CN208297550U - 医用离心机转速校准仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种医用离心机转速校准仪，包括数据采样管和数据记录管，数据采样管内设有第一加速度传感器和第二加速度传感器，第一加速度传感器和第二加速度传感器固定安装在数据采样管内，第一加速度传感器和第二加速度传感器间的距离为已知且恒定，数据记录管内设有数据记录仪，第一加速度传感器和第二加速度传感器通过电缆连接数据记录管内的数据记录仪。本实用新型利用两个距离固定的加速度计，分别测量医用离心机转盘上径向方向上两点的加速度，可精确的求出径向距离，根据径向距离可快速求得实际转速，误差小，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及医疗设备检测技术领域，具体涉及一种医用离心机转速校准仪。
背景技术
在日常的计量工作中，检验检疫、食品、医药、生化等行业常常要求对其使用的离心机进行校准。行业标准《YY/T0657-2008医用离心机》中规定，低速医用离心机的转速相对误差范围为±2.5％，高速医用离心机的转速相对误差范围为±1.0％。但是，至今在计量检测方向上没有合适的技术手段和校准方法。
医用离心机大部分都是带盖封闭型的，盖分带有机玻璃观察窗和无有机玻璃观察窗两种类型。对于盖上有有机玻璃观察窗类型的离心机转速的测量，往往采取使用电子计数式转速表对其进行校准。在实际操作中，测量前应在离心机转动臂或轴上选择合适的位置粘贴一块反光纸，使光电传感器通过盖上有机玻璃观察窗容易照射到反射信号，按要求设定离心机转速，启动离心机，使用电子计数式转速表对其进行测速，将离心机设定转速值与电子计数式转数表表示值进行比较。其中的问题是：转速表的测量范围是(0-99999)r/min，在实际操作中，离心机转速较高时，由于手持转速表的不稳定，常常会有误信号，导致测量结果不准确，离心机转速越高，这种可能性就越大。对于盖上无有机玻璃观察窗类型的医用离心机转速的测量，目前，被人们提出的方法有三种，如下：
1.频率计法。选用可弯曲螺旋支撑杆和强力磁钢的专用测速传感器进行测量，利用磁钢对离心机盖和箱体的引力将其固定在离心机的上盖外侧，传感器对准离心机转动臂或轴上粘贴的反射记号，利用压在盖子底下的可弯曲螺旋支撑杆将光源及光电接收、转换装置的控制信号、测量信号(电信号)引出并连接到测速装置。该方法在实际操作上，会因为各种医用离心机结构不同，而导致并非所有型号的医用离心机均适用。首先，对于非铁磁材料，则永磁体无法吸附。其次，机体振动强烈，可能导致永磁体脱落。
2.测振仪法。可以人为的破坏离心机悬臂的平衡，在悬臂的一端加入适当配重，但不大于样品容量不平衡容忍度。离心机在这种状态开始工作，会产生周期性的振动，而这种振动的周期和离心机的旋转周期相同。用高灵敏度测振仪及相关软件在离心机的工作环境进行测量，若灵敏度足够高，便可以捕捉到这种周期振动，也就测量了离心机的转速。该方法需要高灵敏度的测振仪，且要求离心机工作于不平衡状态。
3.加速度计法。将经过校准的加速度计固定在离心机的转盘(或悬臂)上，通过测量得到的加速度值与转轴的景象距离可以算出医用离心机的实际转速。该方法在测定独立参数时，实际测定加速度值的精度很高，可远高于0.1％，而确定由旋转轴中心到被试仪表敏感元件质量的惯性中心的径向距离则比较困难。原因是：医用离心机的转动轴在转盘中央，加速度计到真实转动轴中心线的径向距离很难精确测定，而存在误差。同时，不同的加速度计在惯性力的作用下，确定敏感元件的惯性中心位置和惯性质量的位移时，会产生测量中的系统误差，该误差有时会大大超过偶然误差。对于小转盘(R值小)的医用离心机，测量R的相对误差就很显著。
国内已有文献报道临床实验室离心机的转速、时间、温度等主要技术指标进行校准，介绍了校准方法，探讨了离心机计量检测方法；有文献设计精密离心机和精密温控装置复合的校准设备；也有文献研究离心机法校准加速度计不确定度的统计模拟算法。在已见报道的文献中，未见采用微型加速度记录仪和电容加速度计进行医用离心机转速校准仪的报道。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种医用离心机转速校准仪，用以解决现有医用离心机转速测量精度低、成本高的问题。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为
医用离心机转速校准仪，包括数据采样管和数据记录管，数据采样管内设有第一加速度传感器和第二加速度传感器，第一加速度传感器和第二加速度传感器固定安装在数据采样管内，第一加速度传感器和第二加速度传感器间的距离为已知且恒定，数据记录管内设有数据记录仪，第一加速度传感器和第二加速度传感器通过电缆连接数据记录管内的数据记录仪。
优选的，所述数据采样管、数据记录管与采血管尺寸一致。
优选的，所述第一加速度传感器和第二加速度传感器均为电容式加速度传感器。
优选的，所述第一加速度传感器和第二加速度传感器为1C1XX系列电容式加速度传感器。
优选的，所述数据记录管中的数据记录仪为MSR160微型数据记录仪。
本实用新型具有如下优点：
本实用新型利用两个距离固定的加速度计，分别测量医用离心机转盘上径向方向上两点的加速度，可精确的求出径向距离，根据径向距离可快速求得实际转速，误差小，成本低。
附图说明
图1是本实用新型转速校准仪置于离心机内的结构图。
图2是双加速度计示意图。
其中：
1-第一加速度传感器，2-数据采样管，3-电缆，4-数据记录管，5-数据记录仪，6-第二加速度传感器，7-医用离心机转盘，8-筒槽。
具体实施方式
以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
实施例1
见图1，本实施例公开的医用离心机转速校准仪，包括数据采样管2和数据记录管4，数据采样管2内设有第一加速度传感器1和第二加速度传感器6，分别用于检测两点加速度，第一加速度传感器1和第二加速度传感器6固定安装在数据采样管2内，第一加速度传感器1和第二加速度传感器6之间的距离为已知且恒定，数据记录管4内设有数据记录仪5，第一加速度传感器1和第二加速度传感器6通过电缆3连接数据记录管4内的数据记录仪5，数据记录仪5用于记录第一加速度传感器1和第二加速度传感器6所采集的加速度数据。具体的，所述数据记录管4中的数据记录仪5为MSR160微型数据记录仪。
在本实施例的一种进一步的技术方案中，所述数据采样管2、数据记录管4与采血管尺寸一致。以便于将数据采样管2和数据记录管4安装在医用离心机转盘7上的筒槽8内，该筒槽8在离心过程中用于放置采血管。
在本实施例的一种进一步的技术方案中，所述第一加速度传感器1和第二加速度传感器6均为电容式加速度传感器。具体的，第一加速度传感器1和第二加速度传感器6为1C1XX系列电容式加速度传感器，1C1XX系列加速度传感器在使用MSR160微型数据记录仪提供的3伏电压作为激励电源时，最大输出为1.5伏。
本实用新型通过增加一个加速度计来解决现有技术中医用离心机转速测量精度低、成本高的问题。见图2，利用两个距离固定的加速度计，分别测量医用离心机转盘上径向方向上A、B两点的加速度。其中距离AB的长度L是固定并且已知的，另圆心点O与点A两点距离为R，依据几何学知识，可由A、B两点的加速度值和R、L的比例关系求出R的大小。利用改进的方法后，可以很精确的求出径向距离R。且由于点A和点B间的距离L已确定，转速n的测量精度只取决于所使用的加速度计的测量不确定度。
利用目前出现的微型加速度记录仪和电容加速度计，可制成与采血管大小相同的新型医用离心机转速校准仪，使用时只需要把医用离心机转速校准仪放入一样离心机转盘上的筒槽内，记录医用离心机运转时候的加速度值。医用离心机停止运行后，取出转速校准仪，读取相应时刻的加速度值即可求出该时刻的实际转速。
具体来说，校准时将经过校准的加速度传感器固定在医用离心机的转盘(或悬臂)上，使加速度传感器的敏感轴与转盘(或悬臂)的径向重合，调整医用离心机以不同转速工作，可以得到不同的加速度。加速度传感器上的向心加速度为：
那么
式中：ω——转盘旋转角速度；n——转速，r/s；T——旋转周期；R——由旋转轴中心到被试仪表敏感元件质量的惯性中心的径向距离。
依据几何学知识，利用两个距离固定的加速度传感器，分别测量医用离心机转盘径向方向上A、B两点的加速度。其中，距离AB的长度L是固定并已知的，令OA两点距离为R，则有
αA＝4πn2R (3)
αB＝4πn2(R+L) (4)
由(3)、(4)式可求出R，
再带入(2)式，以A为计算点，则有：
通过以上方法，可以很精确地求出径向距离R。且才能够式(6)可以看出，由于点A和点B间的距离L已确定，n的测量精度只取决于所使用的加速度计的测量不确定度。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (5)
1.医用离心机转速校准仪，其特征在于，包括数据采样管(2)和数据记录管(4)，数据采样管(2)内设有第一加速度传感器(1)和第二加速度传感器(6)，第一加速度传感器(1)和第二加速度传感器(6)固定安装在数据采样管(2)内，第一加速度传感器(1)和第二加速度传感器(6)间的距离为已知且恒定，数据记录管(4)内设有数据记录仪(5)，第一加速度传感器(1)和第二加速度传感器(6)通过电缆(3)连接数据记录管(4)内的数据记录仪(5)。
2.根据权利要求1所述的医用离心机转速校准仪，其特征在于，所述数据采样管(2)、数据记录管(4)与采血管尺寸一致。
3.根据权利要求1所述的医用离心机转速校准仪，其特征在于，所述第一加速度传感器(1)和第二加速度传感器(6)均为电容式加速度传感器。
4.根据权利要求3所述的医用离心机转速校准仪，其特征在于，所述第一加速度传感器(1)和第二加速度传感器(6)为1C1XX系列电容式加速度传感器。
5.根据权利要求1所述的医用离心机转速校准仪，其特征在于，所述数据记录管(4)中的数据记录仪(5)为MSR160微型数据记录仪。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114705232A (zh) * | 2022-03-16 | 2022-07-05 | 南京苏试广博环境可靠性实验室有限公司 | 一种单片机红外光电测转速系统 |
| CN116699178A (zh) * | 2023-07-21 | 2023-09-05 | 常州天利智能控制股份有限公司 | 一种耐高温抗辐照加速度传感器检测设备 |
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