Công Cụ Chuyển Đổi RPM Sang RCF Cho Máy Ly Tâm

Kết quả

Hằng số 1,118 × 10⁻⁵ áp dụng cho bán kính tính bằng cm: đó là (2π ÷ 60)² ÷ g với g = 980,665 cm/s², làm tròn đến bốn chữ số. Rôto và ống có tốc độ và lực định mức tối đa. Hãy kiểm tra sách hướng dẫn của rôto trước khi chạy ở một cài đặt đã tính.

Cách Sử Dụng Công Cụ Chuyển Đổi RPM Sang RCF

1. 1. Chọn chiều chuyển đổi. RPM sang RCF nếu bạn biết tốc độ trên mặt số, RCF sang RPM nếu quy trình đưa ra lực bằng × g.
2. 2. Nhập bán kính rôto. Dùng bán kính tối đa, rmax, trong sách hướng dẫn hoặc nhãn của rôto: khoảng cách từ tâm quay đến đáy ống. Chọn cm, mm hoặc inch.
3. 3. Nhập tốc độ hoặc lực. Kết quả hiện ngay lập tức cùng phép tính.
4. 4. Dùng bảng. Bảng liệt kê tốc độ cần đặt cho các lực thông dụng, như 300, 1.000 hoặc 16.000 × g, với rôto của bạn.

Công Thức RCF

Một ống quay ở bán kính r tính từ trục chịu gia tốc hướng tâm ω²r, với ω là tốc độ góc. Chia cho gia tốc trọng trường để biểu diễn nó dưới dạng bội số của g. Khi tốc độ tính bằng rpm và bán kính tính bằng centimét, dạng chuẩn là:

Hằng số là (2π ÷ 60)² ÷ 980,665, trong đó 980,665 cm/s² là gia tốc trọng trường chuẩn, cho ra 1,1183 × 10⁻⁵ và được làm tròn thành 1,118 × 10⁻⁵. Cùng quan hệ đó với bán kính tính bằng milimét — dạng Beckman Coulter ghi trên trang lực ly tâm tương đối của họ — dùng 1,118 × 10⁻⁶ vì một milimét bằng một phần mười centimét. Với inch, hằng số là 2,84 × 10⁻⁵. Công cụ áp dụng đúng hằng số cho đơn vị bạn chọn.

Ví Dụ Minh Họa

• RPM sang RCF. Rôto của máy ly tâm để bàn nhỏ với rmax = 8,5 cm ở 14.000 rpm: 1,118 × 10⁻⁵ × 8,5 × 14.000² = 18.626 × g. Đây là dữ liệu mặc định của công cụ.
• RCF sang RPM. Một quy trình yêu cầu 1.000 × g trong cùng rôto: rpm = √(1.000 ÷ (1,118 × 10⁻⁵ × 8,5)) = 3.244 rpm. Hầu hết máy chạy theo bước hàng chục, nên cài đặt gần nhất là 3.240 rpm, cho 998 × g.
• Vì sao bán kính quan trọng. Cùng 1.500 rpm là 377 × g trong rôto gầu xoay có bán kính 15 cm, và chỉ 214 × g ở 8,5 cm.

Vì tốc độ được bình phương, thay đổi nhỏ về rpm cũng quan trọng: tăng gấp đôi tốc độ làm lực tăng gấp bốn, và tăng 10% tốc độ cho lực tăng 21%.

Nên Dùng Bán Kính Nào?

Một ống quay không chịu một lực duy nhất: lực tăng từ mặt chất lỏng đến đáy ống. Công suất định mức của rôto, và con số mà quy trình thường có ý, là lực tối đa tại rmax — khoảng cách từ trục đến đáy khoang hoặc gầu rôto khi ly tâm. Nhà sản xuất ghi rmax trong sách hướng dẫn. Nếu bạn muốn lực ở đỉnh chất lỏng, hãy nhập khoảng cách đó vào ô bán kính mặt chất lỏng không bắt buộc; kết quả hiển thị cả hai. Một số sách hướng dẫn cũng ghi bán kính trung bình, ravg; hãy dùng cái mà quy trình hoặc quy ước của phòng thí nghiệm bạn nêu tên, và ghi rõ trong phần phương pháp.

Ghi × g, Không Chỉ rpm

Hai máy ly tâm cùng rpm có thể tạo ra lực khác nhau nếu rôto khác nhau, nên một phần phương pháp chỉ ghi "ly tâm ở 10.000 rpm" thì không thể tái lập. Hãy ghi lực bằng × g (viết "× g"), cùng với loại rôto, nhiệt độ và thời gian. Nếu quy trình của bạn viết bằng rpm, hãy chuyển đổi cho rôto bạn thực sự dùng, và giữ trong tốc độ tối đa in trên rôto cùng lực định mức của ống.

Câu Hỏi Thường Gặp

Làm sao chuyển RPM sang RCF?

Bình phương rpm, nhân với bán kính rôto tính bằng centimét, rồi nhân với 1,118 × 10⁻⁵. Với 14.000 rpm ở 8,5 cm: 14.000² × 8,5 × 1,118 × 10⁻⁵ ≈ 18.626 × g. Nếu bán kính của bạn tính bằng milimét, hãy dùng 1,118 × 10⁻⁶ thay thế.

Làm sao chuyển RCF sang RPM?

Chia lực cho 1,118 × 10⁻⁵ nhân với bán kính tính bằng centimét, rồi lấy căn bậc hai. Với 1.000 × g ở 8,5 cm: √(1.000 ÷ (1,118 × 10⁻⁵ × 8,5)) ≈ 3.244 rpm. Làm tròn đến các tốc độ mà máy ly tâm của bạn cho phép và kiểm tra lực ở cài đặt đó.

RCF có giống lực hấp dẫn không?

Có. Lực ly tâm tương đối (RCF), trường ly tâm tương đối và lực g đều mô tả gia tốc dưới dạng bội số của gia tốc trọng trường chuẩn của Trái Đất, viết là × g. Đại lượng này không có thứ nguyên: 18.626 × g nghĩa là 18.626 lần lực hấp dẫn.

Vì sao các quy trình ghi × g thay vì rpm?

Rpm chỉ mô tả rôto quay nhanh đến đâu. Lực tác dụng lên mẫu còn phụ thuộc vào bán kính, nên cùng rpm cho lực khác nhau ở các rôto khác nhau. × g là đại lượng làm kết tủa tế bào hoặc kết tủa DNA, và nó chuyển được giữa các thiết bị.

Tôi dùng bán kính nào cho RCF?

Thường là bán kính tối đa, rmax, trong sách hướng dẫn rôto — khoảng cách từ trục quay đến đáy ống. Đó là RCF tối đa, cũng là con số nhà sản xuất công bố. Với rôto góc cố định, bán kính thay đổi dọc theo ống, nên hãy nói rõ bạn đã dùng bán kính nào.

Kích thước ống có làm thay đổi RCF không?

Không ở một bán kính cho trước, nhưng ống thay đổi vị trí của mẫu. Ống dài hơn hoặc đầy hơn đặt chất lỏng ở bán kính khác, nên lực ở mặt và ở đáy khác nhau. Bán kính mặt không bắt buộc cho thấy khoảng đó.