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离心机是利用离心力，分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开，或将乳浊液中两种密度不同，又互不相溶的液体分开（例如从牛奶中分离出奶油）；离心机也可用于排除湿固体中的液体，离心机大量应用于化工、石油、食品、制药、选矿、煤炭、水处理和船舶等部门。
离心机是一种很常见的设备，离心机在高速旋转的过程中，由离心力所导致的运动使悬浮于液体中的固体物质形成沉淀，也就是悬浮体液中质量或体积较大的物体向转头半径Zda的方向移动，而质量或体积较小的部分沉积在转头半径较近的地方。
如今，离心机在农业、食品检验，农药残留检验、环保、土肥，寄生虫、食品化工、水质检测，污水处理领域均有很广泛的应用。可能很多小伙伴们依旧对离心机的知识了解不多，接下来我就要来为大家一一介绍关于离心机的相关知识，包括：离心机工作原理、分类和特点。
离心机工作原理1、离心就是利用离心机转子高速旋转产生的强大的离心力原理，加快液体中颗粒的沉降速度，把样品中不同沉降系数和浮力密度的物质分离开。当含有细小颗粒的悬浮液静置不动时，由于重力场的作用使得悬浮的颗粒逐渐下沉。
粒子越重，下沉越快，反之密度比液体小的粒子就会上浮。微粒在重力场下移动的速度与微粒的大小、形态和密度有关，并且又与重力场的强度及液体的粘度有关。像红血球大小的颗粒，直径为数微米，就可以在通常重力作用下观察到它们的沉降过程。
2、此外，物质在介质中沉降时还伴随有扩散现象。扩散是无条件的的。扩散与物质的质量成反比，颗粒越小扩散越严重。而沉降是相对的，有条件的，要受到外力才能运动。沉降与物体重量成正比，颗粒越大沉降越快。
对小于几微米的微粒如病毒或蛋白质等，它们在溶液中成胶体或半胶体状态，仅仅利用重力是不可能观察到沉降过程的。因为颗粒越小沉降越慢，而扩散现象则越严重。所以需要利用离心机产生强大的离心力，才能迫使这些微粒克服扩散产生沉降运动。离心机是利用离心力原理，分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。
离心机的分类一、按分离因素Fr值，可将离心机分为以下几种型式：1、常速离心机Fr≤(一般为~)，这种离心机的转速较低，直径较大。
2、高速离心机Fr=~，这种离心机的转速较高，一般转鼓直径较小，而长度较长。
3、超高速离心机Fr，由于转速很高(r/min以上)，所以转鼓做成细长管式。分离因素Fr是指物料在离心力场中所受的离心力，与物料在重力场中所受到的重力之比值。
二、按操作方式，可将离心机分为以下型式：1、间隙式离心机其加料、分离、洗涤和卸渣等过程都是间隙操作，并采用人工、重力或机械方法卸渣，如三足式和上悬式离心机。
2、连续式离心机其进料、分离、洗涤和卸渣等过程，有间隙自动进行和连续自动进行两种。
三、按卸渣方式，可将离心机分为一下型式：1、刮刀卸料离心机：工序间接，操作自动；
2、活塞推料离心机：工序半连续，操作自动；
3、螺旋卸料离心机：工序连续，操作自动；
4、离心力卸料离心机：工序连续，操作自动；
5、振动卸料离心机：工序连续，操作自动；
6、颠动卸料离心机：工序连续，操作自动。
四、按工艺用途，可将离心机分为：过滤式离心机、沉降式离心机、离心分离机。
五、按安装的方式，还可将其分为立式、卧式、倾斜式、上悬式和三足式等。六、工业用离心机按结构和分离要求，可分为过滤离心机、沉降离心机和分离机三类。离心机特点通过离心机对液体中的固相杂质分离，达到澄清的效果。用于分离各种难于分离的悬浮液。特别适用于浓度小粘度大，固相颗粒细，固液重度较小的固液分离。固相要停机后取出。
管式离心机主要缺点是间歇操作。转鼓容积小。要频繁地停机清除沉渣.所以要通过加强分离理论研究和离心分离过程研究来强化管式离心机分离性能。
转子是离心机的主要配件。简单的说，可以将离心机分为主机和可拆卸的转子(转头)两部分，一个多功能主机通常可以配多个转子，靠不同型号的转子来满足不同的需要来实现其“多功能”的,这样可以有效的降低采购成本。
但是选购的时候需要注意选择转子拆装方便的离心机，一般的离心机转子与主轴直接配合，厂家为了降低噪音往往把主机和转子的配合度做得相当高，但这样Zda的弊端就是转子容易与主轴咬死造成拆卸不方便，另外，这种转子与电机的配合方式还存在很强的方向性，当转子方向与电机主轴配合发生偏移时会造成较大的噪音影响整机的使用寿命，严重的话将会造成主轴断裂，转子爆炸。
Z常用的转子包括固定角转子和水平转子。转子越齐当然功能越全，所以选择转子通常根据常用样品的容量及离心的条件选择，通常水平转头和角转头各一个，大容量(相对较低速)的转子和小容量高转速的转子各一个，再根据工作中的不同需要选择其他转子。
离心机转子的分类：⑴角式转头角式转头是指离心管腔与转轴成一定倾角的转头。它是由一块完整的金属制成的，其上有4～12个装离心管用的机制孔穴，即离心管腔，孔穴的ZX轴与旋转轴之间的角度在20～40度之间，角度越大沉降越结实，分离效果越好。
这种转头的优点是具有较大的容量，且ZX低，运转平衡，寿命较长，颗粒在沉降时先沿离心力方向撞向离心管，然后再沿管壁滑向管底，因此管的一侧就会出现颗粒沉积，此现象称为“壁效应”，壁效应容易使沉降颗粒受突然变速所产生的对流扰乱，影响分离效果。
角转子中的离心管能够保持固定的角度离心，可以使用较高的转速，离心后沉淀位于管底的斜面。较大容量的转子通常可以配不同的“适配器”来“固定”小容量的样品管，例如6x85ml的转子每孔可以放置85ml的离心管，也可以放50ml或者15—20ml的离心管，实现一物多用;但是由于重量的负担，大容量转子的Zgao转速相对小的要低一些，因而还要考虑Zgao离心力是否能满足实验要求。
Zgao转速的转头通常是适配2ml离心管的转子，有时一个转子的价格就几乎可以买多一个小离心机，可以另外购置小型台式高速离心机，这样还可以减少昂贵设备的损耗。有的小型台式的高速离心机也提供大小不同的固定角转子(分别配合0.5ml和2ml/1.5ml离心指管，其实，除非是经常固定使用0.5ml离心管且每次离心的样品量比较大，一般选择一个2ml/1.5ml转子，配合适配器(有适合0.2ml、0.4ml、0.5ml管的适配器)就可以满足需要。如果常用PCR条管的还要考虑配一个8联管的转子比较方便。
角转子配的盖子有助于减少摩擦、降低噪音和防止意外，使用角转子一定要盖盖，如未盖离心腔内会产生很大的涡流阻力和摩擦升温，这等于给离心机的电机和制冷机增加了额外负担，影响离心机的使用寿命。另外有一种气密性转子可以进行气密性离心，防止意外泄漏，对于改善实验环境很重要。
⑵水平式转头这种转头是由吊着的4或6个自由活动的吊篮(离心套管)构成。当转头静止时，吊桶垂直悬挂，当转头转速达到每分钟到转时，吊桶荡至水平位置，这种转头Z适合做密度梯度区带离心。
其优点是梯度物质可放在保持垂直的离心管中，离心时被分离的样品带垂直于离心管纵轴，而不像角式转头中样品沉淀物的界面与离心管成一定角度，因而有利于离心结束后由管内分层取出已分离的各样品带。其缺点是颗粒沉降距离长，离心所需时间也长。
水平转子配有4或6个吊篮，静止时垂直挂在转子上，吊篮有不同的适配器以满足不同容量的离心管的需要。当转子转速超过rpm后离心管达到水平位置，样品沉降方向是沿离心管轴向移动，Z后沉降在管底，便于收集。因为不如固定角转子稳固，水平吊篮Zgao转速相比固定角转子要低很多，限于低速离心的范围。
吊篮有不同的适配器，可以放置各种类型的离心管，甚至满足平板离心的需要——例如一些品牌的大容量离心机可配多用途适配器，使得多个微孔板或者培养板、深孔板、PCR板、玻片盒、大规模核酸纯化试剂盒的纯化板、甚至细胞培养瓶的离心可以和大容量的离心瓶公用同一个水平转子，有助于节约经费同时满足多样化的需求。所以说选择适配范围越宽的转子越好。
水平转子可以使离心沉淀在管底而非管壁的斜面上，但是水平转子的转速往往较同型号的固定转子慢很多——有时无法满足高速离心的需要，对于要求高速但是又要求沉淀在管底的微量样品就可以选择鼓型转子，离心指管水平固定在这种外型不甚美观的“圆饼干盒子”里面的支架上，可以以相对较高的速度离心(rmp)又保证沉淀聚集在管底。
⑶区带转头区带转头无离心管，主要由一个转子桶和可旋开的顶盖组成，转子桶中装有十字型隔板装置，把桶内分隔成四个或多个扇形小室，隔板内有导管，梯度液或样品液从转头ZY的进液管泵入，通过这些导管分布到转子四周，转头内的隔板可保持样品带和梯度介质的稳定。
沉降的样品颗粒在区带转头中的沉降情况不同于角式和外摆式转头，在径向的散射离心力作用下，颗粒的沉降距离不变，因此区带转头的“壁效应”极小，可以避免区带和沉降颗粒的紊乱，分离效果好，而且还有转速高，容量大，回收梯度容易和不影响分辨率的优点，使超离心用于制备和工业生产成为可能。区带转头的缺点是样品和介质直接接触转头，耐腐蚀要求高，操作复杂。
⑷垂直转头其离心管是垂直放置，样品颗粒的沉降距离Z短，离心所需时间也短，适合用于密度梯度区带离心，离心结束后液面和样品区带要作九十度转向，因而降速要慢。
⑸连续流动转头可用于大量培养液或提取液的浓缩与分离，转头与区带转头类似，由转子桶和有入口和出口的转头盖及附属装置组成，离心时样品液由入口连续流入转头，在离心力作用下，悬浮颗粒沉降于转子桶壁，上清液由出口流出。
越来越多新型转子应新的需要而诞生。转子的材质也从重量轻、强度高、造价低的铝合金不断创新，出现了碳纤维转子、塑料转子等等超轻转子，还有采用铝合金模具压成空心角转从而有效减轻重量，从而减轻电机的负荷及增加样品的容量。
现在的转子和适配器、盖子多数都可以直接高温消毒，抗腐耐温性也大大提高，可以满足特殊的需要。不过转子在高速运转时，内部会产生离心应力，因而都有一定的使用极限，需要参照说明书正确保管和使用。当离心应力超过一定的限度后，将引起转头过早损坏，甚至发生意外，应严格遵循厂家的说明。
实验室离心机应用领域广泛，医院化验室、科研机构化验室、食品药品检验化验室、食品卫生化验室等各种实验室，并且转速不大于r/min。实验室离心机的转速是非常重要的技术参数，离心力的大小与实验室离心机的转速成正比，转速达不到规定要求，悬浮液或乳浊液就不能被彻底分离。
在实验验过程中，可能造成同样一种物质使用不同的实验室离心机进行分离，所得出的结论不同，严重影响化验结果。由于没有实验室离心机转速检定规程和校准规范，不能对离心机开展检定/校准工作。所以，有必要对实验室离心机计量检测方法进行探讨。
一、离心机计量检测的必要性离心机是利用离心力，分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械。离心机主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开；将乳浊液中两种密度不同，又互不相溶的液体分开；它也可用于排除湿固体中的液体；特殊的超速管式分离机还可分离不同密度的气体混合物；利用不同密度或粒度的固体颗粒在液体中沉降速度不同的特点，有的沉降离心机还可对固体颗粒按密度或粒度进行分级。
离心机现已广泛应用于生物学、临床医学、检验医学、生物化学等实验室中，因其是样本检测前处理过程中重要的处理步骤，离心机直接影响到检验结果，所以，有必要对离心机进行定期检定，确保其离心精度。
二、离心机测量方法概述(一)固定频率计的应用进行离心机转速测量时，一定将转速频率计牢固固定在离心机的金属外壳上或用三脚架固定在离心机旁测定，以确保安全。
(二)测量记录离心机在校准点工作稳定后连续测量10次转速，计算均值和示值误差。用秒表测定离心机实际运行的时间，电子计时装置误差一般不大，如果使用机械定时器，注意能否满足要求。
(三)温度校准低温冷冻离心机需要校准温度，离心机开机预冷，用去离子水代替样本，使用设定的离心条件进行校准，离心结束后立即用电子温度计测定去离子水温度。可以重复测量数次，或以不同的离心条件测定数次，计算测定均值和误差。
三、离心机转速测量方法(一)转速测量1、无盖型离心机转速测量测量前在离心机转动臂或轴上选择合适的位置粘贴1块反光纸，使光电传感器直接照射到反射记号。按要求设定离心机转速并启动离心机，待运转平稳后，测速仪显示的值即为该离心机设定值的实际转速值。
2、带盖封闭型离心机转速测量(1)盖上有有机玻璃观察窗型离心机转速测量对于盖上有有机玻璃观察窗类型的离心机转速的测量，测量前在离心机转动臂或轴上选择合适的位置粘贴1块反光纸，使光电传感器通过盖上有机玻璃观察窗精确的照射到反射记号上。按要求设定离心机转速并启动离心机，待运转平稳后，测速仪显示的值即为该离心机设定值的实际转速值。
(2)盖上无有机玻璃观察窗型离心机转速测量对于盖上无有机玻璃观察窗类型的离心机转速的测量，可以选用可弯曲螺旋支撑杆和强li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内侧，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。按要求设定离心机转速并启动离心机，待运转平稳后，测速仪显示的值即为该离心机设定值的实际转速值。
(二)转速的修正以校准给出的示值误差为参考引入修正因子，重新设定需要修正离心机的设定值。测量修正后的转速或温度不达标，需要反复修正、测量，直至确认误差在允许范围之内。Z终修正完成的转速测量结果。
除个别离心机外，多数离心机修正后转速误差可以控制在±25r/min(占需修正离心机总数的90%)乃至±15r/min(占需修正离心机总数的70%)的范围之内，Zda相对误差由修正前的16.%降低为修正后的0.%;温度误差也由修正前的-3.33℃降低为修正后的-0.43℃。
转速校准点的选择也可以以被校准离心机Zda转速为起点，线性选择，兼顾常用转速并尽可能多选。如果是新安装离心机或仅就离心机的运行状况进行检测，这种测试方法覆盖面广，更可行、有效。
实际上，离心机在实验室使用时，位置、用处相对固定，离心条件设置也相对固定。我们在校准的过程中有针对性地把离心机的设定转速作为校准点(若离心机需工作在多个转速时，尽可能将每个转速都选为校准点)。测试、修正、确认后，确保离心机在使用到的每个转速条件下都运行准确、可靠。
(三)定位测试区域数据判读技术定位测试主要利用电容测微仪具有在超量程时工作状态自动进入饱和区，系统输出为固定电压的特性来实现。电容测微仪在超量程时的输出和正常测量时的波形。
在精密离心机上设计定位测试区域，精密离心机转动时，当该定位测试区域到达电容测微仪前和离开电容测微仪后时，电容测微仪工作进入饱和区输出为满量程固定电压值，在利用软件进行信号处理时采用特定的技术手段识别出两段满量程之间的有效测试数据即可得到动态俯仰失准角的原始测量值。
影响离心机的分离效果的因素主要包括两个方面，一类为不可以改变的设计参数：另一类为可以改变的操作参数。下面一一为大家详细介绍影响离心机的分离效果的各个因素具体有哪些？
离心机不可改变的设计参数因素主要有三个：1.沉降转鼓与过滤转鼓的直径大小：转鼓直径的大小决定着离心机的生产能力，随着转鼓直径的增加，离心机的处理悬浮液的量也在增加。
2.沉降转鼓与离心转鼓的圆锥角度：悬浮液在离心力作用下，结晶体打到转鼓内壁，并在螺旋推料器的作用下，使得固体颗粒具有向后运动的趋势，所以结晶颗粒后离的速度与转鼓的锥形角度有着密切的关系。
3.离心转鼓与沉降转鼓的直径与长度的比值：长径比越大，悬浮液停留在离心机内的时间也就越长，确定了离心机内部的悬浮液流量。本文选择转鼓锥形角对螺旋流道矿浆的入射速度的影响进行探究。
如果沉降转鼓的锥形角越大，则会造成严重的结晶颗粒回流的现象，从而导致螺旋推料器无法输送结晶体，导致离心机无法正常进行工作。有的研究结果表明如果沉降转鼓的半锥形角小于1O℃，就可以使得沉降在内壁的结晶颗粒通过螺旋输送器进入过滤转鼓内。
但是如果锥形角太小，也会影响沉降离心机的使用性能。转鼓的几何形状可以表现出，如果锥形角越小，则有效的结晶颗粒沉降面积也就越小。
离心机操作因素主要包括以下四个方面：1.沉降转鼓的速度：沉降转鼓的速度越大，单位处理悬浮液的体积也就越大，离心力的增大也会对离心效果具有一定的促进作用。但是如果超过转鼓的临界转速，分离效果也不会明显的增加，但是此时设备能耗确实大幅度的增加。转鼓的速度主要是通过变频电机来控制，通过调整电机的输入频率，就可以调节转速。
2.差转速度：差转速度决定了螺旋推料器的速度，差转速度的大小直接影响着悬浮液的分离效果和处理能力。在假设进料恒定的情况下，较大的差转速度就意味着除去结晶体的悬浮液在排出离心机之间所需要经过的路径就会增加，但是这样就会由于螺旋排料的速度加快，导致了固态结晶体在转鼓内停留的时间也就越少，这样就会进一步导致结晶体的干度降低，影响离心机固液分离的效果。
3.液层深度：离心机液层厚度的调整将会对悬浮液的分离效果产生重要的影响，同时也决定着分离后的液体在转鼓内的停留时间，所以如果液层的厚度越大，矿浆在沉降转鼓内的停留时间也就越长，分离效果也就越好;但是随着悬浮液层厚度的增大，多余的液体会从排渣口排除，反而会降低分离后的干度。
4.矿浆液体板层的种类：矿浆液体板层的种类也会对分离效率产生重要的影响，不同规格的液体板层必须安装在离心机的同一高度，否则将会导致离心机所产生的离心力的不均匀，影响分离效果。
