一、前言

迷你离心机作为常见的微量样品分离设备，因其体积小、功耗低、操作简便而被高校实验室、中小学教学、基层医院、野外科研等多种场景广泛采用。虽然迷你离心机相比常规大型离心机简化了结构和功能，但其核心部件（电机、转子、控制单元）在出厂后仍存在以下两个关键问题：

1. 机械部件的磨合与润滑：长时间静置后，轴承润滑脂可能发生轻微分层或沉降，影响启停响应和平稳性。

2. 测量与控制误差：工厂调校的转速与定时精度在运输、存储及环境温度变化下会出现微小偏差，需要在实际使用环境中进行确认和调整。

因此，初次使用时是否需要进行“预热”（即空载运转以恢复润滑及稳定温度）或“校准”（即对转速、定时与温控精度进行检验与调整），是确保后续实验数据可靠性与设备寿命的重要环节。本文将围绕这一主题展开深入讨论。

二、“预热”与“校准”的概念及作用

1. 预热（空载运行）的定义与意义

• 定义：在未加载样品的情况下，以中低速先行启动离心机运行若干分钟，使电机、轴承及控制板达到稳定工作温度和润滑状态。

• 意义：

• 润滑恢复：静置状态下，润滑脂可能聚集或分离，预热可以促使润滑脂在轴承与转子接触面重新分布，减少启动冲击；

• 温度平衡：电机与电子元件在启动过程中会产生少量热量，预热可使温度趋于稳定，避免后续实验因温度漂移带来的转速或定时误差；

• 故障排查：空载运行时若出现异常振动、异常声音或面板报警，可及早排除硬件故障。

2. 校准的定义与意义

• 定义：对离心机的关键控制参数（转速、定时、温度等）进行测量、记录并与设备面板设定值比对，必要时通过厂商提供的软件工具或硬件调节螺丝等方式使实际运行值与标称值一致。

• 意义：

• 数据可靠：科学研究或临床检测对分离条件要求精确，1–2% 的转速偏差均可能影响分离效果；

• 可追溯性：校准记录构成质量管理体系的重要一环，后续批次实验需对比溯源；

• 合规要求：部分行业（如医疗检验、药物分析）要求设备定期校准，初次使用前完成校准是合规前提。

三、国内外大型离心设备的做法对比

在大型高速离心机的安装调试流程中，“预热+校准”是必不可少的环节：

• 国际标准：IEC 61010《实验室电气设备安全通用要求》及ISO 9001质量体系规范，均要求实验室仪器在首次运行前完成空载稳定性测试与性能校验。

• 常见流程：

1. 安装完成 → 2. 空载试运行（预热） → 3. 转速与定时精度校准 → 4. 功能验证 → 5. 正式运行。

迷你离心机虽体积与功能简化，但其核心原理与大型设备一致，因此在质量管理和实验室合规的角度，也应参照上述流程进行操作。

四、迷你离心机“预热”操作方案

1. 预热条件与时间

• 转速档位：建议在50% 额定转速（例如最高6000 rpm 机型，则预热速率为3000 rpm）运行；

• 运行时长：5–10 分钟即可完成润滑脂分布和温度平衡；

• 环境要求：室温在 15–30℃、湿度在 30–70%RH，无强烈气流或震动干扰。

2. 预热注意事项

• 空载运行：确认转子内无任何试管或异物，以免损坏设备；

• 监测状态：观察面板显示是否稳定，倾听电机与转子运转声音异常；

• 记录结果：首次预热后在设备维护日志中记录日期、运行速率与持续时长。

五、迷你离心机“校准”操作方案

1. 校准项目与方法

2. 校准流程

1. 准备工作

• 确认设备电源稳定、预热完成；

• 校准工具已校验合格、干燥清洁。

2. 转速校准

• 设置离心机指定档位（如3000 rpm）；

• 启动后对准转子标记测量10秒内的平均频率；

• 计算转速并与面板设定值对比，若偏差超标，参照厂商手册进行调节。

3. 定时校准

• 关闭自动停机或将定时时间设置为1分钟；

• 同时启动离心机与计时器，待设备停机时停止计时；

• 比对实际运行时长与设定值，若偏差超标，调整内部时钟或控制板参数。

4. 温控校准（可选）

• 若机型带有温控功能，置入适量水样或专用温控块，设置目标温度；

• 待温度稳定后，用热电偶测量实际温度并与面板值对比；

• 通过触控面板参数菜单修正偏差。

3. 校准记录与标签

• 设备校准证书：记录校准日期、项目、测量值、允许误差与校准人员签字；

• 校准合格标签：在设备侧面或顶部粘贴“校准合格”标签，注明下次校准日期；

• 质量档案保存：电子版与纸质版均须归档，便于后续审计与追溯。

六、预热与校准的必要性评估

1. 对分离效果的影响

• 未预热直接加载

• 初始启动时轴承摩擦与温度不均，可能造成转速缓慢稳定，分离时间延长或样品沉降不完全；

• 振动与声音异常加剧，可影响学生或操作者对实验结果的信心。

• 未校准控制精度

• 面板设定6000 rpm，实际仅5500 rpm，导致分离离心力不足；

• 面板计时1分钟，而实际运行58 秒，可能对蛋白沉淀、细胞分离等实验造成微小但累积的误差。

2. 对设备寿命的影响

• 未预热长期开机

• 频繁通电未进行空载预热，轴承与润滑脂的突然受力加速磨损；

• 长期温度应力累积使控制板元件老化，缩短整体寿命。

• 未校准确保稳定运行

• 运行过程中频繁出现误报或保护跳闸，增加维护成本，影响使用周期。

七、案例分析

案例一：高校教学中未校准转速导致误差

某校生物实验室新购置迷你离心机，由工程师直接安装并交付学生使用，未进行预热与校准，学生在进行DNA沉淀实验时发现上清液仍较浑浊。后经校准转速，实际仅有80% 额定值，校准后方能有效分离，实验效果明显改善。

案例二：基层医院使用环境温差影响定时

某乡镇卫生院在冬季环境温度低至5℃时首次使用离心机，面板定时1分钟但实际仅运行55 秒。经测试发现控制板时钟电路受低温影响漂移，重新校准后恢复正常，并在每次使用前进行简易预热。

八、常见问题与解答

1. 预热会缩短设备使用寿命吗？
   适度预热（5–10 分钟）有助于润滑与温度平衡，对寿命无负面影响，反而可延长轴承寿命。

2. 校准要多久进行一次？
   首次使用必须校准；常规建议半年或 200 小时运行后再次校准；若发现异常振动或定时误差应随时校准。

3. 无检测设备时如何校准？
   可借助手机测速APP（测转子闪烁频率）替代转速计，使用普通秒表或手机计时器进行定时校验。

4. 预热时能进行样品分离吗？
   预热阶段仅允许空载，任何样品均应待校准确认后再行加载。

九、结论与建议

1. 预热必要性：迷你离心机初次使用前进行5–10 分钟的空载预热，有利于润滑脂均匀分布、温度平衡及早期故障排查；

2. 校准必要性：针对转速与定时两项核心参数做初始校准与定期复校，保证分离效果与实验数据可靠性；

3. 实施建议：

• 制定**《设备安装与验收规范》**，将预热与校准纳入必做项；

• 配置简易校准工具或培训使用手机检测APP；

• 建立校准周期与日志档案，确保质量管理可追溯。