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大容量离心机出厂前空载及带载测试?

本规范旨在验证大容量离心机在无样品和实际装载状态下的性能指标,确保转速精度、平衡性、噪声、振动、温升及安全防护等项目符合设计与行业标准。适用于所有系列大容量(最大单次装载容量≥6×500 mL)离心机出厂检验。

一、测试目的与适用范围

本规范旨在验证大容量离心机在无样品和实际装载状态下的性能指标,确保转速精度、平衡性、噪声、振动、温升及安全防护等项目符合设计与行业标准。适用于所有系列大容量(最大单次装载容量≥6×500 mL)离心机出厂检验。

二、测试环境与条件

  1. 环境温湿度:室温20 ℃±5 ℃,相对湿度≤75 %RH;避免阳光直射、强风及尘埃。

  2. 地面条件:水平坚实地面,承重能力不低于机体自重5倍;确保水平误差≤0.5 mm/m。

  3. 电源要求:AC 220 V±10 %、50 Hz±1 Hz,无明显电压波动、谐波干扰≤5 %。

  4. 防护措施:配备漏电保护、过压过流保护、紧急断电按钮,并确认急停回路可靠。

三、测试仪器与校准

  1. 转速校准仪:分辨率≤1 rpm,精度±0.02 %;每半年校准一次,并附校准合格证。

  2. 噪声测试仪:符合IEC 61672 Class 2标准,测量范围30–130 dB。

  3. 振动测量仪:符合ISO 10816-1,测量速度有效值,量程0.1–50 mm/s。

  4. 温度记录仪:热电偶或红外测温仪,精度±1 K。

  5. 数据采集系统:多通道同步记录,采样率≥1 Hz。

  6. 质量砝码及等分管:用于模拟不同载荷,质量误差≤0.1 g。

所有仪器在测试当天前24 h通电预热并进行空载自检,以保证稳定。

四、测试前检查

  1. 外观检查:机壳、电缆、显示屏等无划伤、裂纹、松动。

  2. 紧固件检查:螺栓、夹具、转头安装件均按扭矩要求拧紧,且锁紧件齐全。

  3. 润滑检查:轴承及运动部件涂抹推荐润滑脂,无明显干摩擦。

  4. 接地检查:测量机壳对地电阻≤0.1 Ω;确认安全接地良好。

  5. 功能自检:开机后逐项检查按键、触摸屏、显示、蜂鸣、急停等响应是否正常。

确认以上项均通过后,方可进入正式测试。

五、空载测试项目与流程

5.1 转速校验

  • 项目:空载时以步进方式逐档升至最大转速(例:1000、2000、3000、4500、6500 rpm)并保持至少30 s。

  • 测量:用转速校准仪记录稳定状态转速,并与设定值比较;每档测3次取平均。

  • 判定:偏差≤±20 rpm为合格。

5.2 平衡及振动

  • 项目:在上述各转速档位,用振动仪测量机体侧面及底座振动速度有效值。

  • 测量:在同一检测点测3次,记录最大值。

  • 判定:空载振动≤4.5 mm/s。

5.3 噪声测量

  • 项目:空载最大转速下机体噪声。

  • 测量:测试点位于机壳前方1 m、垂直高度1.2 m处,读数稳定后记录。

  • 判定:噪声≤65 dB(A)。

5.4 温升测试

  • 项目:运行30 min后,测量机壳表面及电机盖温度。

  • 测量:用热电偶分别测量3个对称点,求平均温升。

  • 判定:温升≤40 K。

5.5 急停可靠性

  • 项目:在最高转速下模拟急停指令。

  • 测量:记录从急停按钮按下到转子停止的时间。

  • 判定:停止时间≤0.5 s,且无异常抖动或卡顿。

六、带载测试项目与流程

6.1 载荷方案

选用3种代表性负载:

  • 轻载:单排6×500 mL等分管,实际水重约3 kg;

  • 中载:两排12×500 mL,约6 kg;

  • 满载:三排18×500 mL,约9 kg(或按机型最大容载量配置)。

6.2 载荷平衡

每次装载前,严格使用天平校正各等分管质量,保证同一排中每支管质量偏差≤0.1 g,并对角平衡。

6.3 转速及稳定性

  • 项目:在轻载、中载、满载三档,依次以设定转速升至最高并保持60 s。

  • 测量:记录转速偏差、振动、噪声、温升及转子状态。

  • 判定

    • 转速偏差≤±20 rpm;

    • 平衡振动≤1 %(相对于额定不平衡值);

    • 噪声≤70 dB(A);

    • 温升30 min运行≤45 K。

6.4 动态平衡校验

  • 项目:在满载并设定转速下,用示波器或高速相机监测转子振动频谱。

  • 测量:分析基频及谐波成分,确认无1×、2×频率过高现象。

  • 判定:谐波幅值≤基频幅值20 %。

6.5 安全防护验证

  • 项目:带载突然断电模拟故障;外盖打开自动断电;离心盖锁定检测。

  • 测量:确认转子立即停转,门锁及防护联动可靠,指示灯与报警正确。

  • 判定:任一异常均视为不合格。

七、数据记录与报告

  1. 记录表格:按测试项目分类填写原始数据表、波形截图及照片,并由测试人员、审核人员签字。

  2. 数据分析:对比设计指标及国家标准,编制测试报告;如出现偏差,分析原因并实施返修或退货。

  3. 结果归档:合格机型贴附测试合格标签,出具《测试报告》原件,份送质控、生产、售后三方存档。

八、判定准则与处理

  1. 一次性不合格处理:若单一项目不达标,允许在维修调校后复测一次。

  2. 复测仍不合格:视为批次不合格,需返工或退回生产。

  3. 重点关注:对振动、平衡参数反复异常机型进行转子动平衡重做或更换配件。

九、测试人员与培训

  1. 资格要求:测试工程师须具备机械或电气相关专业大专及以上学历,或3年以上仪器设备测试经验。

  2. 培训内容:包括安全操作规程、测试仪器使用、数据处理与报告撰写等。

  3. 考核与复训:年度进行一次理论与实操考核,不合格者暂停测试资格。

十、版本与修订

  1. 版本号:Q/DLX-TEST-20250609-V1.0。

  2. 修订记录:首次发布;后续根据行业标准或内部流程调整及时更新。

  3. 发布与执行:自2025年6月9日起实施,所有离心机出厂测试均须依据本规范进行。


附录A:主要测试参数汇总表

项目空载限值轻载限值中载限值满载限值
转速偏差(rpm)±20±20±20±20
振动(mm/s)≤4.5≤2.0≤2.5≤3.0
噪声(dB(A))≤65≤68≤69≤70
温升(K)≤40≤40≤42≤45

附录B:常见故障与排除

  1. 转速不稳:检查电源波动、转头安装松动、主轴润滑;

  2. 振动过大:重新称量平衡管、动平衡修正、轴承磨损更换;

  3. 噪声异常:检查风扇叶片松动、机壳共振、齿轮啮合状态;

  4. 温升过高:确认散热通道通畅、环境温度偏高、电机超载。