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YAZAWA矢澤科學磁力攪拌器KF-82MR的工作原理是什么

2025-7-17  閱讀(140)

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一、產品定位
KF-82MR 是日本 YAZAWA 矢澤科學株式會社開發的一款大功率、數字顯示型磁力攪拌器,專為需要高扭矩、高粘度(10,000 cp)液體均勻混合的化學、制藥、食品及材料實驗室設計。該設備在 100 mL–10,000 mL 范圍內提供 100–1,500 rpm 連續可調轉速,并以緊湊機身、低發熱頂板及高磁通密度實現穩定、可重復的攪拌效果。
二、產品特性
  1. 攪拌性能
    • 適用體積:100–10,000 mL(水當量)
    • 最大粘度:10,000 cp(25 ℃)
    • 轉速范圍:100–1,500 rpm,連續可調
    • 轉速顯示:4 位 LED,分辨率為 1 rpm,實時反饋電機實際轉速
  2. 驅動與磁場系統
    • 電機:35 W 直流無刷電機,免維護、無火花、低噪聲(≤ 45 dB,1 m)
    • 磁鐵:釹鐵硼永磁體,表面磁通密度 4,800 Gauss,確保高粘度液體仍能形成穩定磁耦合
  3. 結構與材質
    • 頂板:204 mm × 207 mm PTFE 涂層鋁合金,耐化學腐蝕、絕緣、低熱傳導,有效抑制電機熱量向樣品傳遞
    • 外殼:耐沖擊 ABS+PC 阻燃材料,外形尺寸 204 × 229 × 86 mm,整機 3.0 kg,可置于通風櫥內
  4. 控制與安全
    • 電子閉環反饋:內置霍爾傳感器實時檢測轉速,自動補償負載變化,轉速波動 < ±1 %
    • 過載保護:電流超過 1.5 A 時自動降速并報警,防止電機過熱損壞
    • 防滑腳墊:四只 SBR 橡膠減震墊,確保高速運行時整機穩定
  5. 電氣參數與接口
    • 電源:AC 100 V ±10 %,50/60 Hz,最大 10 A;可選配寬電壓版 AC 90–250 V
    • 通訊:RS-485 選配,支持 Modbus RTU 協議,可接入 LIMS 系統
三、工作原理
  1. 磁耦合驅動
    KF-82MR 通過電機帶動磁鐵旋轉,產生旋轉磁場。置于容器中的聚四氟乙烯包覆磁子(攪拌子)在磁場剪切力作用下同步旋轉,實現對液體的無接觸攪拌,避免泄漏和污染。
  2. 閉環速度控制
    • 霍爾傳感器實時監測電機轉速;
    • 控制器將實測值與設定值比較,經 PID 算法調整 PWM 占空比,實現 ±1 % 精度控制;
    • 當粘度或體積變化導致磁子滑差增大時,系統自動提高扭矩補償,維持設定轉速。
  3. 熱管理
    • 電機熱量通過鋁合金散熱鰭片與強制對流排出;
    • PTFE 頂板導熱系數 < 0.25 W/(m·K),有效降低樣品溫升,適用于溫度敏感反應體系。
四、典型應用
• 高粘度樹脂合成:聚酯、環氧體系 5,000–10,000 cp 均勻混合
• 制藥溶媒結晶:API 懸浮液無級變速控晶
• 食品乳化:果醬、調味醬 3,000 cp 穩定分散
• 納米材料制備:磁性流體、涂覆漿料連續攪拌
五、安裝與維護
  1. 安裝要求
    – 水平放置,四周距壁 ≥ 10 cm,確保散熱;
    – 容器底部平整,磁子長度約為容器直徑 1/3–1/2。
  2. 日常維護
    – 每次實驗后使用中性清潔劑擦拭頂板;
    – 每月檢查磁子磨損,磨損 > 1 mm 及時更換;
    – 每 2,000 h 或 1 年更換電機軸承潤滑脂。
  3. 校準與驗證
    – 采用光電轉速儀進行年度校準,允許誤差 ±2 %;
    – 出具符合 JJG(電子) 040-2020 的校準證書。
六、總結
YAZAWA KF-82MR 磁力攪拌器通過 4,800 Gauss 強磁耦合、35 W 無刷直流電機及閉環電子反饋系統,實現了 100 mL–10 L、10,000 cp 以內液體的精密攪拌。其緊湊機身、數字顯示、低發熱頂板及多重安全保護,為實驗室高粘度反應提供了高效、可靠、可重復的攪拌解決方案。


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