항온배양로터리의 진동안전보호장치는 핵심은 설비운행안정성, 견본안전성, 조작인원안전성 등 3대 목표설계를 둘러싸고 진동시스템, 온도제어시스템, 인간과 컴퓨터의 상호작용 등 여러 환절을 망라하는데 부동한 모델의 로터리보호장치배치는 약간 차이가 있지만 핵심보호기능은 기본적으로 일치하며 구체적인 분류는 다음과 같다.
1. 진동시스템 핵심안전보호장치
진동 시스템은 로터의 핵심 동력 부품으로, 그 보호 장치는 주로 과부하, 불균형, 과속으로 인한 설비 손상과 샘플 누출을 방지한다.
과부하 보호 장치인 로터의 모터와 전동 구조는 정격 부하 범위가 있으며, 로터에 배치된 배양병의 총 중량이 정격을 초과하거나 샘플의 끈적임으로 인해 진동 저항이 너무 클 경우 과부하 보호가 트리거됩니다.
작동 원리: 전류 센서를 통해 모터의 작동 전류를 모니터링하고, 전류가 정격 임계값을 초과하면 시스템은 자동으로 모터의 전원을 차단하거나 회전 속도를 낮춘다;일부 기종은 토크 센서를 장착해 전동 토크를 직접 모니터링하고 과부하 시 즉시 정지한다.
작용: 전기기계가 장시간 과부하 운행으로 소실되는 것을 피하는 동시에 전동벨트가 미끄러지고 기어가 마모되는 등 기계 고장을 방지한다.
불균형 보호 장치 배양병의 배치가 고르지 않음 (예를 들어 한쪽 편중) 은 흔들림이 심하여 진동 효과에 영향을 줄 뿐만 아니라 설비를 손상시키거나 배양병을 파열시킬 수 있다.
작동 원리: 진동 센서 또는 변위 센서를 통해 로터리 작업대의 진동 폭과 수평도를 모니터링하며, 진동 폭이 설정 임계값 (예: 진폭 편차> 20%) 을 초과하면 시스템은 경보음을 울리고 자동으로 정지되거나 속도를 낮춘다.
조작 팁: 일부 기종은 전원을 켜기 전에"균형 자체 검사"를 진행하는데, 만약 불균형이 감지되면 부팅 기능을 잠그고, 조작자가 배양병 배치 위치를 재조정한 후에야 부팅할 수 있다.
과속 보호 장치는 주파수 변환기 고장과 같은 회전 속도 제어 실패로 인해 진동 회전 속도가 설정치를 초과하여 배양병의 원심력이 너무 커서 파열되는 것을 방지한다.
작동 원리: 이중 회전 속도 모니터링 모듈을 장착합니다. 첫째, 제어 프로그램이 설정한 회전 속도 상한선 (사용자는 최고 회전 속도 250rpm과 같은 요구에 따라 조정 할 수 있습니다.)둘째는 하드웨어 차원의 회전 속도 센서로, 실제 회전 속도를 실시간으로 피드백하고, 실제 회전 속도가 상한선의 10~15% 를 초과하면 즉시 모터의 전원을 차단하고 경보를 울린다.
보충: 일부 기종에는 또"회전속도 그라데이션 기능"이 설치되여있어 가동할 때 회전속도가 낮은데로부터 높은데로 완만하게 상승하고 정지할 때 완만하게 하강하여 회전속도 급변으로 인한 견본이 튀지 않도록 해야 한다.
작업대 위치제한과 잠금장치는 작업대가 진동과정에서 자리를 옮기거나 탈락하는것을 방지하는데 특히 대용량의 착지식흔들침대를 대상으로 한다.
구조 설계: 작업대 사방에 탈모 방지 위치 제한 블록이 설치되어 있고, 하단은 잠금 볼트와 전동 기구를 통해 고정되어 있다;일부 기종에는 마그네틱 흡입식 또는 버클 고정 부품이 장착되어 있어 배양병 트레이가 격렬한 진동으로 미끄러지지 않도록 한다.
2. 온도제어시스템 련동안전보호장치
항온배양흔들침대의 진동기능은 온도제어기능과 련동되여 온도이상이 견본배양효과에 직접적인 영향을 주고 심지어 안전우환을 유발하기에 여러가지 온도제어보호를 갖추어야 한다.
초온보호장치 (이중과열보호) 이는 온도통제시스템의 핵심보호로서"소프트웨어보호"와"하드웨어보호"의 2층으로 나뉘여 온도통제불능으로 견본이 파손되거나 화재가 발생하지 않도록 해야 한다.
1급 보호 (소프트웨어): 제어 시스템은 실시간으로 선실 내 온도를 모니터링하고, 온도가 설정치 (예를 들어 사용자가 37 ℃ 를 설정하고, 초온 임계값을 40 ℃ 로 설정) 를 초과하면 자동으로 가열관 전원을 차단하고, 동시에 냉동 시스템 (설치할 경우) 을 가동하여 온도를 낮추고, 음광 경보를 발한다.
2단계 보호 (하드웨어): 제어 시스템과 독립된 온도 퓨즈 또는 기계 온도 제어 스위치가 내장되어 있으며, 선실 내 온도가 위험 임계값 (예: 60 ℃) 에 도달하면 제어 시스템이 고장나도 가열 전원을 강제로 차단할 수 있어"마지막 방어선"에 속한다.
온도 센서 고장 보호 온도 센서가 작동하지 않을 경우 (예: 차단, 단락), 온도 제어가 정확하지 않을 수 있으며, 이때 보호 장치가 트리거됩니다.
작동 원리: 시스템은 센서 피드백 신호를 모니터링하고, 신호 이상 (예: 수치 점프, 무신호) 이면 즉시 가열/냉방을 중지하고, 진동 기능을 잠그고, 디스플레이에"센서 고장"을 제시하여 설비가 온도 모니터링이 없는 상태에서 운행하지 않도록 한다.
문체련동보호장치는 조작인원이 흔들침대를 운행할 때 선창문을 열어 견본이 오염되거나 진동된 배양병에 의해 오상을 입는것을 방지한다.
작동 원리: 해치와 설비 제어 시스템은 도어 자기 스위치를 통해 연동되며, 로터가 진동 또는 가열 상태에 있을 때 해치가 열리면 시스템은 즉시 진동과 가열을 일시 중단하고, 디스플레이는"문이 닫히지 않았다"는 알림을 팝업한다;선실 문을 닫은 후, 수동으로 "계속" 키를 눌러야만 설비의 운행을 재개할 수 있다.
보충: 일부 기종의 해치에는 강화유리 관찰창과 파마 방지 손잡이가 장착되어 있어 샘플 상태를 관찰하기 편리할 뿐만 아니라 조작자가 고온 해치에 접촉하여 화상을 입는 것을 방지할 수 있다.
3. 전기 시스템과 전체 기계 안전 보호 장치
이런 장치는 설비의 전기안전을 보장하고 루전, 합선 등 사고를 방지하며 모든 류형의 항온배양흔들침대에 적용된다.
누전 보호 및 접지 보호
누전 차단기가 내장되어 있어 장비 케이스나 회선에 누전(누전 전류가 30mA 이상)이 발생하면 0.1초 이내에 전원이 차단되어 작업자의 안전을 보호합니다.
설비는 반드시 신뢰할 수 있는 접지 (접지 저항 < 4°) 를 해야 하며, 접지 단자 표지가 명확하여 접지 불량으로 인한 정전기 축적이나 누전 위험을 피해야 한다.
과류 및 단락 보호 전기 제어 시스템은 공기 스위치와 퓨즈를 갖추고 있으며, 선로에 단락이나 전류 과부하가 발생하면 공기 스위치가 자동으로 스위치를 뛰어넘어 퓨즈가 녹고 전기 부품이 소실되는 것을 방지하여 화재를 일으키지 않도록 한다.
단전 기억 보호 장치는"샘플 보호"류 기능에 속하며, 돌발 단전 시 시스템은 자동으로 현재의 진동 회전 속도, 온도, 운행 시간 등 매개변수를 보존한다;전력 공급을 재개한 후, 설비는 자동으로 원래 매개변수에 따라 계속 운행할 수 있으며, 단전으로 인한 배양 과정 중단을 피할 수 있으며, 특히 장시간 연속 배양 실험에 적합하다.