一、平衡的基本原理

微孔板振荡器工作时，平台需要高速往复或旋转振荡，若微孔板质量分布不对称，会产生偏心力矩，引起平台额外振动、噪音增大，甚至损伤设备。平衡主要指：

1. 静态平衡：在不振荡状态下，平台上各板及配重的质心应位于平台几何中心。

2. 动态平衡：振荡过程中，质心位置随着振动保持相对稳定，不产生附加的离心力。

要实现平衡，需从单板、对称、多板三种场景分别考虑，确保加载方式符合以下原则：质量对称、位置均匀、配重补偿。

二、加载前的准备工作

1. 检查平台状态

• 确认振荡器平台干净无杂物，四周减振弹簧和脚垫状态良好。

• 若平台可拆卸，先取下空载测试，确认无松动、倾斜现象。

2. 准备微孔板与夹具

• 选择同批次的微孔板，质量相近，避免因材质或壁厚差异导致自重不同。

• 使用原厂或兼容夹具固定，确保夹具与平台间无摩擦空隙。

3. 校准配重系统（如有）

• 部分振荡器配有可调配重螺栓或可滑动平衡块，先将其置于中位。

• 记下配重初始位置，便于后续微调。

三、单板加载策略

当仅需振荡一块微孔板时，单板加载最容易出现偏心。

1. 中心定位法

• 将板中心对准平台中心点标记，若平台有十字网格，尽量使板中央孔（H6）与平台中心十字交点重合。

• 手动轻摇确认板体四周与平台边缘间距均等。

2. 配重补偿法

• 若平台较大、单板相对轻，可在对称位置放置等重非实验板或配重块。

• 配重材料宜选择塑料方块或钢块，包裹防滑橡胶层，重量与微孔板（含样品液体）相当。

3. 夹具夹紧法

• 紧固微孔板夹具，保证在振荡过程中微孔板不发生位移。

• 检查夹紧力，过大可能导致板体变形，过小则松动。

四、对称双板加载策略

双板对称为最常用配置，可充分利用平台空间。

1. 180°对称放置

• 将两块板中心沿直径线对称放置，角度精确180°。

• 若平台标有刻度，可参照数字刻度将两板对应刻度相对。

2. 等距边缘法

• 在平台边缘找到等距位置点，将两板边缘与这些点对齐，外沿间隙一致。

• 同时测量两板中心距平台中心的半径，确保半径相等。

3. 质量一致检查

• 尽量确保两板加样体积相同；若实验需要不同体积，可通过在轻板对侧补加空板或水板实现平衡。

五、多板加载与网格布阵

多板加载时，需考虑板间相对位置以及总体质心。

1. 菱形布阵

• 若载板数量为4块，可将它们按菱形布阵，即在正南、正北、正东、正西四方向放置。

• 这样四板相互平衡，质心自然对称。

2. 矩形对称布置

• 若板数为6或8，可以采用两排或三排对称布置，保证每排中心与平台中心对齐，行与行之间间距一致。

• 中间可留出空隙，减少板体碰撞。

3. 圆环式布阵

• 当板数较多且平台呈圆形时，可将板沿圆周等间距布置，类似钟表数字位置。

• 确保每块板中心到平台中心距离相同，角度均分。

六、加样后动态再平衡

有些实验需先加样后再振荡，此时加样可能破坏原有平衡。

1. 预装空板试振

• 加样前，先以空板或等重测试板进行平衡试振，确认平台良好状态。

• 在此基础上替换成装样板。

2. 分次加样与即时补重

• 将样品分批加到两侧或多层板，实时监测载板重量，若出现偏差，通过放置微量配重（如铝箔条）进行微调。

• 动态称重仪器与平台联动，可以更精准反馈质量不平衡。

3. 二次试振确认

• 加样完成后，先以低速短时试振（如50rpm、30秒）检查运行平稳，再切换至正式振荡参数。

七、使用可调平衡装置

一些高端振荡器自带平衡调整装置，可显著简化平衡操作。

1. 配重螺栓微调

• 利用平台下方的配重螺栓，顺时针/逆时针旋转微调偏心角度。

• 一般每转1/10圈，可调整几百毫克级别的偏心力矩。

2. 滑块式配重块

• 平台边缘设有滑道，可将配重块沿轨道移动，实时观察平台振动变化，找到振动最小点即为平衡位置。

• 适用于样量变化大或多板组合频繁的实验。

3. 电子平衡监测

• 内置振动传感器或电子秤感应模块，通过显示屏提供数字化偏心度指数。

• 调整配重或板位置直到偏心度指数低于设定阈值（如≤0.2%）。

八、常见失衡故障及排查

1. 单边板体松动

• 振荡中若听到板体碰撞声，应先停机检查夹具紧固螺丝。

• 夹具与板体之间应加装防滑垫圈。

2. 加样量误差

• 样品体积误差可达微克级，但质量分布密度不同也会引起不平衡。

• 采用高精度移液器并定期校准。

3. 夹具磨损或变形

• 长期使用会导致夹具弹簧力减弱或塑料件老化，夹紧力不足。

• 建议每半年或按厂商周期更换夹具。

4. 平台弹簧不均

• 振荡底座弹簧若老化，四周弹性不一致，也会导致负载均匀时仍偏心。

• 定期更换减振弹簧，并做静态平衡校验。

九、优化建议与实验室管理

1. 制定标准SOP

• 在实验室SOP中明确每种板量对应的推荐加载方案和配重方案。

• 配置精确的加载模板（如标贴网格），减少现场定位误差。

2. 培训与考核

• 对操作人员进行平衡加载培训，考核通过后方可独立操作。

• 建立“平衡加载记录表”，记录每次实验的板位布局及配重调整。

3. 日志与追踪

• 每次实验后记录平台振动参数及是否出现异常，结合设备自检日志，及时维护保养。

• 对反复出现的平衡问题进行原因分析，适时优化实验方案。

十、结语

微孔板振荡器上的微孔板平衡加载是保障实验数据可靠性、延长设备寿命的关键环节。通过掌握静动态平衡原理、严格按照单板、双板及多板不同场景的加载策略操作，并结合可调配重装置与电子监测技术，可有效消除偏心振动。完善的SOP、培训与日志制度，配合定期的夹具与弹簧维护，更能确保每次实验的高效、稳定和安全。希望本文所述方法和经验，能够帮助实验室在日常工作中快速、准确地实现微孔板平衡加载。