实验常规设备

第一节　实验常规设备

一、电子天平

（一）工作原理

电子天平是采用电磁力平衡的原理，应用现代电子技术设计而成的。电子天平全量程不用砝码，直接在显示屏上读数，所以操作简单，性能稳定，称量速度快，灵敏度高。目前常用的电子天平还具有去皮（净重）称量、累加称量、计件称量等功能，并配有对外接口，可连接打印机、计算机、记录仪等，实现了称量、记录、计算自动化。

（二）电子天平使用方法

（1）打开电源，开启天平，轻触“ON/OFF”键。

（2）使用前应预热30min。

（3）进行简单称量时，只需按照天平操作面板上的按键即可进行。

（4）开启防风罩。

（5）称量药品、试剂时，可采用称量纸或称量器皿。先将称量纸或称量容器放置在称量盘上，关上防风罩，进行去皮称重，使天平显示值为零。打开防风罩，将药品、试剂放入称量容器内，关闭防风罩进行称量，读取称量结果。

（6）若称量小动物体重，则首选常量电子天平，用塑料杯或纸杯作为容器，勿使动物排泄物污染称量盘。

（7）称量结束后，应关闭电源。

（8）电子天平应经常进行校正，以保证其处于最佳状态。长期不用时，应取下电源线妥善放置。

（三）注意事项

（1）电子天平应置于稳定的工作台面上，避免震动、光照及气流影响。

（2）使用前应先调整水平仪内的气泡，使其位于中间位置。

（3）称量挥发性或腐蚀性物品时，应将被称量物盛于密闭容器内。

（4）保持天平称量小室内的干净，可用软毛刷或绸布擦拭。

（5）超过2h不使用，应将电子天平电源关闭。

二、恒温水箱

病理生理学教学实验中用到的恒温水箱主要是超级恒温水浴。这是一种能够为离体实验动物的组织器官提供生理性恒温要求的设备。它的主要功能是保持容器内水的温度恒定，并采用水泵提供可以循环的恒温水。因此它既可以用于离体心脏、平滑肌等离体组织器官实验，又可以作为通用的恒温循环水浴使用，如药物的蒸馏、干燥、浓缩等。以HW-1000超级恒温水浴为例介绍如下。

（一）工作原理

采用数字控制技术，温度采用数字设定，数字显示。HW-1000超级恒温水浴本着人性化设计思想，采用了高精度的数字旋转编码器，使得对温度的调节变得十分简单。每次开机的默认设定温度值为37℃，只需旋转“温度调节”旋钮，就可改变温度设定值。

顺时针旋转旋钮增大设定温度值，逆时针旋转旋钮减小设定温度值。当旋钮未按下时，每旋一格设定温度变化0.1℃；当旋钮按下时，每旋一格设定温度变化1℃。温度的控制范围为室温至60℃。循环水流量一般为5～6L/min。恒温水浴应以蒸馏水为工作介质，避免使用自来水，以防水垢积聚而影响加温。

（二）使用方法

（1）准备：本仪器使用220V交流电源，请在使用前确定电源插座额定电流不小于6A。先往水浴里加所需要的水（必须用软水，最好用蒸馏水，切勿使用井水、泉水等硬水，以免影响恒温灵敏度），注意水位至少要没过内部隔板高度。

（2）打开右侧面板的电源开关。

（3）此时数码管将闪烁。

（4）确认水浴的实验所需水浴容量后，通过旋转温度调节旋钮将设定温度调到实验所需温度，然后按下温度调节旋钮启动加热（即系统开始工作）。

（5）根据需要开启外循环水泵，使外部实验环境达到要求温度（两个开关分别控制两个水泵）。

（6）这时仪器已在加热，待加热指示灯灭时，水箱水温已达到了所设定的温度。

（三）注意事项

（1）浴槽内壁一般为不锈钢制成，由于各实验室水质情况不同，因此浴槽内应该使用蒸馏水，避免形成水垢影响加热和恒温效率。

（2）仪器表面的控制面板，在使用过程中避免水的浸入，使用完毕，应尽量使水箱保持清洁，干燥。

（3）若长时间不使用，应拔掉电源插头，放在通风、干燥、没有腐蚀性气体的环境中。

三、离心机

离心是指在离心力的作用下，利用被离心样品物质的沉降系数、浮力、密度的差别，进行分离、浓缩、提取制备样品以及分析测定生物大分子相对分子质量和纯度。离心机是指利用旋转转头产生的离心力，使被离心样品（如悬浮液、血液等）中不同密度、不同颗粒大小的物质分离开来，或在分离的同时进行分析的仪器，按其工作方式的不同可分为离心过滤、离心沉降（或澄清）及离心分离。

（一）工作原理

离心机的工作原理是利用驱动转头旋转时所产生的离心场力加快样品粒子的沉降速度，把样品中不同沉降系数或浮力密度差的物质分离开。病理生理教学实验常用的一般是自动平衡离心机，主要用于分离血、尿等样本。这类离心机操作简单，只要按照面板上的各种按键进行操作即可。面板上一般包括：电源指示灯、转速显示表、调速及开关旋钮、定时器旋钮等。

（二）使用方法

（1）离心机置于平稳台面上。

（2）分离样品目测基本均等，最大不平衡量不超过10g。

（3）检查：调速旋钮是否在“0”位，接好电源，插牢插头。

（4）盖上机盖，打开调速开关（拨向“ON”位置），电源指示灯亮。如需定时，可旋动定时器旋钮，调整所需离心时间；如不需定时，将定时器旋钮置于“M”位，然后缓慢旋动所需的速度。

（5）离心完毕，将调速旋钮置于“0”位，关闭电源开关（拨向“OFF”位置）。

（三）注意事项

（1）在使用过程中，应避免液体或样品洒在仪器及转头里面，用毕应及时清理，擦拭干净。

（2）离心机启动后，如有不正常噪音或振动，应立即切断电源。

（3）禁止用手或其他物件强行使离心机停止转动，否则，会使离心机轴变形或者离心管破裂。

四、干燥箱

干燥箱（又称烤箱）是病理生理学教学实验常用设备，主要用来干燥样品或清洗后的器皿。实验室常用的是电热鼓风干燥箱。

（一）工作原理

用通风装置强迫箱内空气对流的电热干燥箱，箱体内采用热风循环方式，温度分布均匀。该产品专为干燥热敏性、易分解和易氧化物质而设计，能够向内部充入惰性气体，特别对一些成分复杂的物品也能进行快速干燥。

（二）使用方法

（1）箱上放入温度计，打开电源调节温控旋钮到设定温度，至交流接触开关刚好断开时检查温度计的读数与设定值是否相符，如果有出入则进行微调，直至恒温温度符合设置温度。

（2）打开顶部或底部排气孔以排除箱内湿气。

（3）接通电源，绿色指示灯亮，开启鼓风开关，鼓风电机运转，开启加热电源，干燥箱即进入工作状态。

（4）工作时，箱门不宜经常打开，以免影响恒温场。

（三）使用注意

（1）干燥箱用于试品的烘熔、干燥或其他加热用，其最高工作温度为300℃。干燥箱须在环境温度不大于40℃、空气相对湿度不大于85%的条件下工作。

（2）用专用的插头插座，并用比电源线粗一倍的导线接地。使用前检查电器绝缘性能，并注意有无断路、短路及漏电现象。

（3）箱体内试品钢板最大平均负荷为15kg，放置的试品切勿过重、过密，一定要留有空隙，工作室底板上不能放置试品。

（4）干燥箱内严禁放入易燃、易挥发物品，以防爆炸。

五、冰箱

实验室冰箱包括普通冰箱、药品冷藏箱、血液冷藏箱、低温冷藏箱、超低温冷藏箱等。现以普通冰箱为例介绍如下。

（一）工作原理

普通冰箱多为压缩式电冰箱。该种电冰箱由电动机提供机械能，通过压缩机对制冷系统做功。制冷系统利用低沸点的制冷剂，蒸发汽化时吸收热量的原理制成的。目前多数冰箱不再使用氟利昂制冷（俗称无氟冰箱），一般采用R-134a或R-600a作制冷剂。

（二）使用方法

（1）电源：电冰箱是在持续供电条件下工作的，因此电源插头必须牢固地插入电源插座内，防止松动、脱落。并检查接地线是否正常。

（2）存放物品：实验室冰箱不得存放食物，也不准存放易挥发、易燃烧物体。存放药物或酸、碱液体时，为防止外溢应单独装瓶封闭，但不能在一个电冰箱内同时存放药品和酸、碱液体。存放药品、试剂的容器必须有明确标签，标明存放物的名称、浓度及配制时间。

（3）温度控制方法：冰箱是依靠温度控制器来执行温度的控制。温度控制器外端有一刻度盘，由它控制着箱内的温度。有的刻度盘上刻有数字分度，如1、2、3等；有的刻度盘上刻有“OFF”、“ON”或“强”、“中”、“速冻”等字样，表明冷的程度和用于调节温度高低的参数。无霜气化式电冰箱温度控制器刻度盘上，“LOW”表示热点（最不冷），“H”表示最冷点，“MED”表示中点。当要求箱内温度最低时，可将刻度盘上“H”对正指示标记。

（4）冷冻室的使用：实验室可利用冷冻室制备冰块。冷冻室的温度可分为不同等级，一般用星号在箱体上标出，以示该冰箱的冷冻程度。一星级冰箱，冷冻室温度在-6℃以下；二星级冰箱，冷冻室温度在-12℃以下；三星级冰箱，冷冻室温度在-18℃以下；四星级冰箱，冷冻室温度在-24℃以下。

（三）注意事项

（1）为保证制冷效果，冰箱存在放物品不宜过多，一般不超过箱内容积的80%。

（2）定期清理冰箱背面或底部冷凝器和压缩机上的灰尘。可使用吸尘器或毛刷除尘。注意不要用湿布去擦冷藏器和压缩机上的灰尘。

（3）开门忌频繁，如果开门过于频繁，一方面会使电冰箱的耗电量明显增加，同时也会降低电冰箱的使用寿命。

（4）使用中如突然停电，应将温度控制器指针调到“停”位置上，或拔掉电源插头。防止在短时间内（不得少于7min）突然通电而烧坏电机。有条件的话可以装一台带延迟保护的冰箱稳压器。

六、换能器

换能器又称传感器，是将能量从一种形式转换成另一种形式的传感元件。换能器对于生物医学的基础研究和教学起着重要的作用，是非电信号测量不可缺少的部分。换能器的种类很多，原理各异。常用的换能器包括张力换能器和压力换能器。

（一）工作原理

用于病理生理学教学实验的换能器属于应变式换能器，其工作原理是导电材料在受力（如动脉血压内的压力、肌肉收缩产生的张力）时发生变形，导电材料的电阻率或其几何尺寸发生变化，再通过依据电阻改变而设计的电阻应变片完成非电信号向电信号的转变。张力换能器的内部有一个用敏感元件组成的平衡电桥，这个平衡电桥贴于一弹性悬臂两侧，当外力作用于悬臂时，使之发生位移，弹性悬臂两侧敏感元件电阻发生改变，使电桥失去平衡，有电流输出。把机械能转换成了电信号送出。使用张力换能器时，把标本与换能器的应变梁相连，使受力方向与应变梁运动方向一致，将换能器输出与记录仪相连，选择合适的放大倍数即可记录出实验曲线。压力换能器的原理和张力换能器相似，它可以把压力的变化转变成电阻的变化，产生电信号输出。这种换能器主要用于测量血压的变化等。使用时换能器内要充满生理盐水，并排出气泡，使用完毕应将换能器清洗干净。

（二）常用换能器

（1）张力换能器：张力换能器能将各种张力信号（如肌肉收缩）转换为电信号。一般的张力换器有多种规格，根据实验或标本的要求选择合适量程的换能器。常用换能器的量程有5g、10g、30g、50g等。张力换能器主要用于实验动物的肌力动力学实验或整体动物实验中观察呼吸功能。

（2）压力换能器：压力换能器可以把压力的变化转变成电阻的变化，产生电信号输出。这种换能器主要用于测量血压的变化。使用压力换能器时应水平放置换能器，使其与被测动物处于同一水平。同时换能器内要充满生理盐水，连接换能器的导管不宜太长或过细。

（三）注意事项

（1）使用张力换能器时不能用手牵拉弹性梁，避免超负荷。弹性梁中间有一小孔，是用来固定标本的。在将标本固定于弹性梁时，应尽量减少对弹性梁的牵拉，可辅以手术镊固定之。

（2）张力换能器内部未经过防水处理，因此严禁沾水，否则容易造成短路或损坏仪器。压力换能器应轻拿轻放。使用时应避免在密闭状态下向管道注入液体，避免换能器过载。测量血压后用清水冲洗连接换能器的管路。