JP2010125434A - Centrifuge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロータの運転実績管理が可能な遠心機に関し、特に、ロータの積算運転回数または積算運転時間等の運転実績データを保持できる磁気記録媒体をロータに備える遠心機に関する。 The present invention relates to a centrifuge capable of managing the operation results of a rotor, and more particularly to a centrifuge having a rotor with a magnetic recording medium capable of holding operation result data such as the accumulated operation number or accumulated operation time of the rotor.
細胞や遺伝子等の試料を収納する遠心機のロータ(回転体)は、高い遠心加速度を必要とするため、例えば、毎分100,000回転(100,000rpm)の高速で回転させる必要がある。このため、ロータに働く遠心応力が高くなるので、繰り返し使用すると、チタン合金やジェラルミン等から成るロータ材料に疲労破壊が生ずる恐れがある。このため、ロータは、有限の寿命を持つものとして取り扱われ、積算運転回数または積算運転時間(例えば、5,000回または10,000時間)が規定されている。ロータが所定の運転回数または運転時間に達したとき、疲労限界としてその時点で使用を中止し、廃棄することにしている。従って、ロータには寿命があり、ロータを安全に運転させるためには、ロータの運転実績を管理する必要がある。一般に、遠心機本体は各種のロータを着脱可能に装着できるように構成されているので、運転実績は各種のロータ毎に管理することが必要である。 Since the centrifuge rotor (rotary body) that stores samples such as cells and genes needs high centrifugal acceleration, it needs to be rotated at a high speed of 100,000 revolutions per minute (100,000 rpm), for example. For this reason, since the centrifugal stress acting on the rotor increases, repeated use of the rotor may cause fatigue failure in the rotor material made of titanium alloy, geralumin, or the like. For this reason, the rotor is handled as having a finite life, and the number of accumulated operations or the accumulated operation time (for example, 5,000 times or 10,000 hours) is specified. When the rotor reaches a predetermined number of operations or operation time, the use is stopped at that point as a fatigue limit and discarded. Therefore, the rotor has a life, and it is necessary to manage the operation results of the rotor in order to operate the rotor safely. Generally, since the centrifuge body is configured so that various types of rotors can be detachably mounted, it is necessary to manage the operation results for each type of rotor.
従来のロータの運転実績管理方法の一例として、下記特許文献1に開示されているように、ロータに磁性皮膜を備えた磁気記録媒体を設け、磁気ヘッドでデータの記録および再生を行い、ロータに運転実績データを記録させる方法が提案されている。
As an example of a conventional method of managing the operation of a rotor, as disclosed in
かかる従来の遠心機は、遠心分離する試料を収納するロータと、ロータを回転させる駆動モータと、ロータの運転実績データを磁気記録媒体に記録させ、またはその磁気記録媒体から再生させる磁気ヘッドと、ロータの回転速度を測定する回転センサと、これら駆動モータ、磁気ヘッド等を制御する制御装置(コントローラ)とを具備し、ロータの底部には、磁性皮膜が表面に被着された円筒形の磁気記録媒体が一体化されている。データ記録時には、制御装置に一時的に記憶された、ロータの型式、製造番号、積算運転回数、積算運転時間等の運転実績を示すデータを、該磁性皮膜に近接して配置される磁気ヘッドを介して、磁性皮膜の円筒外周面に規則的な間隔でSN極に磁化し、データの配列を記録する。また、データ再生時には、該磁性皮膜に近接して配置される磁気ヘッドを介して、規則的な間隔に配列された磁性皮膜の記録情報を制御装置へ読み取ることで、ロータの運転実績を示すデータを再生することができる。 Such a conventional centrifuge includes a rotor that stores a sample to be centrifuged, a drive motor that rotates the rotor, a magnetic head that records or reproduces the operation result data of the rotor on the magnetic recording medium, A rotation sensor that measures the rotation speed of the rotor, and a control device (controller) that controls these drive motors, magnetic heads, etc., are provided, and a cylindrical magnet with a magnetic film deposited on the surface of the rotor. The recording medium is integrated. At the time of data recording, data indicating operation results such as rotor type, serial number, number of accumulated operations, accumulated operation time, etc., temporarily stored in the control device, are arranged close to the magnetic film. The magnet is magnetized to the SN pole at regular intervals on the cylindrical outer peripheral surface of the magnetic film, and the data arrangement is recorded. In addition, during data reproduction, data indicating the operation performance of the rotor is read by reading the recording information of the magnetic film arranged at regular intervals to the control device via a magnetic head arranged close to the magnetic film. Can be played.
この場合、磁気ヘッドには狭いギャップを有した磁気コアが設けられ、該コアには制御装置に接続されたコイルが巻かれている。実績データの記録時には、ロータを回転させた状態で、制御装置よりコイルに電流を流すことで、コアギャップから磁界を発生させ、実績データに従って規定された磁極によって磁性皮膜を磁化させる。また、データ再生時には、前記データ記録時と同じ回転速度に保ってロータを回転させることによって、前記磁性皮膜から発せられる磁束を磁気ヘッドに受けて、電磁誘導により起電力を発生させて制御装置により電気信号に変換するものである。また、実績データの磁性皮膜への記録は、下記特許文献2に示されるように、2進数のデータを、一旦、MFM変調方式の2値化信号に変換し、パルス幅の異なる複数種のパルス信号によって磁気ヘッドを駆動して記録するものがある。
In this case, the magnetic head is provided with a magnetic core having a narrow gap, and a coil connected to the control device is wound around the core. When recording the actual data, a magnetic field is generated from the core gap by flowing a current from the control device to the coil while the rotor is rotated, and the magnetic film is magnetized by the magnetic pole defined according to the actual data. Also, during data reproduction, by rotating the rotor while maintaining the same rotational speed as during data recording, the magnetic head receives the magnetic flux generated from the magnetic film, and generates electromotive force by electromagnetic induction by the control device. It converts to an electrical signal. In addition, as shown in
上述した従来の遠心機では、磁気記録媒体がロータに設けられており、かつロータと共に高速で回転するため磁気記録媒体は高速回転に耐えうる強度が必要である。このため、磁気記録媒体は、カセットテープのような柔軟性がなく、またデータの記録および再生時において磁気ヘッドに接触させることができないため、磁気記録媒体と磁気ヘッドの両者間に、ある程度の間隙(エアギャップ)を設ける必要がある。このため、次のような問題点が生ずることが分かった。 In the conventional centrifuge described above, the magnetic recording medium is provided in the rotor and rotates at a high speed together with the rotor, so that the magnetic recording medium needs to have a strength that can withstand high-speed rotation. For this reason, the magnetic recording medium is not as flexible as a cassette tape and cannot be brought into contact with the magnetic head at the time of data recording and reproduction. Therefore, there is a certain gap between the magnetic recording medium and the magnetic head. (Air gap) must be provided. For this reason, it turned out that the following problems arise.
特に、磁気記録媒体と磁気ヘッド間の隙間を大きくすると、磁気ヘッドは、磁気記録媒体に記憶された磁極からの距離が遠くなるので、その磁気ヘッドが横切る磁束密度が小さくなり、磁気ヘッドに電磁誘導される起電力が小さくなる。このため、磁気記録媒体のデータ再生時には、起電圧を増幅させるための増幅回路を読出部(再生回路部)に設ける必要がある。さらに、磁気ヘッドが受ける上記磁束密度は、磁気記録媒体の磁極からの距離の二乗に比例して小さくなるため、磁気記録媒体と磁気ヘッド間の隙間のばらつきに基づいて、磁気ヘッドに検出される起電圧も大きくばらついてしまうという問題があった。 In particular, when the gap between the magnetic recording medium and the magnetic head is increased, the magnetic head is further away from the magnetic pole stored in the magnetic recording medium, so that the magnetic flux density traversed by the magnetic head is reduced and the magnetic head is The induced electromotive force is reduced. For this reason, at the time of reproducing data from the magnetic recording medium, it is necessary to provide an amplifier circuit for amplifying the electromotive voltage in the reading unit (reproducing circuit unit). Further, since the magnetic flux density received by the magnetic head decreases in proportion to the square of the distance from the magnetic pole of the magnetic recording medium, it is detected by the magnetic head based on the variation in the gap between the magnetic recording medium and the magnetic head. There was a problem that the electromotive voltage varied greatly.
一方、磁気記録媒体の磁性皮膜は、メッキ、蒸着等の被着技術により形成されるが、母材のわずかな傷による凹みや被着技術の条件(例えば、メッキ液のpH)により磁気皮膜の厚さにばらつきが生じることがある。これにより、磁性皮膜が有する残留磁束にばらつきが発生し、データ再生時において起電圧がさらにばらついてしまうという問題がある。 On the other hand, the magnetic film of the magnetic recording medium is formed by a deposition technique such as plating or vapor deposition. However, the magnetic film may have a dent due to slight scratches on the base material or the condition of the deposition technique (for example, the pH of the plating solution). Variations in thickness may occur. As a result, there is a problem in that the residual magnetic flux of the magnetic film varies and the electromotive voltage further varies during data reproduction.
結果的に、磁気ヘッドが受ける磁束密度に大きなばらつきがあると、磁気ヘッドの起電圧が大きくばらつく結果となる。その結果、上記増幅回路の出力は、磁束密度が大きい磁気記録媒体の再生では、増幅器の駆動電源電圧を超えた信号波形がカットされてピーク切れを生じた過大出力信号となり、逆に、磁束密度が小さい磁気記録媒体の再生では、記録データの磁極の間隔を再生できないという問題があった。いずれの場合も、正しい2値化データ信号を再生できない結果となる。 As a result, if there is a large variation in the magnetic flux density received by the magnetic head, the electromotive voltage of the magnetic head varies greatly. As a result, in the reproduction of a magnetic recording medium having a high magnetic flux density, the output of the amplifier circuit becomes an excessive output signal in which the signal waveform exceeding the drive power supply voltage of the amplifier is cut and the peak is cut off. However, when reproducing a magnetic recording medium having a small size, there is a problem that the interval between the magnetic poles of the recorded data cannot be reproduced. In either case, a correct binarized data signal cannot be reproduced.
上記問題を解決するために、磁性皮膜の厚さのばらつきを少なくする磁気記録媒体の製造技術が考えられるが、磁気記録媒体の母材に生じるわずかな傷のチェックや、メッキ液のpHや温度等の被着技術の条件を精密に管理する必要があり、製造設備および製造管理の費用が高価になるという問題を生ずる。 In order to solve the above problems, a manufacturing technique of the magnetic recording medium that reduces the variation in the thickness of the magnetic film can be considered. However, a slight scratch on the base material of the magnetic recording medium can be checked, and the pH and temperature of the plating solution. Therefore, it is necessary to precisely manage the conditions of the deposition technique such as the above, and there arises a problem that the cost of manufacturing equipment and manufacturing management becomes expensive.
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、ロータに装着された磁気記録媒体に、磁気ヘッドを介して正確に運転実績データを再生することが可能な制御手段を有する遠心機を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a centrifuge having control means capable of solving the above-mentioned problems and accurately reproducing operation performance data on a magnetic recording medium mounted on a rotor via a magnetic head. There is to do.
本発明の他の目的は、ロータの積算運転回数または積算運転時間等の運転実績データを記憶できる比較的安価な遠心機を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a relatively inexpensive centrifuge capable of storing operation record data such as the cumulative number of operation times or the cumulative operation time of a rotor.
上記問題を解決するために、運転実績データを記録する磁気記録媒体の回転速度に応答して変化する起電圧に着目した。すなわち、磁気記録媒体に記録された運転実績データの再生電圧は、電磁誘導により誘起され、増幅回路により増幅される。この起電圧は、磁気記録媒体の回転速度と比例関係にあることから、磁束密度の大きさ、すなわち起電圧の大きさに応じて再生時の磁気記録媒体の回転速度を変化させることに着目した。 In order to solve the above problem, attention was paid to an electromotive voltage that changes in response to the rotation speed of a magnetic recording medium that records operation performance data. That is, the reproduction voltage of the operation record data recorded on the magnetic recording medium is induced by electromagnetic induction and amplified by the amplification circuit. Since this electromotive voltage is proportional to the rotational speed of the magnetic recording medium, we focused on changing the rotational speed of the magnetic recording medium during reproduction according to the magnitude of the magnetic flux density, that is, the electromotive voltage. .
本発明の一つの特徴によれば、制御装置は、磁気ヘッドによって検出される磁気記録媒体の再生信号電圧の大きさに応答して、データを再生する前記磁気記録媒体の回転速度を変化させる。例えば、磁束密度が大きく再生信号の電圧が大きい磁気記録媒体を再生する場合、回転速度を小さくして起電圧の発生を抑え、逆に、磁束密度が小さい磁気記録媒体を再生する場合、回転速度を大きくして起電圧の発生を高くすることで、データ再生時における起電圧を安定させる。 According to one aspect of the present invention, the control device changes the rotation speed of the magnetic recording medium for reproducing data in response to the magnitude of the reproduction signal voltage of the magnetic recording medium detected by the magnetic head. For example, when reproducing a magnetic recording medium having a high magnetic flux density and a large reproduction signal voltage, the rotational speed is reduced to suppress the generation of an electromotive voltage. Conversely, when reproducing a magnetic recording medium having a small magnetic flux density, the rotational speed is Is increased to increase the generation of the electromotive voltage, thereby stabilizing the electromotive voltage during data reproduction.
本発明の他の特徴によれば、前記制御装置は、前記磁気ヘッドの検出信号を増幅するための増幅器と、該増幅器の出力信号を微分するための微分回路と、該微分回路の出力信号を再生2値化信号に変換するための2値化信号形成回路とを含む再生回路部を具備する。 According to another feature of the present invention, the control device includes an amplifier for amplifying the detection signal of the magnetic head, a differentiation circuit for differentiating the output signal of the amplifier, and an output signal of the differentiation circuit. A reproduction circuit unit including a binarized signal forming circuit for converting to a reproduced binary signal is provided.
本発明の上記特徴によれば、運転実績データを記録する磁気記録媒体の回転速度に応答して起電圧の発生を調整するので、磁気記録媒体から磁気ヘッドに受ける磁束密度が大幅にばらついても、常に、正確な2値化信号を再生することができる。これにより、ロータの運転実績データを正確に自動管理することができる
本発明の上記および他の目的、ならび上記および他の特徴は、以下の本明細書の記述および添付図面からさらに明らかにされる。
According to the above feature of the present invention, since the generation of the electromotive voltage is adjusted in response to the rotational speed of the magnetic recording medium for recording the operation result data, even if the magnetic flux density received from the magnetic recording medium to the magnetic head varies greatly. , Can always reproduce accurate binarized signal. Thus, the operation data of the rotor can be automatically and accurately managed. The above and other objects, and the above and other features of the present invention will be further clarified from the following description of the present specification and the accompanying drawings. .
以下、本発明の実施形態に係る遠心機について図面を参照して説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材または要素には同一の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する。 Hereinafter, a centrifuge according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that components and elements having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof is omitted.
図1は本発明の実施形態に係る遠心機の全体の断面構造を示す構成図、図2は図1に示した磁気記録媒体と磁気ヘッドの関係を示す拡大構造図、図3は図1に示した遠心機の機能ブロック図、図4は図3に示した再生回路部のブロック図をそれぞれ示す。 1 is a block diagram showing the overall cross-sectional structure of a centrifuge according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged structural view showing the relationship between the magnetic recording medium and the magnetic head shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a functional block diagram of the centrifuge shown, and FIG. 4 is a block diagram of the regeneration circuit unit shown in FIG.
最初に遠心機の全体の構成について説明する。図1に示すように、遠心機1は、上面から見た断面形状が略四角形を有する筐体(フレーム)2を備え、筐体2の内部には、チューブ等の試料容器(図示なし)を保持するためのチタン合金またはアルミニウム合金等から成るロータ(回転体)3と、ロータ3に回転駆動力を与えるための駆動モータ4と、底部材(プレート)5aおよびチャンバ5bによって区画されたロータ室(回転室)5とを具備し、また、筐体2内に形成されたロータ室5の上部開口部には、ノブ6aによって開閉可能なスライド式ドア6が開閉自在に取付けられている。
First, the overall configuration of the centrifuge will be described. As shown in FIG. 1, the
駆動モータ4は、例えば誘導モータから構成され、ロータ3を、制御装置8によって低速回転または高速回転で駆動することができる。モータ4によって回転駆動されるロータ3の回転速度は、ロータ3の底部に近接して設けられた回転センサ7によって検出される。図3の機能ブロック図に示されるように、回転センサ7の検出値(回転信号)は制御装置(コントローラ)8に入力され、制御部8eはその検出値と設定値とを比較、演算しながらモータ4の回転速度を制御する。また、回転センサ7の回転信号は、運転実績データの入力信号(パルス信号)に対する同期信号としても使用される。
The
図2に示されるように、ロータ3の底部には、円筒形の磁気記録媒体9が設けられている。円筒形の磁気記録媒体9は、円筒状のアルミニウム基板9aの上にメッキ、蒸着等の被膜技術によって形成された磁性皮膜(磁性メモリ薄膜)9bと、その上に形成されたコーティング膜(保護膜)9cと、を含む。磁気記録媒体9に運転実績データを書込または読出するための磁気ヘッド10は、水平方向Xに前進および後退可能な移動部材10aに固定されており、書込時(記録時)または読出時(再生時)において、後述する制御装置8からの指令によって、磁気記録媒体9に近接してこの間に電磁誘導を起こすための適切な間隙(エアギップ)を確保する。円筒形の磁気記録媒体9と磁気ヘッド10は一種のハードディスクメモリとして動作し、両者間の電磁誘導により、磁気記録媒体9は、その円筒状磁気皮膜9bの円周に沿って規則的な間隔で所定方向にSN磁極が磁化されており、運転実績データを記録できる。
As shown in FIG. 2, a cylindrical
この場合、磁気記録媒体9と磁気ヘッド10間の距離d2が遠くなると、磁性皮膜9bの磁極から磁気ヘッド10に受ける磁束密度が小さくなり、その結果、磁気ヘッド10に電磁誘導される起電圧が小さくなる。また、その磁束密度は、磁極からの距離d2の二乗に比例して小さくなるので、僅かな隙間d2の調整ずれから磁束密度が大きく異なり、起電圧が大きくばらついてしまう場合がある。
In this case, as the distance d2 between the
さらに、磁性皮膜9bの厚さd1(例えば、9μm)は、磁気皮膜9bと磁気ヘッド10の離間距離d2(例えば、0.3mm)に比較して、非常に薄い厚さとなるので、アルミニウム基板(母材)9aのわずかな傷による凹みや被着技術の条件により、磁気皮膜9bの厚さにばらつきが生ずる場合がある。この厚さd1のばらつきによって磁性皮膜9bが有する残留磁束にばらつきが発生し、データ再生時において磁気ヘッド10の起電圧がさらにばらついてしまう場合があった。本発明に従えば、そのようなデータ再生時の問題が解消される。
Furthermore, since the thickness d1 (for example, 9 μm) of the magnetic film 9b is very thin compared to the distance d2 (for example, 0.3 mm) between the magnetic film 9b and the
図3に示されるように、磁気記録媒体9は、磁気ヘッド10を介して、制御装置8に結合される。制御装置8は、演算部8a、メモリ部8b、表示部8cおよびタイマ部8dを具備する制御部(マイクロコンピュータ)8eを含み、さらに、駆動モータ4のインバータ駆動回路を含む駆動部8fと、磁気ヘッド10に運転実績データの書込信号(入力信号)Siを出力するための書込回路部8hと、磁気ヘッド10からの運転実績データの読出信号(再生アナログ信号)Saを制御部8eへ2値化信号Sdとして出力する再生回路部8gと、を具備する。
As shown in FIG. 3, the
本発明によれば、磁気記録媒体9の標準回転速度(例えば、1,000rpm)において磁気ヘッド10によって検出された起電圧(再生アナログ信号)Saは、最初に制御部8eで測定され、その電圧値に応じて駆動部8fが制御され、再生アナログ信号Saに応じた駆動モータ4の回転速度が整定される。後述するように、磁気ヘッド10の再生時において、再生アナログ信号Saが適正範囲(V1〜V2)(ただし、V1<V2とする)にある場合は、駆動モータ4(磁気記録媒体9)の回転速度Nを標準の回転速度N1(1,000rpm)に制御し、再生アナログ信号Saが適正範囲(V1〜V2)の下限値V1より小さい場合は、駆動モータ4(磁気記録媒体9)の標準の回転速度Nを、N1より高い回転速度N2(例えば、1,200rpm)に制御する。さらに、再生アナログ信号Saが適正範囲(V1〜V2)の上限値V2より高い場合は、駆動モータ4(磁気記録媒体9)の標準の回転速度Nを、N1より低い回転速度N3(例えば、800rpm)に制御する。これによって、磁気ヘッド10の再生時において磁気ヘッド10に誘導される起電圧(Sa)を補正する。
According to the present invention, the electromotive voltage (reproduced analog signal) Sa detected by the
図4に示されるように、再生回路部8gは、磁気記録媒体9に記憶された磁極の変化(例えば、N極からS極への変化)に従って磁極ヘッド10に電磁誘導された起電圧Saを増幅するための増幅器8g1と、増幅器8g1の増幅出力信号S1を微分するための微分回路8g2と、微分回路8g2の出力信号S2を基準レベルと比較して波形変換するためのコンパレータ8g3と、コンパレータ8g3の出力信号から2値化信号Sdを形成するための2値化信号形成回路8g4とを具備する。
As shown in FIG. 4, the reproducing
再生回路部8gは、図5に示されるように、磁気記録媒体9の記録信号(起電圧)Saのピーク値を2値化信号(パルス周期)Sdとして再生し、パルス周期Trを、例えば、Tr=1.0Tw、Tr=1.5TwおよびTr=2.0Twの3種をMFM変調方式のデジタル情報として設定して記録したものを再生し、最終的に、制御部8eにおいてデジタル情報(例えば、Tr=1.0Twの場合は、“1”“1”のデジタル情報とする)として再生するものである。このようなパルス周期TrからMFM変調方式された2値化信号を再生する技術は、本件出願人に係る上記特許文献2に開示された技術を採用することができる。
As shown in FIG. 5, the reproducing
本発明では、上述したように、磁気ヘッド10を横切る磁束密度のばらつきによる起電圧のばらつきのために、図5に示された再生2値化信号Sdが出力されなかったり、また再生2値化信号Sdのパルス周期Trにずれ量を生じて正しい情報を再生できなかったりすることを抑制するものである。
In the present invention, as described above, the reproduction binarization signal Sd shown in FIG. 5 is not output due to variations in electromotive voltage due to variations in magnetic flux density across the
表示部8cは、ロータ3の回転速度や遠心分離を行う時間等の運転条件を示すデータを制御部8eに入力するための操作パネル、および入力された情報の表示や運転中の情報をモニタする機能を有する。
The
メモリ部8bは、駆動モータ4の予め定められた手順に従って処理を実行するための制御プログラムが格納されたROMメモリと、磁気記録媒体9に記録された積算運転回数、積算運転回転時間等の運転実績データを再生したものを一時的に記憶したり、さらに磁気記録媒体9に記録すべき更新運転実績データを一時的に記憶するためのRAMメモリとを具備する。
The
タイマ部8dは、再生回路部8gから出力される2値化再生信号パルス(Sd)[図5(d)参照]の周期(Tr)を計測する第1のタイマ、および回転センサ7から検出される回転信号(Sr)の周期を計測する第2のタイマを具備する。
The
次に、制御装置8の運転制御について、図8の運転モードを示すタイムチャートを参照して説明する。
時刻t0で遠心機1の運転を開始すると、ロータ3が駆動モータ4により回転を始め、時刻t1において、制御装置8は、駆動モータ4の回転をある一定の低速の回転速度N1(1,000rpm)に整定制御する。
Next, the operation control of the control device 8 will be described with reference to the time chart showing the operation mode of FIG.
When the operation of the
時刻t1〜時刻t2の間において、制御装置8は、磁気ヘッド10を介して磁気記録媒体9に記録されている運転実績データの再生アナログ信号Sa(図5の(a)参照)の電圧値(最大値または平均値)が所定の正常電圧範囲V1〜V2(ただし、V2>V1)にあるか否かをチェックする。
Between time t <b> 1 and time t <b> 2, the control device 8 determines the voltage value of the reproduction analog signal Sa (see FIG. 5A) of the operation result data recorded on the
再生アナログ信号Saの電圧値をチェックした後、時刻t2〜t3において、制御装置8は、再生アナログ信号Saの電圧値に応じて駆動モータ4を所定の回転速度に整定させる。本実施例では、電圧値が上記正常電圧範囲V1〜V2にある場合、回転速度Nを継続してN1(1,000rpm)に整定させ、電圧が上記正常電圧範囲V1〜V2の下限値V1より低い電圧値にある場合、回転速度Nを標準値N1より高いN2(1,200rpm)に整定させるか、または電圧範囲がV1〜V2の範囲内になるように回転速度を上げるように制御する。さらに、電圧値が上記正常電圧範囲V1〜V2の上限値V2を超えた高い電圧値にある場合、回転速度NをN3(800rpm)に整定させるか、または電圧範囲がV1〜V2の範囲内になるように回転速度を下げるように制御する。
After checking the voltage value of the reproduction analog signal Sa, at time t2 to t3, the control device 8 sets the
このように再生アナログ信号Saの電圧値に対応して回転速度Nを可変させることによって、時刻t2〜時刻t3において、磁気ヘッド10を介して磁気記録媒体9に記録されている運転実績データを再生させる。この時、磁気ヘッド10は磁気記録媒体9に近接して配置され、円筒状磁気皮膜9bに規則的な間隔でSN極に磁化されたこれまでの運転実績データが、磁気ヘッド10を介して、後述するように制御装置8によって読み出され、制御装置8のメモリ部(RAM部)8bに一旦記憶される。ここで、再生された運転実績データがロータ3の寿命制限値に達している場合、制御装置8は、故障または寿命であることを、表示部8cに報知するか、または警告アラームを発生させ、同時に、駆動モータ4の回転を停止させる。
In this way, by varying the rotational speed N in accordance with the voltage value of the reproduction analog signal Sa, the operation result data recorded on the
一方、制御装置8は、再生のチェック機能を有し、運転実績データがメモリ部8bに記憶されている場合、再生された運転実績データを、メモリ部8bに記憶されている前回入力された記憶データと比較し、再生運転実績データが少ない数値の場合、制御装置8は故障であると判断し、故障アラームを発生して駆動モータ4の回転を停止させる。また、再生運転実績データがメモリ部8bの記憶データと同等である場合、またはメモリ部8bに記憶されているデータよりも多い数値である場合は、正常と判断し、制御装置8は再生したデータを最新運転実績データとしてメモリ部8bに記憶させる。ここで、メモリ部8bに記憶されているデータよりも再生された運転実績データが多い数値の場合でも、制御装置8はロータ3が他の遠心機で運転されている実績が加算されているものと判断し、正常と判断する。
On the other hand, the control device 8 has a regeneration check function, and when the operation result data is stored in the
制御装置8は、時刻t3〜時刻t4の期間に駆動モータ4を加速し、時刻t4〜時刻t5において、駆動モータ4の回転速度を予め使用者が設定した高速回転速度(例えば、100,000rpm)に整定制御する。この期間に、ロータ3に保持された試料は高速回転により遠心分離される。遠心分離後、制御装置8は、時刻t5〜時刻t6において、駆動モータ4を減速し、時刻t6〜時刻t7において、再び、上記再生標準速度である回転速度N1に整定させる。
The control device 8 accelerates the
時刻t6〜時刻t7において、制御装置8から磁気ヘッド10に運転実績データの入力信号を印加して磁界を発生させて円筒状磁気皮膜9b(図2参照)に対し、デジタル情報を示す規則的な間隔でSN極に磁化させることによって新たな運転実績データを記録させる。この場合、運転実績データは、制御装置8のメモリ部8bに一旦記憶された再生時の過去分データに、今回の運転実績データを積算して、磁気記録媒体9に記録する。
From time t6 to time t7, an input signal of operation performance data is applied from the control device 8 to the
記録後、時刻t7〜時刻t8において磁気記録媒体9に記録されている運転実績データの再生信号Saの電圧値をチェックする。チェック後、時刻t8〜時刻t9において制御装置8は、時刻t7〜時刻t8において検出した再生信号Saの電圧値に応じて、時刻t2〜時刻t3の場合と同様に、駆動モータ4の回転速度Nを、N1、N2、N3のいずれかに一つに整定させるか、または電圧範囲がV1〜V2の範囲内になるように任意の回転速度に制御する。所定の回転速度に整定した後、運転実績データを再生させ、メモリ部8bのものが正確に記録されているか確認する。
After the recording, the voltage value of the reproduction signal Sa of the operation performance data recorded on the
再生された運転実績データが、書込み時のメモリ部8bに記憶されているデータと一致しない場合は、制御装置8は故障と判断し、表示パネル8cに寿命表示またはアラームを発生し、駆動モータ4の回転を停止させる。再生された運転実績データが、メモリ部8bに記憶されているデータと一致した場合は、制御装置8は正常と判断し、再生されたデータが、メモリ部8bに登録されたロータ3の寿命に到達しているか否かを確認する。寿命に達した場合は、制御装置8は寿命表示またはアラームを発生し、駆動モータ4の回転を停止させる。寿命に到達していない場合、時刻t10において遠心機1の正常な作業を終了する。
When the reproduced operation result data does not match the data stored in the
このように、本発明の遠心機1では、磁気ヘッド10で検出される再生信号Saの電圧値に応じてロータ3の低速度の回転数Nを調整することによって、真の2値化信号(デジタル信号)Sdを再生できるように構成する。すなわち、再生時に磁気記録媒体9の磁極から磁気ヘッド10に受ける磁束密度が弱く起電力の発生が小さいと判断される場合は、再生時の磁気記録媒体9の回転速度を速くして起電力の発生を高く補正し、逆に、磁束密度が強く起電力の発生が大きいと判断される場合は、再生時の磁気記録媒体9の回転速度を遅くして起電力の発生を低く補正する。
As described above, in the
次に、図8に示した時刻t1〜時刻t3および時刻t7〜時刻t9における運転実績データの再生信号Saの電圧チェック、およびその電圧チェックに基づく運転実績データの再生の手順について、図9のフローチャートを参照して説明する。
ステップ100において、制御装置8は、駆動モータ4の回転をある一定の低速の回転速度N1(1,000rpm)に整定する。
Next, the flowchart of FIG. 9 shows the voltage check of the reproduction signal Sa of the operation result data at the time t1 to the time t3 and the time t7 to the time t9 shown in FIG. 8, and the reproduction procedure of the operation result data based on the voltage check. Will be described with reference to FIG.
In
次にステップ101において、制御装置8は、磁気ヘッド10を介して磁気記録媒体9に記録されている運転実績データの再生信号Saの電圧をチェックし、再生信号Saの電圧が正常範囲V1〜V2の下限値V1(図5の(a)参照)より小さい値か否かを判定する。
Next, at step 101, the control device 8 checks the voltage of the reproduction signal Sa of the operation result data recorded on the
ステップ101において再生信号Saの電圧が下限値V1より小さいと判断された場合(Yesの場合)、ステップ102に進み、制御装置8は、下限値V1より小さい電圧に対応した駆動モータ4の所定回転速度N2に加速させ、低速の回転速度N2(実施例では、1,200rpm)に整定させる。
When it is determined in step 101 that the voltage of the reproduction signal Sa is smaller than the lower limit value V1 (in the case of Yes), the process proceeds to step 102, and the control device 8 performs a predetermined rotation of the
次に、ステップ105において運転実績データを再生する。このとき、磁気ヘッド10により電磁誘導される再生信号Saの起電圧は、電動モータ4(ロータ3)の回転速度の上昇に伴い増加し、増加する。ここで、再生時の回転速度が速くなるため、記録時の磁極の周期と、再生信号の周期が異なるが、再生信号の周期に記録時と再生時の回転速度比を乗じることで、運転実績データを正確に変換することができる。
Next, in
上記ステップ101にて再生信号Saの電圧が正常範囲V1〜V2の下限値V1を超えた値である場合(Noの場合)、ステップ103へ進み、再生信号Saの電圧をチェックし、その電圧が正常範囲V1〜V2の上限値V2を超える値か否かを判定する。 When the voltage of the reproduction signal Sa is a value exceeding the lower limit value V1 of the normal range V1 to V2 in step 101 (No), the process proceeds to step 103, where the voltage of the reproduction signal Sa is checked. It is determined whether or not the value exceeds the upper limit value V2 of the normal range V1 to V2.
ステップ103で再生信号Saの電圧が上限値V2を超える場合(Yesの場合)、ステップ104に進み、制御装置8は、駆動モータ4を減速させ、標準速度N1(1,000rpm)より低速の回転速度N3(例えば、800rpm)に整定させる。
When the voltage of the reproduction signal Sa exceeds the upper limit value V2 in Step 103 (Yes), the process proceeds to Step 104 where the control device 8 decelerates the
次に、ステップ105において運転実績データを再生する。このとき、磁気ヘッド10により電磁誘導される起電圧は回転速度の低下に伴い減少し、再生信号Saの電圧も減少する。ここで、再生時の回転速度NがN3と小さくなるため、記録時の磁極の周期と、再生信号の周期が異なるが、再生信号の周期に記録時と再生時の回転速度比を乗じることで、運転実績データを正確に変換することができる。
Next, in
また、上記ステップ103において再生信号Saの電圧が上限値V2より小さい場合(Noの場合)、制御装置8は、再生信号Saの電圧が正常範囲(V1〜V2)内であると判断し、駆動モータ4の回転速度NをN1(1,000rpm)に整定させたまま、運転実績データを再生する。
Further, when the voltage of the reproduction signal Sa is smaller than the upper limit value V2 in step 103 (No), the control device 8 determines that the voltage of the reproduction signal Sa is within the normal range (V1 to V2), and drives The operation result data is reproduced while the rotational speed N of the
以上の実施態様から明らかにされるように、駆動モータ4の回転速度Nが標準速度N1(1,000rpm)において、磁気ヘッド10から検出される再生信号Saが、図6に示されるように、適正範囲(V1〜V2)の下限値V1より小さい場合でも、その再生信号Saの電圧値を検出した後、駆動モータ4の回転速度NをN1より高速なN2に補正して回転させるので、微分回路8g2から再生される、図6の(c)に示されるような微分回路出力信号S2を、図5の(c)に示されるような大きな適正信号S2に補正することができる。これによって、適正な再生2値化信号Sdの再生を可能にする。
As is clear from the above embodiment, when the rotational speed N of the
また、磁気ヘッド10から検出される再生信号Saが、図7に示されるように、逆に、適正範囲(V1〜V2)の上限値V2を超えるような場合でも、その再生信号Saの電圧値を検出した後、駆動モータ4の回転速度NをN3に補正して減速回転させるので、増幅器8g1および微分回路8g2から再生される、図7の(b)および(c)に示されるような、増幅器出力信号S1および微分回路出力信号S2のピーク切れの発生が防止される。これによって、図5の(c)に示されるような、適正な2値化信号S2に補正し、正しいゼロクロスポイント信号を得ることができる。すなわち、磁気ヘッド10の再生信号Saの電圧値を適正に補正することによって、不正なパルス周期Trの発生を防止することができる。
Further, as shown in FIG. 7, even when the reproduction signal Sa detected from the
以上の実施例の説明から明らかにされるように、運転実績データの再生信号の電圧に応じて、磁気記録媒体(駆動モータ)の再生回転速度を変化させることで、再生信号の電圧は安定し、運転実績データを正確に再生できる。また、本発明により従来では再生信号の電圧が正常範囲外で使用できなかった磁気記録媒体でも、運転が可能となり歩留まりの向上を図ることができる。 As will be apparent from the above description of the embodiment, the voltage of the reproduction signal is stabilized by changing the reproduction rotation speed of the magnetic recording medium (drive motor) according to the voltage of the reproduction signal of the operation result data. , Driving performance data can be accurately reproduced. In addition, according to the present invention, even a magnetic recording medium that could not be used outside the normal range of the reproduction signal voltage can be operated and the yield can be improved.
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。 As mentioned above, although the invention made | formed by this inventor was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible within the range which does not deviate from the summary.
1:遠心機 2:筐体(フレーム) 3:ロータ 4:駆動モータ
5:ロータ室 5a:底部材(プレート) 5b:仕切り部材 6:ドア
6a:ドアのノブ 7:回転センサ 8:制御装置(コントローラ)
8a:演算部 8b:メモリ部 8c:表示部 8d:タイマ部
8e:制御部 8f:駆動部 8g:再生回路部 8h:書込回路部
8i:切換回路部 9:磁気記録媒体 9a:アルミニウム基板
9b:磁気皮膜 9c:コーティング膜(保護膜) 10:磁気ヘッド
10a:移動部材
1: Centrifuge 2: Housing (frame) 3: Rotor 4: Drive motor 5: Rotor chamber 5a: Bottom member (plate) 5b: Partition member 6: Door 6a: Door knob 7: Rotation sensor 8: Control device ( controller)
8a:
Claims (2)
前記制御装置は、前記磁気ヘッドによって検出される前記磁気記録媒体の再生信号の電圧の大きさに応答して、データを再生する前記磁気記録媒体の回転速度を変化させることを特徴とする遠心機。 A rotor having a magnetic recording medium that is rotationally driven by a motor in a state in which a sample is stored and records data, and the magnetic recording medium for reproducing data of the magnetic recording medium or recording data on the magnetic recording medium A magnetic head disposed at a position close to the magnetic head, a rotation sensor for detecting a rotation speed of the rotor, rotation of the motor based on a rotation detection signal of the rotation sensor, and the magnetic recording medium A centrifuge having a control device for controlling the magnetic head so as to reproduce data or record data,
The control device changes a rotation speed of the magnetic recording medium for reproducing data in response to a magnitude of a reproduction signal voltage of the magnetic recording medium detected by the magnetic head. .
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