基本信息
- 项目名称：
- 智能温控大容量离心机
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 目前离心机正朝着大处理量、高可靠性、人性化外观和自动化操作的方向发展。针对市场的需要，我们运用当今趋于成熟的微电子技术，适时的设计制作具有精密调速测温，减小噪音，提高稳定性，超大容量，满足中试生产规模的智能离心机。
- 详细介绍：
- 我们设计制作的一批针对实验室和中试领域，具有高转速、大容量、灵敏度高、智能操作、通用性强的优势。以后通用离心机可能会深入到每一个技术相关实验室, 是一个潜在发展的市场。本设计采用微电子控制技术实现温度和转速精密调控，最大容量为10千克来解决了中试离心容量问题（甩筒零件设计见项目图片1）。为避免离心力不均衡而造成的失稳，机身采用低阻尼圆桶设计，同时增加连接甩桶与电机的轴承的刚度来保证离心机的稳定性，（关于稳定性设计见项目图片2）。同时，为适应制备不同化学品固液分离要求，本作品甩桶转速采用可调多档位的设计，同时具有温度控制，报警等功能，具有很高的智能性。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 基本思路和目的：目前，离心机正朝着大处理量、高可靠性和操作自动化方向发展。适时的生产一批具有智能操作界面，满足工业大容量要求，低噪音，高稳定性和较长使用寿命的离心机尤为必要。趋于成熟的微电子和单片机技术，使我们新型的离心机陈为了可能。 设计创新点：1、甩桶转速采用预设可调多档位控制器和变频技术来控制。通过激光技术实现对转速的测量与监控。2、采用微电子控制技术实现温度精密调控，同时实现测温与控温技术。3、设计最大容量为10千克，解决了中试离心容量问题，可满足实验室对大容量分离的要求。4、在根基设计与驱动设计上实现减振、隔振的目的，从而提高机器工作时的稳定性。5.采用新型筛网，大大的提高了离心机的分离效率和筛网使用寿命。甩桶转速采用技术关键和主要技术指标：精密测温调速，温控灵敏度±0.5℃，调速精度1r/min，控制噪音低于60dB，增强稳定性.
科学性、先进性
- 国内各企业都设计制作符合自身工艺要求的大型离心机，从总的情况看，所采用的技术相对滞后，转速较慢，应用料液较单一，噪音大。而实验室的高速超高速离心机容量太小，应用范围更为单一。 本作品与之比较具有以下先进性：1.甩桶转速采用预设可调多档位。2.采用微电子控制技术实现温度精密调控。3.最大容量为10千克，解决了中试离心容量问题。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 设计阶段
技术转让方式
- 有偿转让
作品可展示的形式
- 设计说明书、图纸
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 这种创新型离心机转速可调，待分离物料温度可控，分离效果好、工作效率高、振动小、噪声低是该离心机的优势。本作品拥有三大特色，其一是分离容量10公斤级，满足中试容量要求，以及中小规模分离的生产需要；其二是结构改进，使高速运转时噪音降低到同类产品中最低，满足当今绿色生产的需求，并且利用微电子控制技术实现了温度转速精密调控。再者人性化的外观设计，也是现今离心机的一种创新理念。综合以上各种优势，将具有较好的市场和较高的经济效益。
同类课题研究水平概述
- 离心机的主要参数涉及到，离心机的转速，温度控制范围和控制精度，离心机的容量以及噪音等方面。当前，离心机在世界范围内的发展趋势是正朝着大量、超高速和高可靠性方向发展，然而现状却是用于中试大容量的离心机几乎没有，在我们国内满足中试容量要求的大容量离心机都是多试管装置的，而满足甩筒类型的大容量离心机差不多是空白。随着国内外微电子技术发展日趋成熟，将这些高新技术应用于化工分离方向是一个很好的突破形式。在离心机转子的选择上我们选择的是最高转速6000转，超出国内甩筒式离心机的一般水平。在转速的控制方面：传统的模拟式测速仪, 受非线性、温度变化和元件老化等因素的影响, 使其在转速检测过程中很难满足快速性和准确性的要求。新型离心机采用测频法对离心机的转速进行测试，利用光电编码器，采用频法对离心机的转速进行测试，同时利用8098单片机提高测速结果的精度。转速控制采用变频法，利用MM440交直交电压型变频器，控制电动机转速。在温控方面：采用Cu50热电阻作为温度测量探头，其温度测量范围是-50~150度，灵敏度可以达到±0.5度，而且价格便宜，可以较好的满足要求。温控系统有别于常规系统，是基于AT89S52单片机的温度控制器，采用AT89S52单片机及相关单元电路构成温度控制器的硬件部分，应用模糊PID参数自整定控制算法实现温度控制，并设置了阶梯式升（降）温恒温控制等功能。在保温材料的选择上，采用市场上应用广泛绿色环保的保温材料——玻璃棉。离心玻璃棉是一种无机质纤维 . 具有成型好、体积密度小、热导率彽、保温绝热、吸音性能好、耐腐饰、化学性能稳定等优点。通过以上各种技术和材料的选择，使这种新型的离心机在控温、空速、稳定性、容量都居于国内领先水平。
