低速离心机怎样判断是否存在转子不平衡？
一、概念与危害简述
转子不平衡是指转子在高速旋转时，其质心偏离轴心导致的离心力不对称现象。不平衡会引起机体剧烈振动、噪音加大，甚至损伤轴承、机架，严重时导致转子疲劳断裂或整机失稳，危及人员与设备安全。
二、前期准备与安全注意
确认环境稳定：将离心机放置在水平且坚固的台面上，确保周围无杂物。
防护装备佩戴：操作人员须戴好实验手套、防护眼镜和听力防护器材。
设备空载校准：在无样本状态下先运行几分钟，观察机体静态水平和平衡螺栓松紧状态。
三、目视法——观察转子晃动
开盖观察：轻启离心机盖后，以低速空载运行（≦1000 rpm），注视转子根部与机体间隙。若转子左右或上下摆动明显，即为偏心。
动态标记：在转子顶端用马克笔做对称标记，开机时标记若沿圆周轨迹偏心运动，说明重心不在旋转中心。
四、听声法——捕捉异常噪音
静态噪音对比：在无负载和均匀负载两种状态下分别记录机器发声特征，当承载同样试管组合时，若声音高低、节奏骤变，则可能存在不平衡。
谐振频率判断：轻触机体，听取“嗡嗡”或“嗒嗒”不规则共振声，通常对应转速的1/2或1/3频率，暗示偏心振动模式。
五、振动测量——仪器辅助分析
便携式振动分析仪
将传感探头贴于机壳与转子轴承附近，记录振动加速度与位移时域波形。
分析频谱，若1×转速分量幅值过大，且相位不稳定，即可确认不平衡。
在线振动监测
有些离心机可外挂三轴加速度传感器，通过内置软件实时显示X、Y、Z三向振动值，超限时自动报警并停机。
六、电流与功率监测
电流波动检测：在相同负载状态下，对比不同转速档位的电机输入电流曲线。转子平衡良好时，电流递增平滑；若出现局部突增或周期性摆动，说明负荷波动，与不平衡密切相关。
能耗对比：对照设备出厂或近期维护时记录的额定功率，一旦实际功耗超出合理区间（±5%），应排查转子及试管摆放情况。
七、热成像与温度分析
红外热像仪扫描：在离心运行中或刚停机后，用红外成像设备对转子及轴承区进行热图拍摄。局部过热点（比周围高出3 ℃以上）可能是由于不平衡导致的摩擦增大或轴承受力不均所致。
接触式测温：用热电偶依次贴测转子、机体、底座温度，若异余温差持续出现，需进一步振动和力矩检测。
八、试管模拟平衡测试
等重量样品法
在转子各对称孔位放置相同质量、体积的试管，装液体至同一刻度。若振动仍未消除，则可能是转子本身或孔位磨损导致的不平衡。
标定砝码法
取四组已知质量砝码，按顺序放在四等分孔位中，逐次交换位置并记录振动变化，通过差值计算确定偏心点与质量不均值。
九、动平衡校正与专业检测
定期送检：将转子送至具备动平衡检测仪的维修中心，通过精密测量仪器确定不平衡量，并加装或去除平衡块至G1.0或更高等级标准。
现场校正装置：部分实验室配备桌面式动平衡机，可在转子拆卸状态下快速检测不平衡量并手动调节配重螺母。
十、常见误区与注意要点
仅靠样本摆放：有时操作员误以为均匀分配试管即可完全消除不平衡，殊不知转子材质疲劳或孔位横锈也会产生偏心。
忽视机械磨损：轴承松旷或支架变形，同样会导致整体不平衡，应一并检查机体结构。
噪音≠不平衡：部分噪声源于轴承润滑不足或风扇受阻，不可单纯以声音大小断定转子不平衡。
十一、维护记录与数据管理
振动基线建立：新购或检修后的离心机，需在多个转速点建立振动和电流基线曲线，并存档归档，后续对比使用。
定级报警阈值：根据设备手册和实验室环境，设定“警告”（振动幅值达平衡等级一半）和“停机”（接近限值）两级阈值，确保及时干预。
周期性检查：建议每月或累计使用100 h后进行一次全方位测试，包括振动、电流、热图和目测，及时发现隐患。
十二、综合判定流程示例
初步排查：空载低速运行，观察晃动与听声；
仪器测量：若初步可疑，使用振动仪和电流监测确认偏心分量；
试管标定：等质量试管测试，排除样本分配因素；
温度扫描：红外或接触测温辅助判断；
专业校正：最终送检或现场动平衡机校正，并记录校正参数；
维护复验：校正后复测，确认振动、电流与温度恢复正常。
十三、结语
转子不平衡是离心机常见故障隐患，及时准确地进行判断，不仅可延长设备寿命，保障实验结果可靠性，还能杜绝因振动引发的人员伤害与财产损失。通过目测、听声、仪器测量、热成像和试管测试等多种手段结合，并配合完善的维护与记录管理，实验室可对低速离心机的转子平衡状态做到动态监控与精确控制，确保科研生产持续安全。
