuỷ tinh vỡ nhỏ. Nếu có nước dịch chảy ra ngoài thì phải lau chùi sạch sẽ như đã hướng dẫn phần trên.
Kiểm tra giá đặt ống nghiệm xem chuyển động có nhẹ nhàng không, nếu không phải tra dầu.
14 | P a g e
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
Kiểm tra khoá nắp máy xem việc đóng mở nắp có bình thường tốt không.
Kiểm tra mặt máy có gì hư hỏng không.
Kiểm tra dây đất xem còn tốt không.
Chú ý:
Trong quá trình kiểm tra bảo dưỡng máy phải rút phích điện để bảo đảm an
toàn trong khi bảo dưỡng máy.
Công việc định kì:
Cứ 6 tháng vệ sinh cổ góp 1 lần, lau chùi sạch cổ góp bằng vải mềm. Kiểm tra sự tiếp xúc giữa chổi than và cổ góp.
Sau 500 giờ chạy máy kiểm tra thay thế chổi than.
Hình 2.1. Thay thế chổi than máy ly tâm
4. cấu tạo máy li tâm. 4.1. Cấu tạo cơ khí:
Hình 2.2: G iới thiệu cấu tạo cơ khí của môt máy li tâm.
15 | P a g e
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
Vỏ máy: Vỏ để bảo vệ máy, có đế chắc chắn để lắp đặt motor và các phụ kiện đồng
thời để tránh rung động trong quá trình vận hành. Nắp máy có khoá để bảo vệ an toàn khi vận hành.
Giá đặt ống nghiệm: Giá đặt ống nghiệm lắp liền với trục động cơ được gọi chung là rotor. ở máy
li tâm có hai loại rotor:
Loại rotor góc: Loại này ống nghiệm được đặt riêng một góc cố định so với trục như hình 2 .3.
Loại giá treo ở rotor (Swinging bucket rotor): Loại này khi rotor quay, ống nghiệm sẽ nghiêng một góc với một bán kính quay R tuỳ theo tốc độ quay của máy.
1. Vỏ máy 2. Đế máy 3. Nắp máy 4. Khoá nắp máy 5. Giá đặt ống nghiệm 6. Trục động cơ Hình 2.2. Giới thiệu cấu tạo phần cơ khí của một máy li tâm
Giá có thể đặt được một hoặc nhiều loại ống nghiệm khác nhau: 10cm, 12cm, 15cm v.v...
Có phần ngăn cách giữa khoang đặt ống nghiệm và hộp mặt máy
16 | P a g e
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
Hình 2.3.
Loại giá treo ở rotor
Hình2.4:. Giới thiệu cách đặt ống
4.2. Cấu tạo phần
nghiệm lên giá đặt ống nghiệm
điện.
4.2.1. Sơ đồ khối:
Một máy li tâm hoàn chỉnh sẽ có đầy đủ các khối chức năng như hình 2.5.
17 | P a g e
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
Lạnh Phan
Nguồn
Động lực
Chỉ
Đo Hình 2.5. Sơ đồ khối một máy li tâm hoàn chỉnh
Khối nguồn
Khối động lực và điều khiển
Khối đo lường
Khối phanh
Khối chỉ thị Với những máy li tâm đơn giản có thể chỉ gồm hai khối cơ bản là đủ như khối
nguồn, khối động lực và điều khiển. Tuỳ theo yêu cầu chất lượng của máy mà người ta thiết kế thêm các khối khác. Với máy li tâm lạnh còn có thêm khối làm lạnh. 4.2.2. Chức năng, tác dụng của từng khối.
a) Khối nguồn: Cung cấp nguồn điện cho các khối làm việc. Tuỳ theo tính chất hiện đại của từng máy mà khối nguồn có thể đơn giản hoặc phức tạp. Khối nguồn gồm có nguồn cung cấp cho mạch động lực và nguồn nuôi cho mạch điều khiển và các mạch khác. Việc cung cấp nguồn cho động cơ có thể đấu trực tiếp hoặc qua các mạch trung gian để điều chỉnh tốc độ. 18 | P a g e
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
b) Khối động lực và điều khiển: Tạo ra lực li tâm để thực hiện các yêu cầu xét nghiệm khác nhau. Nguồn lực này có thể điều khiển được theo yêu cầu xét nghiệm thông qua việc điều chỉnh tốc độ động cơ. Động cơ để tạo ra nguồn lực trong máy li tâm thường được sử dụng loại động cơ điện một chiều hoặc động cơ vạn năng. Cấu tạo của động cơ vạn năng giống như một động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp nhưng nó có đặc điểm là có thể sử dụng được ở nguồn điện một chiều và xoay chiều. Các loại động cơ này có mô men mở máy lớn và khả năng quá tải về mô men và có tốc độ cao từ 4000V/ phút đến 20.000V/ phút và cao hơn nữa. Điều khiển tốc độ động cơ: để thay đổi tốc độ động cơ ở máy li tâm thường sử dụng các mạch thay đổi điện áp đặt vào động cơ hoặc thay đổi dòng điện qua động cơ. c) Khối phanh: Thực hiện dừng máy nhanh khi cần thiết. Việc hãm (phanh) động cơ có thể thực hiện theo hai phương pháp: - Hãm động năng. - Hãm ngược
Phương pháp hãm động năng của động cơ một chiều kích từ nối tiếp trong máy ly tâm:
Điều kiện hãm động năng của động cơ một chiều kích từ nối tiếp:
Ngắt phần ứng động cơ khỏi nguồn cung cấp;
Khép kín phần ứng động cơ với R hãm;
Dòng qua cuộn kích từ cùng chiều với dòng làm việc ban đầu.
19 | P a g e
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
1
+
2
R
Hãm
CT
M : Ilv (làm việc)
2
: Ih (hãm)
1
KT +24VDC
-
2
1
L h2 220VAC
S2
VR1
M
R2
KT 6 Rel1 12
10
3 5
Rel1 2 R1
+24VDC
Hình2.6: Mạch điện khối phanh
20 | P a g e
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
Nguyên lý hoạt động: Khi thời gian vận hành kết thúc, M2 mở ra Rel1 bị ngắt điện Cặp tiếp điểm thường đóng Rel1 3-12; Rel1 2-10 đóng lại Ngắt nguồn 220VAC-50Hz khỏi động cơ. Đồng thời nối nguồn +24 VDC với kích từ và đấu khép kín phần ứng động cơ với điện trở hãm R 1. Đóng S2 Đèn h2 sáng chỉ thị mạch phanh làm việc và dòng điện của nguồn +24 VDC chảy qua cuộn kích từ về đất. Dòng điện này cùng chiều với dòng điện ban đầu (Ilàm việc). ³Tải là cảm nên lúc này xuất hiện một sức điện động có dòng (Ihãm) chảy trong phần
ứng ngược chiều với dòng điện ban đầu (Ilàm việc) Tạo ra momen hãm. 5. Lắp đặt bảo dƣỡng máy li tâm. 5.1. Lắp đặt máy:
Trước khi lắp đặt máy phải kiểm tra toàn bộ máy xem có bị hư hỏng gì không? do quá trình vận chuyển gây nên. Xem các tài liệu kĩ thuật do hãng cung cấp (nếu có) để vận hành và bảo dưỡng đúng kĩ thuật. Đặt máy trên bàn chắc chắn, ở nơi thoáng mát, không cần vòi nước, gần đường gas. Đấu dây đất cho máy theo đúng kĩ thuật. Trước khi đấu điện lưới vào máy phải kiểm tra chắc chắn điện lưới phù hợp với điện áp định mức của máy được ghi trên các máy. 5.2. Những hư hỏng thường gặp.
Những hư hỏng thường gặp là những pan thường đơn giản, người vận hành tự mình có thể phát hiện được. Những hư hỏng đó thường là:
21 | P a g e
Cháy cầu chì.
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
Cáp điện đứt
Công tắc hỏng
Tiếp điểm nắp máy không tiếp xúc.
Chổi than mòn hoặc không tiếp xúc với ổ góp.
Chiết áp điều chỉnh tốc độ hỏng
Từng sự cố phải có cách kiểm tra để khẳng định chíng xác chỗ hỏng.
Một số Sự cố thƣờng gặp và cách khắc phục
TT
Hiện tƣợng
1
Động cơ không - Mất nguồn cung cấp. quay,
nguồn
Nguyên nhân
đèn báo
Cách khắc phục
-
Kiểm tra nguồn cung
cấp
không - Đứt dây nối nguồn
-
Nối, thay thế dây
nguồn
sáng. - Cháy cầu chì
- Thay thế cầu chì
- Hỏng công tắc mở nắp máy
-
Sửa chữa, thay thế
công tắc mới - Tiếp điểm thời gian hỏng
-
Kiểm tra, sửa chữa,
thay thế -
Hỏng DIAC. Hỏng TRIAC. - Kiểm tra, thay thế
Đứt D5
2
Động cơ không - Hỏng bộ chỉnh lưu BC
- Kiểm tra, thay thế
làm việc, đèn - Tiếp điểm của công tắc -Kiểm tra, sửa chữa, báo nguồn sáng. Braker hỏng
3
22 | P a g e
thay thế
- Chổi than mòn, tiếp xúc kém
-
- Cháy động cơ
mới -
Thay thế chổi than Kiểm tra, cuốn lại,
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
4
Động cơ quay, - Hỏng điôt D3
thay thế
đồng hồ đo tốc - Hỏng tốc kế G
- Kiểm tra, thay thế
độ không làm
-
việc.
thay thế
Kiểm tra, sửa chữa,
Khi hết thời Hỏng công tắc phanh gian vận hành,
Kiểm tra, sửa chữa, thay
ấn
thế
công
tắc
phanh, động cơ
5
không dừng Khi máy chạy, Mất cân bằng động rung
lắc,
có
tiếng ồn
Dừng máy, sắp xếp lại mẫu xét nghiệm cho đối xứng
6. Quy trình vận hành
B1. Chuẩn bị
Chuẩn bị các mẫu xét nghiệm
B 2. Cho máy chạy:
Đóng nắp máy nghe thấy tiếng “tách” chứng tỏ nắp máy đã được đóng chắc chắn.
Chọn chế độ làm việc: Cho máy chạy theo thời gian hoặc cho máy chạy không định thời gian.
Ấn công tắc nguồn cho máy chạy
Điều chỉnh tốc độ động cơ tăng dần đến giá trị đặt
Theo dõi máy chạy
23 | P a g e
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
B3. Dùng máy:
Khi hết thời gian chạy máy đồng hồ thời gian cắt điện, động cơ chỉ còn chạy theo quán tính.
Phanh dừng động cơ
Ấn công tắc mở nắp máy khi đèn chỉ thị mở nắp sáng
Mở nắp máy bằng tay
Tắt điện
Lấy mẫu xét nghiệm ra khỏi máy
Đậy nắp máy kết thúc một lần xét nghiệm
Quy trình vận hành máy:
TT
Bƣớc vận hành
Biểu hiện – Tác dụng
1
Đặt ống nghiệm vào rotor, sắp xếp Đảm bảo cân bằng tĩnh, cân bằng đối xứng qua trục động cơ
động.
Sai
Đúng
2
Đóng nắp máy, cài lẫy chắc chắn
Công tắc nắp máy đóng, sẵn sàng cấp nguồn cho mạch điều khiển
3
Đặt thời gian làm việc cho máy
- Đèn Power sáng báo nguồn được cấp -
24 | P a g e
Điều chỉnh thời gian ly tâm thay đổi
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
trong phạm vi 0-99 phút, phù hợp với từng loại mẫu xét nghiệm - Động cơ bắt đầu khởi động. 4
Đặt tốc độ cho động cơ
-
Tốc kế chỉ 0-5000 v/p, tương ứng
với mức đặt - Cho phép thay đổi RCF
- Động cơ dừng nhờ cơ cấu hãm mềm 5
Khi hết thời gian vận hành. ấn công - Không gây rung lắc tắc phanh
- Thời gian động cơ dừng nhanh
- Đèn báo nguồn tắt - Đảm bảo an toàn khi vận hành 6
Mở nắp máy, lấy mẫu xét nghiệm Tăng tuổi thọ của máy
7
Làm vệ sinh máy, kiểm tra tắt máy, đậy nắp tránh bụi bẩn.
25 | P a g e
Nhóm 17-Máy Ly Tâm
Tài Liệu Tham Khảo 1.
Bài giảng thiết bị đo y sinh và môi trường – TS.Nguyễn Thị Lan Hương
2. Máy ly tâm – Nguyễn Hải Hà (NXB GD Việt Nam -2010) 3. Biophysical techniques – T-cell biology group: http://www.medicine.ox.ac.uk 4. An investigation Of Centrifugal Blood-cell separation - National Institute of Technology, Tiruchirappalli 5. http://en.wikipedia.org/wiki/Centrifuge 6. Video: http://www.youtube.com/watch?v=X1HKpzUvFlQ 7.
Và một số tài liệu tham khảo khác trên internet
26 | P a g e