A centrífuga de alta velocidade de congelação é o equipamento principal para a separação de amostras de purificação em laboratório, com alta velocidade de rotação (geralmente até 10.000-30.000 rpm) e função de controle de temperatura baixa (geralmente pode cair até -40 ° C), amplamente usada em biofarmacêutica, testes clínicos, monitoramento ambiental e outras áreas. No entanto, durante o uso de alta frequência a longo prazo, os equipamentos são propensos a falhas devido a operações inadequadas, falta de manutenção ou envelhecimento dos componentes, o que não só afeta o progresso dos experimentos, mas também pode levar a danos à amostra ou riscos de segurança.
Este artigo examina seis tipos de falhas comuns em centrífugas de congelamento de alta velocidade, fornecendo orientações práticas sobre fenômenos de falha, causas principais, soluções passo a passo e medidas preventivas para ajudar o pessoal de laboratório a resolver os problemas de forma eficiente e rápida.
Falha de inicialização: o dispositivo não responde ou fica parado imediatamente após a inicialização
1) Fenômeno de falha
Após pressionar a tecla de inicialização, o dispositivo não reagiu (a tela não está acesa, o ventilador não está girando); Ou quando você inicia, alguns dispositivos emitem um som de alarme (como um beep) e a tela pode mostrar um código de falha como "Err1", "Iniciação falhou".
2) Razões principais
Problemas de abastecimento de energia: mau contato com a tomada de energia, quebra do cabo de alimentação ou interruptor;
Ativador de proteção de segurança: a tampa da porta não está totalmente fechada (o dispositivo está equipado com um dispositivo de bloqueio da tampa da porta, que proíbe a inicialização quando não está fechada), o rotor não está instalado corretamente (o botão do rotor não está apertado ou o modelo não coincide);
Faixa de componentes elétricos: placa de circuito principal danificada, interruptor de arranque falhado ou cablagem solta do motor.
3) Programa de tratamento passo a passo
Verifique a linha de alimentação: verifique primeiro se a tomada de alimentação está ligada à energia (pode ser conectada a outros testes de equipamento), tente novamente depois de substituir a tomada; Verifique se o cabo de alimentação está quebrado ou quebrado (verifique o foco na conexão do plug e do fio), se a quebra requer a substituição imediata do cabo de alimentação original (evite o uso de cabos não adaptados que causem instabilidade da corrente); Finalmente, verifique se o interruptor correspondente dentro da caixa de distribuição de laboratório está desligado, depois de desligado, primeiro verifique se o equipamento está em curto-circuito para confirmar que não há fechamento anormal.
Verifique o dispositivo de bloqueio de segurança: abra a tampa do dispositivo, limpe o anel de vedação da tampa (se houver poeira, resíduos da amostra podem afetar a vedação), feche novamente a tampa para garantir que o som de bloqueio "clique" seja ouvido; Retire o rotor, verifique se o botão inferior do rotor corresponde à ranura do eixo (diferentes modelos de rotor não podem ser misturados), coloque o rotor no eixo alinhado suavemente para baixo e gire no sentido horário até que o botão esteja totalmente apertado (alguns equipamentos precisam ser fixados com chaves específicas).
Detecção de componentes elétricos: se as etapas acima não forem eficazes, a tampa lateral do dispositivo deve ser aberta após a interrupção de energia (deve ser operada por um profissional para evitar choques elétricos), verifique se o terminal de ligação do motor está solto (apertado com uma chave de parafuso) e se o cabo do interruptor de início caiu; Se suspeitar de falha da placa de circuito principal, pode passar pelo teste do método de substituição (substituição do mesmo modelo de placa de circuito após iniciar o dispositivo), confirmar a falha e entrar em contato com o fabricante para reparação (não pode desmontar a placa de circuito sozinho).
4) Medidas preventivas
Verifique a integridade do cabo de alimentação e o estado de fechamento da tampa antes de cada uso e confirme a robustez manualmente após a instalação do rotor; Verifique os terminais elétricos regularmente (a cada 3 meses) para evitar afluxamentos devido às vibrações.
Anormalidade da velocidade de rotação: não é possível alcançar a velocidade de rotação definida ou grande flutuação da velocidade de rotação
1) Fenômeno de falha
A velocidade de rotação aumenta lentamente após a inicialização e sempre não pode atingir o valor definido (por exemplo, definir 15.000 rpm, até apenas 12.000 rpm); Ou durante a operação, a velocidade de rotação do ecrã oscila acima de ±500 rpm, acompanhada de ligeiras vibrações do dispositivo.
2) Razões principais
Desequilíbrio de carga: a diferença de peso do tubo centrífugo da amostra é muito grande (excedendo o desequilíbrio permitido pelo equipamento, geralmente ≤ 0,5 g);
Problemas do rotor: envelhecimento do rotor (por exemplo, rachaduras na superfície do rotor), objetos estranhos na cavidade do rotor (por exemplo, resíduos de amostras);
Defeito do motor: desgaste da escova de carbono do motor (aplicável a motores com escovas), lubrificação insuficiente ou danos do rolamento do motor;
Falha do sensor de velocidade: o sensor está coberto por poeira ou o fio está solto e a velocidade de rotação não pode ser detectada com precisão.
3) Programa de tratamento passo a passo
Ajustar o equilíbrio de carga: retirar todos os tubos centrífugos após a parada, pesar um por um com a balança eletrônica para garantir que o mesmo grupo de tubos centrífugos tenha uma diferença de peso de ≤ 0,2 g; se for um rotor de múltiplos tubos, deve ser colocado de acordo com o princípio de "colocação simétrica" (por exemplo, rotor de 6 furos, tubos vazios devem ser colocados simétricamente com o tubo de amostra), para evitar o desvio unilateral.
Verifique o estado do rotor: verifique visualmente se a superfície do rotor tem rachaduras, deformações (com foco na borda do rotor e na parede dos buracos), se houver rachaduras, deve ser desativada imediatamente (o rotor envelhecido tem risco de explosão); Limpe os objetos estranhos dentro da cavidade do rotor com uma escova macia e limpe com etanol sem água (para evitar que os objetos estranhos afetem o equilíbrio rotativo do rotor).
Peças do motor de manutenção: para o motor com escova, depois de desligar a tampa do motor, retire a escova de carbono, se a escova de carbono se desgastar até o comprimento ≤ 5 mm (o comprimento original geralmente é de 10-15 mm), é necessário substituir o mesmo modelo de escova de carbono; Para motores sem escovas, verifique se o rolamento tem um som ruim (quando girar, se houver um som de "saxa"), pode ser adicionado lubrificante especial de alta temperatura (manteiga comum não pode ser usada, afetará o desempenho devido ao derretimento de alta temperatura); Se o rolamento for danificado, deve ser substituído por um profissional.
Limpar o sensor de velocidade: Encontre o sensor de velocidade no interior do dispositivo (geralmente localizado perto do motor e com a aparência de uma sonda metálica), limpe a superfície da sonda com um pano sem poeira, mergulhe em etanol sem água, verifique se o cablagem do sensor está solto e inicie o teste do dispositivo depois de voltar a ser inserido.
4) Medidas preventivas
Equilibrar rigorosamente o peso do tubo centrífugo antes de cada amostragem para evitar a sobrecarga (a carga máxima do rotor deve atender aos requisitos das instruções do equipamento); Limpe o rotor e o sensor de velocidade após cada uso de 50 vezes e faça uma manutenção completa do motor uma vez por ano.
Falha de refrigeração: incapacidade de resfriar ou resfriamento lento demais
1) Fenômeno de falha
Após iniciar a função de refrigeração, o valor da temperatura do ecrã não cai (como definido - 20 ° C, a temperatura real é sempre a temperatura ambiente); Ou a velocidade de resfriamento é significativamente mais lenta (normalmente leva 30-40 minutos para cair da temperatura ambiente para -20 ° C, e mais de 1 hora em caso de falha), e alguns dispositivos exibem códigos como "falha de resfriamento", "exceso de temperatura".
2) Razões principais
Problemas do sistema de refrigeração: vazamento de refrigerante (uso prolongado que leva ao envelhecimento da tubulação), bloqueio do condensador (poeira, acúmulo de cabelo afeta o resfriamento), falha do compressor (não funciona corretamente);
Falha do sensor de temperatura: a precisão do sensor diminui ou danifica, o que faz com que o dispositivo calcule erradamente a temperatura;
Problemas de vedação da porta: o anel de vedação da tampa envelhece, deforma ou quebra, causando vazamentos de frio.
3) Programa de tratamento passo a passo
Limpar o condensador: desconecte a fonte de energia após a parada, encontre o condensador no lado ou na parte traseira do dispositivo (com aparência de placa de calor metálica), use ar comprimido (pressão ≤ 0.3MPa) para limpar a poeira da superfície; Se o óleo é mais sujo, você pode escovar suavemente com uma escova de cabelo macio mergulhada em detergente neutro e reiniciar o dispositivo após secar.
Verifique o estado de fechamento da porta: depois de fechar a tampa da porta, use uma folha de papel A4 para inserir a fechamento da porta e a fenda da caixa, se for fácil de extrair e sem resistência, indicando que a fechamento da porta é ruim; Retire o anel de vedação envelhecido e substitua o novo anel de vedação do mesmo modelo (certifique-se de que não é distorcido e está bem encaixado durante a instalação); Se o anel de vedação for apenas ligeiramente deformado, o secador de cabelo (intervalo de baixa temperatura) pode ser aquecido e soprado em direção à deformação por 3 a 5 minutos para torná-lo normal.
Detecção do sistema de refrigeração e do sensor: se a limpeza ainda não pode ser resfriada, contate o pessoal pós-venda do fabricante para detectar a pressão do refrigerante (a faixa de pressão normal deve se referir às instruções do equipamento, como a pressão estática do refrigerante R404A é de cerca de 0,8-1,2 MPa), se a pressão é muito baixa para indicar a existência de vazamentos, é necessário detectar vazamentos e complementar o refrigerante; Para os sensores de temperatura, pode ser testado por meio do método de contraste (medir a temperatura dentro da cavidade com um termômetro padrão, em comparação com o valor do ecrã, o desvio superior a ± 2 ° C requer a substituição do sensor).
4) Medidas preventivas
Limpe o condensador uma vez por mês para evitar o empilhamento de resíduos ao redor do equipamento (deve reservar ≥ 30 cm de espaço de refrigeração); Trabalhe suavemente ao trocar a tampa, evitando puxar fortemente o anel de vedação e substituindo o anel de vedação a cada dois anos.
Vibrações e ruído anormais: vibrações fortes ou ruído excessivo durante a operação
1) Fenômeno de falha
O equipamento oscila visivelmente durante a operação e os itens colocados na mesa podem ser abalados; Ao mesmo tempo, acompanhado de ruído anormal (como um som de "zumbido", "atrito" ou "impacto"), o ruído em decibéis excede os valores especificados nas instruções do dispositivo (geralmente ruído de funcionamento normal ≤ 65dB).
2) Razões principais
Posição instável do equipamento: a superfície da mesa não é plana ou o pé do equipamento não está alinhado;
Desequilíbrio do rotor: a instalação do rotor é excentrica, a colocação do tubo centrífugo é asimétrica ou o próprio rotor é deformado;
Desgaste de peças mecânicas: danos nos rolamentos do motor, dobramento do eixo principal ou desgaste da pinça do rotor.
3) Programa de tratamento passo a passo
Equipamento de alinhamento: coloque o horizontômetro na mesa superior do equipamento para verificar o estado horizontal; Se não for plano, ajuste o parafuso do pé do solo na parte inferior do dispositivo (para elevar o parafuso em sentido horário e baixar em sentido horário) até que a bolha do horizontômetro esteja na posição central; Ao mesmo tempo, certifique-se de colocar a mesa firme (não em madeira ou em mesas instáveis) para evitar a ressonância da mesa.
Verificar o rotor e a carga: retirar o rotor após a parada, verificar se o rotor tem deformação (por exemplo, a superfície do rotor é irregular), se a deformação requer a substituição do rotor; Ao re-amostrar, certifique-se de que o tubo centrífugo é colocado simétricamente, com diferença de peso ≤ 0,2 g, e que a superfície da amostra dentro do tubo centrífugo é altamente consistente (para evitar desvios de gravidade devido às diferenças de superfície do líquido); Ao instalar o rotor, certifique-se de que o rotor é totalmente concêntrico com o eixo e não é excentrico.
Verifique os componentes mecânicos: girar o eixo do motor com a mão após a interrupção da energia, se sentir cartão ou som, indicando danos no rolamento do motor, é necessário substituir o rolamento; Verifique se o eixo é dobrado (observar visualmente se o eixo é reto ou medir o batimento radial do eixo com uma escala percentual, o batimento normal é ≤ 0,05 mm), se a curvatura precisa ser reparada ou substituída pelo fabricante; Verifique se o botão do rotor está desgastado (se o botão for solto, o rotor será deslocado quando girar) e se o desgaste for grave, o botão deve ser substituído.
4) Medidas preventivas
Selecione uma mesa plana e robusta durante a instalação do equipamento e verifique o estado do rotor e o equilíbrio de carga antes de cada uso; Verifique os rolamentos do motor após cada 100 horas de funcionamento e adicione regularmente um lubrificante especial.
Falha de alarme: a tela mostra o código de alarme e o dispositivo está parado
1) Fenômeno de falha
Apagão repentina durante a operação do dispositivo, o código de alarme específico aparece na tela (como "Err2", "alarme de sobrevelocidade", "alarme de temperatura", etc.), alguns dispositivos acompanhados de uma mensagem de zumbido, o significado do código de fabricante diferente pode ser diferente, mas os tipos de alarme comuns concentram-se em sobrevelocidade, sobretemperatura, desequilíbrio, etc.
2) Razões principais
Alarme de sobrevelocidade: a velocidade de rotação excede a velocidade máxima permitida do dispositivo (por exemplo, a velocidade máxima do rotor é de 20.000 rpm, a velocidade real excede 21.000 rpm), falha do sensor de velocidade;
Alarme de sobretemperatura: temperatura dentro da câmara excede a faixa definida (por exemplo, temperatura acima de 0 ° C durante o resfriamento ou temperatura acima de 60 ° C durante o aquecimento), falha do sensor de temperatura;
Alarme de desequilíbrio: o desequilíbrio de carga excede o valor permitido do dispositivo (geralmente ≤ 0,5 g), o desequilíbrio detecta falhas do sensor.
3) Programa de tratamento passo a passo
Interpretar o código de alarme: primeiro consulte o manual do dispositivo para determinar o tipo de falha com base no código de alarme (por exemplo, um dispositivo de marca "Err2" representa um alarme desequilibrado, "Err5" representa um alarme de sobretemperatura); Se as instruções não forem claras, entre em contato com o suporte técnico do fabricante para obter instruções sobre o modelo do dispositivo e o código de alarme.
Tratamento direcionado:
Alarme de excesso de velocidade: verifique se a configuração de velocidade de rotação excede a velocidade máxima do rotor (certifique-se de que o modelo do rotor coincida com a velocidade de rotação configurada, como o rotor de baixa velocidade não pode ser usado para operações de alta velocidade); Se a configuração for normal, verifique se o sensor de velocidade está contaminado e reinicie o dispositivo depois de limpar o sensor;
Alarme de sobretemperatura: se o resfriamento for sobreaquecido, siga as etapas de tratamento de "falha de resfriamento" (limpar o condensador, verificar o refrigerante, etc.); Se o aquecimento for sobreaquecido, verifique se o tubo de aquecimento está em curto-circuito e se o sensor de temperatura está normal;
Alarme de desequilíbrio: reequilibre a carga para garantir a colocação simétrica do tubo centrífugo e o peso consistente, verifique se o cablagem do sensor de detecção de desequilíbrio está solto.
Reinicializar o dispositivo: após o processamento, desligue o dispositivo, espere 5 a 10 minutos para voltar a ligar, pressione a tecla "Reinicializar" para limpar o código de alarme e inicie o teste do dispositivo.
4) Medidas preventivas
Definir os parâmetros de funcionamento estritamente de acordo com a velocidade nominal do rotor para evitar sobrecarga ou uso de sobrevelocidade; Calibre regularmente os sensores de temperatura e velocidade (pelo menos uma vez por ano) para garantir a precisão da detecção.
Vagamento de amostra: ruptura do tubo centrífugo ou derramamento da amostra para o rotor
1) Fenômeno de falha
Após a operação, a tampa do dispositivo foi aberta para detectar resíduos líquidos dentro da cavidade do rotor, a centrífuga quebrou (os resíduos permaneceram dentro do orifício do rotor) ou a amostra derramou da centrífuga, contaminando o rotor e a parede da cavidade.
2) Razões principais
Problemas de tubo centrífugo: má qualidade do tubo centrífugo (por exemplo, classe de resistência à velocidade insuficiente), envelhecimento do tubo centrífugo (uso excessivo), tubo centrífugo não fechado ou tampa quebrada;
Operação inadequada: carga excessiva da amostra (mais de 2/3 do volume do tubo centrífugo, o líquido é fácil de derramar quando gira a alta velocidade), colocação asimétrica do tubo centrífugo resulta em força desigual;
Problemas com o rotor: a parede interna do orifício do rotor está corrompida ou danificada e o tubo centrífugo é raspado durante a rotação.
3) Programa de tratamento passo a passo
Limpar vazamentos: desconectar a fonte de energia após a parada, usar luvas e óculos de proteção, remover o rotor, remover os detritos do tubo centrífugo quebrado com pinças (evitar arranhões); Limpe os orifícios do rotor e as paredes da cavidade com etanol sem água ou desinfetante especial para remover os resíduos da amostra (se a amostra for corrosiva, deve ser lavada com uma grande quantidade de água limpa e desinfetada); Seque o rotor e a parede da cavidade após a limpeza para evitar que o líquido residual cause ferrugem.
Determine a causa e trate: verifique se o tubo de centrífuga restante está rachado ou envelhecido e, se necessário, substitua um novo tubo de centrífuga (escolha o tubo de centrífuga que corresponda à velocidade de rotação do equipamento, por exemplo, a centrífuga de alta velocidade requer um tubo de centrífuga com resistência superior a 15.000 rpm); Certifique-se de que a tampa do tubo centrífugo esteja apertada e não seja solta ou quebrada; Verifique se a parede interna do orifício do rotor é lisa e, se houver um rebento, pode ser polido suavemente com papel de arena fino (necessário operar por um profissional) ou substituir o rotor.
Reabilitação: substituir o tubo centrífugo qualificado, controlar a carga da amostra (não mais de 2/3 do volume do tubo centrífugo), colocar o tubo centrífugo de acordo com o princípio da simetria, garantir o equilíbrio do peso e reiniciar o equipamento.
4) Medidas preventivas
Escolha um tubo centrífugo produzido por fabricantes regulares que corresponda à velocidade de rotação do equipamento para evitar o uso repetido de tubos centrífugos descartáveis; Controle a altura da superfície do líquido durante a amostragem e verifique a vedação após a tampa do tubo centrífugo; Verifique o estado da parede interna do rotor antes de cada uso para evitar objetos estranhos ou espinhos.
Conclusão
O tratamento de falhas da centrífuga congelada de alta velocidade deve seguir o princípio de "primeiro resolver as causas simples, depois lidar com os componentes complexos", priorizando a verificação do fornecimento de energia, carga, instalação e outros problemas básicos, antes de reparar os componentes elétricos ou mecânicos em profundidade. No uso diário, a manutenção regular (limpeza, lubrificação, calibração) e a operação regular (balanceamento da carga, operação sem exceder a velocidade de rotação) são fundamentais para reduzir as falhas. Se você encontrar falhas complexas (como danos ao compressor, dobradura do eixo), nunca desmonte por conta própria, entre em contato com o pessoal pós-venda do fabricante em tempo útil para evitar danos adicionais ao equipamento ou acidentes de segurança devido à operação inadequada. Através do tratamento científico de falhas e manutenção preventiva, a vida útil do equipamento pode ser efetivamente prolongada e a estabilidade e a segurança dos experimentos podem ser garantidos.