JPH11169748A - 遠心機の制御方法 - Google Patents
遠心機の制御方法Info
- Publication number
- JPH11169748A JPH11169748A JP36297197A JP36297197A JPH11169748A JP H11169748 A JPH11169748 A JP H11169748A JP 36297197 A JP36297197 A JP 36297197A JP 36297197 A JP36297197 A JP 36297197A JP H11169748 A JPH11169748 A JP H11169748A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安価でしかも精度の高いロータの異常振動運
転を防止する遠心機を実現するための制御方法を提供す
ること。 【解決手段】 ロータ駆動用モータを防振ゴムを介して
ケース本体に取付けた遠心機の制御方法において、前記
モータの非回転部の前記ケース本体に対する撓み量を測
定し、その撓み量が予め設定した閾値を越えた場合に前
記モータの駆動を停止させる。
転を防止する遠心機を実現するための制御方法を提供す
ること。 【解決手段】 ロータ駆動用モータを防振ゴムを介して
ケース本体に取付けた遠心機の制御方法において、前記
モータの非回転部の前記ケース本体に対する撓み量を測
定し、その撓み量が予め設定した閾値を越えた場合に前
記モータの駆動を停止させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、遠心機の制御方法
に関するもので、詳しくは、ロータの異常振動運転を防
止する遠心機の制御方法に関するものである。
に関するもので、詳しくは、ロータの異常振動運転を防
止する遠心機の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】遠心機ではチューブ（試験管）を収容し
た複数のバケットをロータに係合させ、該ロータを高速
回転させることによってチューブ内の試料等の遠心分離
を行っている。したがって、例えばバケットの１つをロ
ータに係合し忘れたり、各バケットにチューブを対称的
にセットしなかったり、試料の分注量が不均一であった
りした場合には、ロータが不平衡になり、この状態でロ
ータを高速回転させた場合には、異常振動が生じて駆動
軸の折損等の機械的な故障を起こす虞があり、また折損
等の機械的な故障までは至らないが、オペレータに恐怖
感を与える。
た複数のバケットをロータに係合させ、該ロータを高速
回転させることによってチューブ内の試料等の遠心分離
を行っている。したがって、例えばバケットの１つをロ
ータに係合し忘れたり、各バケットにチューブを対称的
にセットしなかったり、試料の分注量が不均一であった
りした場合には、ロータが不平衡になり、この状態でロ
ータを高速回転させた場合には、異常振動が生じて駆動
軸の折損等の機械的な故障を起こす虞があり、また折損
等の機械的な故障までは至らないが、オペレータに恐怖
感を与える。
【０００３】そこで、このような故障等を防止する目的
で、各種のアンバランス検出装置が提供されている（特
開平９ー９８２号，特開平４ー１４５９６７号，実開平
２ー１０８７４９号，実開昭５７ー１７５０３３号，実
開平２ー４８１４３号，実開昭６２ー１０９７４４号，
特開平５ー１０４０３１号）。これらのアンバランス検
出装置では、アンバランス運転において揺動が最も顕著
に現れる駆動軸またはロータを測定対象とし、それらに
対向するように非接触形センサを配設し、駆動軸，ロー
タ等とセンサ間の水平距離を計測し、その計測値に基づ
いて制御している。
で、各種のアンバランス検出装置が提供されている（特
開平９ー９８２号，特開平４ー１４５９６７号，実開平
２ー１０８７４９号，実開昭５７ー１７５０３３号，実
開平２ー４８１４３号，実開昭６２ー１０９７４４号，
特開平５ー１０４０３１号）。これらのアンバランス検
出装置では、アンバランス運転において揺動が最も顕著
に現れる駆動軸またはロータを測定対象とし、それらに
対向するように非接触形センサを配設し、駆動軸，ロー
タ等とセンサ間の水平距離を計測し、その計測値に基づ
いて制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、非接触
形センサはセンサ自身のコストが高いばかりでなく、例
えばホール素子等を使用した場合にはモータの回転磁界
を遮断する必要があり、フォトセンサ等を使用した場合
には塵埃等に対する対策を講じる必要があるなど、使用
環境を整えなくてはならず、装置全体としてコストの高
騰を免れない。
形センサはセンサ自身のコストが高いばかりでなく、例
えばホール素子等を使用した場合にはモータの回転磁界
を遮断する必要があり、フォトセンサ等を使用した場合
には塵埃等に対する対策を講じる必要があるなど、使用
環境を整えなくてはならず、装置全体としてコストの高
騰を免れない。
【０００５】そこで、本発明の目的は、安価でしかも精
度の高いロータの異常振動運転を防止する遠心機を実現
するための制御方法を提供することにある。
度の高いロータの異常振動運転を防止する遠心機を実現
するための制御方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の遠心機の制御方
法では、ロータ駆動用モータを防振ゴムを介してケース
本体に取付けた遠心機の制御方法において、前記モータ
の非回転部の前記ケース本体に対する撓み量を測定し、
その撓み量が予め設定した閾値を越えた場合に前記モー
タの駆動を停止させることを特徴としている。
法では、ロータ駆動用モータを防振ゴムを介してケース
本体に取付けた遠心機の制御方法において、前記モータ
の非回転部の前記ケース本体に対する撓み量を測定し、
その撓み量が予め設定した閾値を越えた場合に前記モー
タの駆動を停止させることを特徴としている。
【０００７】遠心機には、ロータ駆動用モータを防振ゴ
ムを介してケース本体に取付けたものがある。このよう
な遠心機の場合にはロータが不平衡であると、ロータと
共にモータも揺動される。そこで、本発明の遠心機の制
御方法では、センサをモータの非回転部分に接触させる
ことによって、即ち接触形センサを使用することによっ
てロータの揺動量を計測するようにしている。
ムを介してケース本体に取付けたものがある。このよう
な遠心機の場合にはロータが不平衡であると、ロータと
共にモータも揺動される。そこで、本発明の遠心機の制
御方法では、センサをモータの非回転部分に接触させる
ことによって、即ち接触形センサを使用することによっ
てロータの揺動量を計測するようにしている。
【０００８】さらに、本発明の遠心機の制御方法では、
前記防振ゴムの温度特性に対応して前記閾値を設定する
ことを特徴としている。
前記防振ゴムの温度特性に対応して前記閾値を設定する
ことを特徴としている。
【０００９】ゴムの特性として、温度の変化に伴ってエ
ネルギー吸収率（損失係数）が変化する傾向にある。即
ち、一定の温度範囲ではエネルギー吸収率は高いが、そ
の温度範囲よりも温度が低くまたは高くなると、エネル
ギー吸収率は減少する。上記一定の温度範囲でロータの
高速運転を行っても問題はないが、その温度範囲以外で
ロータの高速運転を行うとモータの駆動軸等を破損する
虞れがある。そこで、本発明の遠心機の制御方法では、
防振ゴムの温度に対応させて閾値を設定するようにして
いる。
ネルギー吸収率（損失係数）が変化する傾向にある。即
ち、一定の温度範囲ではエネルギー吸収率は高いが、そ
の温度範囲よりも温度が低くまたは高くなると、エネル
ギー吸収率は減少する。上記一定の温度範囲でロータの
高速運転を行っても問題はないが、その温度範囲以外で
ロータの高速運転を行うとモータの駆動軸等を破損する
虞れがある。そこで、本発明の遠心機の制御方法では、
防振ゴムの温度に対応させて閾値を設定するようにして
いる。
【００１０】上記接触形センサとしては、加速度セン
サ，リミットスイッチ，圧電セラミック式センサ，ひず
みゲージ等があるが、遠心機で要求される十分な精度が
得られるものとしてひずみゲージが好ましい。ひずみゲ
ージは低コストであり、実験の結果、感度，信頼性が十
分に得られた。
サ，リミットスイッチ，圧電セラミック式センサ，ひず
みゲージ等があるが、遠心機で要求される十分な精度が
得られるものとしてひずみゲージが好ましい。ひずみゲ
ージは低コストであり、実験の結果、感度，信頼性が十
分に得られた。
【００１１】ロータ自身のアンバランス量は、該ロータ
が停止している状態でも検出可能であるが、測定精度を
上げるためにロータを回転させてその遠心力によって揺
動量を増幅させてその揺動量を測定することが好まし
い。ロータの揺動量は第１次共振点（７００〜２０００
ｒｐｍ）で最大になるので、その付近の回転数で計測す
ることが好ましい。
が停止している状態でも検出可能であるが、測定精度を
上げるためにロータを回転させてその遠心力によって揺
動量を増幅させてその揺動量を測定することが好まし
い。ロータの揺動量は第１次共振点（７００〜２０００
ｒｐｍ）で最大になるので、その付近の回転数で計測す
ることが好ましい。
【００１２】防振ゴムの温度特性は、温度センサを防振
ゴムに直接接触させて計測するのが好ましいが、そうす
ると温度センサが防振ゴムの変形を阻害するので、防振
ゴムに近接した位置で測定を行うことが好ましい。
ゴムに直接接触させて計測するのが好ましいが、そうす
ると温度センサが防振ゴムの変形を阻害するので、防振
ゴムに近接した位置で測定を行うことが好ましい。
【００１３】
【実施例】図１は、本発明に係る遠心機の制御方法を実
施するための遠心機を示している。この遠心機ではモー
タ１のハウジング１ａ上端がブラケット２に固定されて
いる。そして、ブラケット２はその周縁の３か所に等間
隔に配置された防振ゴム３を介してケース本体４のモー
タ台４ａに設置されている。
施するための遠心機を示している。この遠心機ではモー
タ１のハウジング１ａ上端がブラケット２に固定されて
いる。そして、ブラケット２はその周縁の３か所に等間
隔に配置された防振ゴム３を介してケース本体４のモー
タ台４ａに設置されている。
【００１４】また、この遠心機には、ブラケット２の下
面周縁に下方へ向けて耐磨耗性の高いポリアセタールの
突起５が配設され、該突起５の下方のモータ台４ａには
ホルダ６が配設され、ホルダ６の上面にはひずみゲージ
組立体７が設置されている。このひずみゲージ組立体７
は、図２に示したように弾性板８にＵ字状の切込み８ａ
を入れ、該切込み８ａによって画成される舌片８ｂをホ
ルダ６に固定し、切込み８ａによって画成される環状片
８ｃと舌片８ｂとの境界にひずみゲージ９を貼設したも
のである。そして、環状片８ｃの自由端に上記突起５が
当接される。
面周縁に下方へ向けて耐磨耗性の高いポリアセタールの
突起５が配設され、該突起５の下方のモータ台４ａには
ホルダ６が配設され、ホルダ６の上面にはひずみゲージ
組立体７が設置されている。このひずみゲージ組立体７
は、図２に示したように弾性板８にＵ字状の切込み８ａ
を入れ、該切込み８ａによって画成される舌片８ｂをホ
ルダ６に固定し、切込み８ａによって画成される環状片
８ｃと舌片８ｂとの境界にひずみゲージ９を貼設したも
のである。そして、環状片８ｃの自由端に上記突起５が
当接される。
【００１５】また、防振ゴム３に近接したモータ台４ａ
上には、温度センサ１０が配設され、さらにケース本体
４の遠心室１１には、ロータ１２の種類を識別するめの
公知（例えば、特開平７ー４７３５０）のロータ識別セ
ンサ１３が配設されている。そして上記ひずみゲージ
９，温度センサ１０，識別センサ１３はコントローラ１
４に接続されている。
上には、温度センサ１０が配設され、さらにケース本体
４の遠心室１１には、ロータ１２の種類を識別するめの
公知（例えば、特開平７ー４７３５０）のロータ識別セ
ンサ１３が配設されている。そして上記ひずみゲージ
９，温度センサ１０，識別センサ１３はコントローラ１
４に接続されている。
【００１６】実施例で使用されている防振ゴム３は、図
３において○で示したような温度特性を有している。こ
の温度特性図は、不平衡に形成したテスト用のロータを
モータ軸に装着し、防振ゴム３の各温度でのロータの第
１次共振点における撓み量をひずみゲージ９によって測
定したものである。これによると、防振ゴム３の温度
（防振ゴム付近の雰囲気温度）が８〜１７℃の範囲で
は、ロータの第１次共振点でのひずみゲージ９によって
測定される抵抗値に対応する出力電圧がほぼ一定である
が、１７〜２０℃以上になると、温度の上昇とともにひ
ずみゲージ９によって測定される抵抗値に対応する出力
電圧が略比例して増加する特性を有している。
３において○で示したような温度特性を有している。こ
の温度特性図は、不平衡に形成したテスト用のロータを
モータ軸に装着し、防振ゴム３の各温度でのロータの第
１次共振点における撓み量をひずみゲージ９によって測
定したものである。これによると、防振ゴム３の温度
（防振ゴム付近の雰囲気温度）が８〜１７℃の範囲で
は、ロータの第１次共振点でのひずみゲージ９によって
測定される抵抗値に対応する出力電圧がほぼ一定である
が、１７〜２０℃以上になると、温度の上昇とともにひ
ずみゲージ９によって測定される抵抗値に対応する出力
電圧が略比例して増加する特性を有している。
【００１７】そこで、実施例では上記したように、予め
防振ゴム３のエネルギー吸収率の温度特性を調べ、その
温度特性に対応して閾値を設定している。閾値は、図４
において実線で示したように、ロータ１２の種類に応じ
て異なっている。例えば、実線Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｆは周囲に
４つのラックを備えたスイング式ロータで、Ａが最大で
Ｂ，Ｄ，Ｆと順次小さくなっている。また実線Ｃ，Ｅは
周囲に２つのラックを備えたスイング式ロータで、Ｃが
大きく、Ｅは小さい。なお、各閾値とも、機械に有害な
振動にならない程度の値、即ち破損の限界よりも相当に
低く設定している。
防振ゴム３のエネルギー吸収率の温度特性を調べ、その
温度特性に対応して閾値を設定している。閾値は、図４
において実線で示したように、ロータ１２の種類に応じ
て異なっている。例えば、実線Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｆは周囲に
４つのラックを備えたスイング式ロータで、Ａが最大で
Ｂ，Ｄ，Ｆと順次小さくなっている。また実線Ｃ，Ｅは
周囲に２つのラックを備えたスイング式ロータで、Ｃが
大きく、Ｅは小さい。なお、各閾値とも、機械に有害な
振動にならない程度の値、即ち破損の限界よりも相当に
低く設定している。
【００１８】そして、この遠心機では、ロータ１２が装
着されると、該ロータ１２の種類がセンサ１３を介して
コントローラ１４で識別される（ステップ２１）。そし
て、コントローラ１４において、上記ロータ１２の種類
に対応した閾値モード（Ａ〜Ｆ）が選定される（ステッ
プ２２）。また、ロータ１２が回転駆動されている間、
防振ゴム３の温度が温度センサ１０を介してコントロー
ラ１４によって常時計測される（ステップ２３）。そし
て、防振ゴム３の温度に対応した閾値が選定される（ス
テップ２４）。一方、ロータ１２が回転駆動されている
間、歪みセンサ９を介してコントローラによって撓み量
（電圧）が計測され（ステップ２５）、その測定値Ｔと
上記閾値Ｓとが比較され（ステップ２６）、測定値Ｔが
閾値Ｓよりも小さい場合にはロータ１２が引続き回転駆
動（加速）され、測定値Ｔが閾値Ｓを越えた場合には、
音，光等による警報を発して（ステップ２７）、モータ
１の駆動が停止される（ステップ２８）。
着されると、該ロータ１２の種類がセンサ１３を介して
コントローラ１４で識別される（ステップ２１）。そし
て、コントローラ１４において、上記ロータ１２の種類
に対応した閾値モード（Ａ〜Ｆ）が選定される（ステッ
プ２２）。また、ロータ１２が回転駆動されている間、
防振ゴム３の温度が温度センサ１０を介してコントロー
ラ１４によって常時計測される（ステップ２３）。そし
て、防振ゴム３の温度に対応した閾値が選定される（ス
テップ２４）。一方、ロータ１２が回転駆動されている
間、歪みセンサ９を介してコントローラによって撓み量
（電圧）が計測され（ステップ２５）、その測定値Ｔと
上記閾値Ｓとが比較され（ステップ２６）、測定値Ｔが
閾値Ｓよりも小さい場合にはロータ１２が引続き回転駆
動（加速）され、測定値Ｔが閾値Ｓを越えた場合には、
音，光等による警報を発して（ステップ２７）、モータ
１の駆動が停止される（ステップ２８）。
【００１９】なお、上記実施例では、防振ゴムの温度を
測定し、該温度を閾値の設定要素としているが、使用温
度の全域にわたってエネルギー吸収率が殆ど変化しない
防振ゴムを採用した場合には、防振ゴムの温度測定は必
要としない。また、ロータ１２の揺動量（防振ゴム３の
撓み量）をモータ１の取付けブラケット２とケース本体
４のモータ台４ａとの間で計測しているが、モータ１の
ハウジング１ａの適宜な部位とケース本体４の適宜な部
位との間で計測することもできる。
測定し、該温度を閾値の設定要素としているが、使用温
度の全域にわたってエネルギー吸収率が殆ど変化しない
防振ゴムを採用した場合には、防振ゴムの温度測定は必
要としない。また、ロータ１２の揺動量（防振ゴム３の
撓み量）をモータ１の取付けブラケット２とケース本体
４のモータ台４ａとの間で計測しているが、モータ１の
ハウジング１ａの適宜な部位とケース本体４の適宜な部
位との間で計測することもできる。
【００２０】また、上記実施例では、第１次共振点を通
過した際の撓み量を計測して、その撓み量（電圧）と閾
値とを比較しているが、各種ロータの回転数における防
振ゴムの温度（雰囲気温度）に対する閾値を予め設定
し、その閾値と撓み量を比較するようにしてもよい。
過した際の撓み量を計測して、その撓み量（電圧）と閾
値とを比較しているが、各種ロータの回転数における防
振ゴムの温度（雰囲気温度）に対する閾値を予め設定
し、その閾値と撓み量を比較するようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】上記したように、本発明に係る遠心機の
制御方法では、ロータのアンバランス量としてモータの
非回転部のケース本体に対する撓み量を測定し、その撓
み量が予め設定した閾値を越えた場合に前記モータの駆
動を停止させる。したがって、接触センサによって撓み
量の測定が可能になり、それによってロータの低回転で
の計測精度が高く、かつ安価な遠心機を得ることができ
る。
制御方法では、ロータのアンバランス量としてモータの
非回転部のケース本体に対する撓み量を測定し、その撓
み量が予め設定した閾値を越えた場合に前記モータの駆
動を停止させる。したがって、接触センサによって撓み
量の測定が可能になり、それによってロータの低回転で
の計測精度が高く、かつ安価な遠心機を得ることができ
る。
【００２２】さらに、本発明に係る遠心機の制御方法で
は、防振ゴムの温度特性に対応させて前記閾値を設定し
ているので、環境温度に関係なく破損等の防止が図れる
遠心機が得られる。
は、防振ゴムの温度特性に対応させて前記閾値を設定し
ているので、環境温度に関係なく破損等の防止が図れる
遠心機が得られる。
【図１】本発明に係る遠心機の制御方法を実施するため
の遠心機を概念的に示した断面図である。
の遠心機を概念的に示した断面図である。
【図２】実施例の遠心機で使用しているひずみゲージ組
立体を示した斜視図である。
立体を示した斜視図である。
【図３】実施例の遠心機で使用される防振ゴムの温度特
性を示したグラフである。
性を示したグラフである。
【図４】実施例の遠心機における各ロータに対する閾値
を示したグラフである。
を示したグラフである。
【図５】実施例の遠心機の制御を示したフローである。
１ モータ １ａ ハウジング １ｂ 駆動軸 ２ ブラケット ３ 防振ゴム ４ ケース本体 ４ａ モータ台 ５ 突起 ６ ホルダ ７ ひずみゲージ組立体 ８ 弾性板 ９ ひずみゲージ １０ 温度センサ １１ 遠心室 １２ ロータ １３ ロータ識別センサ １４ コントローラ
Claims (2)
- 【請求項１】 ロータ駆動用モータを防振ゴムを介して
ケース本体に取付けた遠心機の制御方法において、前記
モータの非回転部の前記ケース本体に対する撓み量を測
定し、その撓み量が予め設定した閾値を越えた場合に前
記モータの駆動を停止させることを特徴とする遠心機の
制御方法。 - 【請求項２】 前記防振ゴムの温度特性に対応して前記
閾値を設定することを特徴とする請求項１に記載の遠心
機の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36297197A JP3813722B2 (ja) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | 遠心機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36297197A JP3813722B2 (ja) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | 遠心機の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11169748A true JPH11169748A (ja) | 1999-06-29 |
| JP3813722B2 JP3813722B2 (ja) | 2006-08-23 |
Family
ID=18478198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36297197A Expired - Lifetime JP3813722B2 (ja) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | 遠心機の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3813722B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6953424B2 (en) | 2002-07-31 | 2005-10-11 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Rotor driving apparatus with temperature adjustment of elastic supporting portion |
| JP2008055368A (ja) * | 2006-09-01 | 2008-03-13 | Hitachi Koki Co Ltd | 遠心機 |
| JP2009039630A (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Olympus Corp | 遠心分離機および遠心分離機を用いた細胞処理装置 |
| CN106076666A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-11-09 | 淮南市鸿裕工业产品设计有限公司 | 电动离心机安全防护组件 |
| KR20170087901A (ko) * | 2014-11-12 | 2017-07-31 | 안드레아 헤티히 게엠베하 운트 코. 카게 | 원심 분리기 및 원심 분리기 내의 불균형 감지 방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103008120A (zh) * | 2013-01-16 | 2013-04-03 | 浙江新剑精密制品有限公司 | 一种精密零部件离心除油设备及方法 |
-
1997
- 1997-12-12 JP JP36297197A patent/JP3813722B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6953424B2 (en) | 2002-07-31 | 2005-10-11 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Rotor driving apparatus with temperature adjustment of elastic supporting portion |
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| JP4569778B2 (ja) * | 2006-09-01 | 2010-10-27 | 日立工機株式会社 | 遠心機 |
| JP2009039630A (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Olympus Corp | 遠心分離機および遠心分離機を用いた細胞処理装置 |
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| JP2017536230A (ja) * | 2014-11-12 | 2017-12-07 | アンドレアス ヘティック ゲーエムベーハー アンド カンパニー カーゲー | 遠心分離機、及び遠心分離機における不均衡を感知するための方法 |
| US10337943B2 (en) | 2014-11-12 | 2019-07-02 | Andreas Hettich Gmbh & Co. Kg | Centrifuge and method for sensing imbalances in the centrifuge |
| CN106076666A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-11-09 | 淮南市鸿裕工业产品设计有限公司 | 电动离心机安全防护组件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3813722B2 (ja) | 2006-08-23 |
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