4-16KS是德國SIGMA生產(chǎn)的可控低溫離心機(jī)，廣泛用于DNA或RNA提取制備、 PCR的擴(kuò)增以及各種分離作業(yè)。其體積小，操作簡 便，可以更換多種離心頭，同時具備制冷控溫功能， 在同類型設(shè)備中應(yīng)用較為突出。

1   SIGMA離心機(jī)的基本原理

SIGMA4-16KS離心機(jī)使用直流變頻電機(jī)， 通過轉(zhuǎn)子直接帶動離心頭轉(zhuǎn)動，最大轉(zhuǎn)速可達(dá)13000 rpm，最大離心加速度16060 g。該機(jī)器具有轉(zhuǎn)頭自 動識別，  電子檢測不平衡的功能，同時該機(jī)配備制冷 系統(tǒng)，采用氟利昂制冷，溫度在- 10~40 ℃可控[2] 。 電子系統(tǒng)方面采用單片機(jī)控制，能夠存儲最近操作設(shè) 置，單片機(jī)自動根據(jù)測量得到的轉(zhuǎn)速和溫度，實時控 制電機(jī)和制冷設(shè)備的運轉(zhuǎn)，  從而精確的控制轉(zhuǎn)速和溫 度[3] 。該機(jī)的速度檢測系統(tǒng)是由一個光電傳感器提取 信號傳給CPU板(位于電機(jī)底部的一塊小板，上面包 括一對光耦合)。原理為：發(fā)光二極管發(fā)光，通過電機(jī) 中軸的凹槽，照射到光電耦合接收二極管上。

正常情況下開機(jī)啟動，機(jī)器將會進(jìn)入自檢狀態(tài)自動通電檢測各個模塊，在伴 有2聲滴滴聲響后，表明通過自 檢，機(jī)器可以正常使用。如果 機(jī)器自檢發(fā)現(xiàn)問題，將會在前 面板顯示自檢的問題代號，例 如“E-12。

2 故障維修案例

2.1 故障案例一

(1)故障現(xiàn)象。離心機(jī)蓋子 無法打開，按開蓋按鍵無反應(yīng)。

(2)故障分析與解決。出 現(xiàn)此種故障，應(yīng)在徹底斷電情 況下依次做如下檢修：

①檢查 前面板及前面板與主板連接情 況，發(fā)現(xiàn)前面板按鍵失靈。故障是由于設(shè)備多年使用，造成前面板按鍵微動開關(guān) 損壞， 由于該機(jī)前面板按鍵采用微動開關(guān)按鍵，替換 比較方便，使用到一定年限后應(yīng)全部替換。前面板與 主板連接由于松動或者氧化等也容易造成這種情況，使用電子清潔劑清理接口即可消除該故障；

②檢查控 制鎖合蓋子的電器，將繼電器與主板斷開連接，通15 V直流電，檢查開合情況。檢測發(fā)現(xiàn)繼電器開合不正 常，時有時無。從而判定該繼電器不能正常工作。該 故障是由于繼電器長期使用時污垢進(jìn)入機(jī)械部件，  造 成開合不正常。更換繼電器，  故障消失。同時應(yīng)測量 主板供給該繼電器的供電穩(wěn)定情況。

2.2  故障案例二

(1)故障現(xiàn)象。離心機(jī)啟動后不能正常運轉(zhuǎn)，報錯 “br”。

(2)故障分析與解決。出現(xiàn)該報錯，應(yīng)停止使用機(jī) 器，依次做如下檢修：  ①檢查供電，檢測機(jī)器交流電 供電情況，發(fā)現(xiàn)電壓不穩(wěn)，聯(lián)系供電部門，  解決供電 穩(wěn)定狀況后，重啟機(jī)器，問題解決[6] ；②檢查電機(jī)， 斷開馬達(dá)與主板各項連接，檢查馬達(dá)線圈電阻，手動 轉(zhuǎn)動離心頭，  檢查是否有異響。經(jīng)過檢測，  發(fā)現(xiàn)電機(jī) 線圈電阻正常，但手動轉(zhuǎn)動離心頭后發(fā)現(xiàn)阻力過大， 轉(zhuǎn)子運動不夠流暢，更換該電機(jī)軸承，故障消除， 一般情況下，由于該型機(jī)器主板上帶有過流檢測電 路，電機(jī)不易燒毀。但由于長期使用，馬達(dá)軸承年久 損壞，  應(yīng)拆開馬達(dá)同時更換上下軸承，為安全使用起 見，長期重度使用的機(jī)器5年更換一次軸承[7] ；③檢查 主板，主板上有6個場效應(yīng)管IGBT，每2只一組控制變 頻電機(jī)一路電流大小，主板通過控制場效應(yīng)管的導(dǎo)通 從而控制每一相供給電機(jī)的電流大小，IGBT的門驅(qū)動 電路通過光耦合隔離，驅(qū)動電源，  檢測發(fā)現(xiàn)其中一對 IGBT完全損壞，更換損壞的場效應(yīng)管IGBT，故障消除，電機(jī)正常運轉(zhuǎn)。為了保證參數(shù)一致性和后續(xù)使用 的穩(wěn)定性，任何一個IGBT損壞后都應(yīng)該將IGBT全部6 個更換。IGBT的具體型號為BUZ385。

2.3  故障案例三

(1)故障現(xiàn)象。開機(jī)后或運行中顯示“Lid”或 “OPEn”。

(2)故障分析與解決。出現(xiàn)該錯誤報警的原因及 解決方法如下：

①查看機(jī)器溫度、周圍溫度和馬達(dá)溫 度，發(fā)現(xiàn)機(jī)器溫度超出平時正常值，造成該故障的原 因是機(jī)器長時間工作所產(chǎn)生大量熱量不能及時散出， 解決辦法是清理機(jī)器內(nèi)部灰塵，將機(jī)器放置于通風(fēng) 良好處，避免長時間高強(qiáng)度使用，如果軸承損壞或磨 損，應(yīng)該立即更換軸承；

②查看主板15 V供電，發(fā)現(xiàn) 供電故障，造成無法檢測蓋子開關(guān)狀態(tài)和進(jìn)行繼電器 運動，  造成該故障的原因是穩(wěn)壓二極管被擊穿，主板 上15 V電流是經(jīng)過降壓電阻和一個15 V穩(wěn)壓二極管提 供的，更換15 V穩(wěn)壓二極管和降壓電阻恢復(fù)供電，機(jī) 器正常運轉(zhuǎn)，同時采取措施穩(wěn)定供電[8-9]。

2.4  故障案例四

(1)故障現(xiàn)象。離心機(jī)出現(xiàn)報錯“E-04”。

(2)故障分析與解決。該報警直接與測溫電路有關(guān)，由于離心機(jī)內(nèi)壁上的PT100溫度傳感器失效導(dǎo)致 報警。檢查溫度傳感器線路連接處電壓是否為15 V。 如果電壓正常，則直接更換溫度傳感器PT100，即可 解決該問題；  若電壓不正常，  同故障案例三一樣檢測 15 V供電電路是否正常。

3   小結(jié)

SIGMA4-16KS離心機(jī)的維修重點應(yīng)關(guān)注設(shè)備常用模 塊，如制冷系統(tǒng)、變頻電機(jī)及其控制系統(tǒng)，  以及開關(guān) 電源和穩(wěn)壓電源供電系統(tǒng)。實際維修中把握各個子系 統(tǒng)的工作特點和相互關(guān)系，利于解決各種問題。

離心機(jī)眾多故障是因使用不當(dāng)造成，如離心機(jī)所 處環(huán)境差，不通風(fēng)，造成機(jī)器過熱[13] 。因而在平時工 作中應(yīng)當(dāng)勤于維護(hù)，  勤于檢查離心機(jī)環(huán)境工作狀態(tài)， 對使用者進(jìn)行相關(guān)培訓(xùn)，方能使設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)。