《T-ZZB 3827-2024 超声波细胞粉碎机》

ICS31.190

CCSL94

团体标准

T/ZZB3827—2024

超声波细胞粉碎机

UltrasonicHomogenizer

2024-11-18发布2024-12-18实施

浙江省质量协会发布

T/ZZB3824—2024

超声波细胞粉碎机

1范围

本文件规定了超声波细胞粉碎机（以下简称“粉碎机”）的基本要求、技术要求、试验方法、检验

规则、使用说明书与标志、包装、运输、贮存、质量承诺。

本文件适用于利用超声波空化原理进行细胞粉碎的粉碎机。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T191包装储运图示标志

GB/T3177产品几何技术规范(GPS)光滑工件尺寸的检验

GB/T5226.1—2019机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件

GB/T9969工业产品使用说明书总则

GB/T10610产品几何技术规范(GPS)表面结构轮廓法评定表面结构的规则和方法

3术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

4基本要求

4.1设计研发

4.1.1应采用锁相环技术，设计功率超声驱动电路、直流调压模块，用于换能器输出功率的线性调节。

4.1.2超声换能器、变幅杆结构设计应采用有限元分析，确定超声换能器、变幅杆结构和尺寸。

4.2关键零部件

4.2.1超声换能器

以铝合金、合金钢、钛合金、不锈钢、铜合金等金属作为螺母、端盖、螺杆、电极片、组合杆、连

接杆等的原材料。螺杆一般用高强度，抗疲劳的金属作为原材料。原材料选择见表1。

表1材料要求

结构件名称原材料选择要求

螺母合金钢抗拉强度不低于980MPa

端盖合金钢抗拉强度不低于980MPa

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T/ZZB3824—2024

表1（续）材料要求

结构件名称原材料选择要求

螺杆合金钢抗拉强度不低于1200MPa，屈服强度不低于1080MPa

电极片铜合金电阻率不高于0.135Ω·mm²/m

抗拉强度不低于560MPa；

组合杆铝合金、钛合金

抗拉强度不低于895MPa

4.2.2变幅杆

变幅杆宜用钛合金作为原材料，抗拉强度不低于895MPa。

4.3工艺及装备

超声换能器装配时应对端盖、组合杆与压电陶瓷接触的表面进行磨光。

应具备激光切割机、数控折弯机、激光焊接机、数控车床、四轴加工中心、自动老化装置等自动化设备。

4.4检验检测

应配备二维影像测量仪或三坐标测量仪、洛氏硬度仪对原材料及零部件尺寸、硬度进行检测。

应配备超声阻抗分析仪对超声换能器装配过程进行检验。

应具备本文件规定的出厂检验项目所需的检测设备和能力。

5技术要求

5.1外观质量要求

5.1.1超声波发生器外表应无毛刺、无锈蚀、无污物，电镀层应无脱落，各部件应光滑、清洁，无明

显缩痕、污点、胶层和热损伤。

5.1.2隔音箱油漆表面应平整、均匀、光滑，不应有漏漆、起皱、流挂、剥落、锈蚀和锈痕等缺陷，

各部件应光滑、清洁，无明显缩痕、污点、胶层和热损伤。

5.1.3整机按键、旋钮、开关齐备，位置应正确、牢固，调节灵活，铭牌应光洁美观，标志清晰，外

观不应有图样规定外的凸起、凹陷、粗糙不平和其他损伤等缺陷。

5.2结构与性能

使用性能和结构

5.2.1.1变幅杆与超声换能器连接端表面粗糙度应小于Ra0.3μm，其它表面粗糙度应小于Ra1.6μm。

5.2.1.2超声换能器连接杆表面粗糙度应小于Ra0.8μm，超声换能器连接杆与变幅杆连接端面粗糙

度应小于Ra0.3μm。

5.2.1.3隔音箱升降台行程应不小于100mm。

5.2.1.4超声换能器压电陶瓷和电极片的错位偏差应不大于0.5mm。

运转性能

5.2.1.5换能器组件（换能器加变幅杆）谐振频率：20.00kHz～25.00kHz。

5.2.1.6换能器阻抗（不加变幅杆）应小于30Ω。

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T/ZZB3824—2024

5.2.1.7粉碎机应可通过软件控制启动、工作、时间等参数，应可根据不同的变幅杆自动适应仪器的

功率大小。

5.2.1.8自动隔音箱应具有电动升降和照明功能。

5.3电气安全

绝缘电阻

绝缘电阻应不小于20MΩ。

电气强度

粉碎机进行电气强度试验后应无击穿或闪络现象。

5.4噪声

设备负载运行时，声压级噪声应不大于73dB（A）。

5.5粉碎率要求

粉碎机对大肠杆菌粉碎率应不低于95%。

6试验方法

6.1试验准备

6.1.1试验样机应按使用说明书要求调整，在适宜环境下，将样机安装和调整好，一般自然调平，使

其处于水平位置。

6.1.2试验时应按整机进行，一般不应拆卸样机，但对运转性能、精度无影响的零件、部件和附件可

除外。

6.1.3超声波细胞粉碎机的基本参数和工作环境条件见附录B。

6.2外观质量要求

在250lux环境光强下目检。

6.3结构与性能

使用性能和结构

6.3.1.1表面粗糙度按GB/T10610的规定进行。

6.3.1.2按GB/T3177的规定，采用钢卷尺测量升降台行程。

6.3.1.1按GB/T3177的规定，采用游标卡尺测量换能器压电陶瓷和电极片的错位偏差，一个圆周内

测试3次取最大偏差为测量结果。

运转性能

6.3.1.2谐振频率用换能器特性分析仪或超声元件分析仪规定的方法进行测试。

6.3.1.3阻抗用换能器特性分析仪或超声元件分析仪规定的方法进行测试，测试时不加变幅杆。

6.3.1.4目测检查运转性能。

6.4电气安全

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绝缘电阻

按GB/T5226.1—2019中18.3的规定，使用兆欧表或绝缘电阻测试仪器进行测试，电压设定为直

流1000V。

电气强度

按GB/T5226.1—2019中18.4的规定，使用耐压测试仪器进行测试，将试验电压设置为1500V，

在不短于10s的时间从零逐渐升高至规定值，产品应持续耐受此电压1min。

6.5噪声

在超声波功率为70%，配直径φ6mm变幅杆，变幅杆放在隔音箱内，取PE材质试管，加100mL纯

净水，将试管放在隔音箱升降平台上，操作升降台，使变幅杆前端插入水中10mm～15mm，关好隔音

箱门，启动超声波工作。超声波工作时所产生的噪音在距离超声波细胞粉碎机上、左、右、前、后方向

1m处，用声压级A级计权网络进行测量，取5个点的最大值。

背景噪声声值的修正值，背景A声级和信频带声压级比被测超声波细胞粉碎机的噪声值相应低10

dB（A）以上时，测量值不做修正。在4dB（A）～10dB（A）时，应按表3的规定修正；在4dB（A）

以下时，其测量值无效。

表2背景噪声修正值

运转时测得的噪音值与背景声压级之差45678910

修正值K2.21.71.31.00.80.60.4

注1：K表示在该测量值应该减去的数值。

注2：需对背景噪声进行修正。

6.6粉碎率要求

按附录A的试验方法进行。

7检验规则

7.1检验分类

产品检验分出厂检验和型式检验，检验项目见表3。

表3检验项目

序号检验项目技术要求试验方法出厂检验型式检验

1外观质量要求5.16.2√√

2使用性能和结构5.2.16.3.1—√

结构与性能

3运转性能5.2.26.3.2√√

4绝缘电阻5.3.16.4.1—√

电气安全

5电气强度5.3.26.4.2—√

6噪声5.46.5—√

7粉碎率要求5.56.6—√

注：“√”为必检项目，“—”为不检项目。

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T/ZZB3824—2024

7.2出厂检验

产品应逐台检验。

7.3型式检验

7.3.1在下列情况之一时，应进行型式检验：

a）新产品定型时；

b）当设计、工艺、材料有较大改变，可能影响产品性能时；

c)停产一年以上恢复生产时。

7.3.2在出厂检验合格产品中随机抽取1台进行型式检验，先进行性能测试，再进行可能的破坏性测

试。

7.4判定规则

7.4.1出厂检验项目全部合格，判定出厂检验合格，否则判定为不合格。

7.4.2型式试验项目全部合格，判定型式检验合格，否则判定为不合格。

8使用说明书与标志、包装、运输、贮存

8.1使用说明书

使用说明书的编写和提供应符合GB/T9969的规定。

8.2标志

8.2.1标志应包括产品铭牌、电气标牌。

8.2.2铭牌上应标明制造商、产品名称、产品型号、出厂日期、出厂编号、超声功率、输入电压等相

关信息。

8.2.3铭牌与各种标志应清晰、牢固。

8.3包装

8.3.1包装箱上的包装储运图示标志按GB/T191的规定选择使用。

8.3.2外包装应牢固，适合长途运输。

8.3.3出厂的包装箱内应有使用说明书、合格证明书、装箱单。

8.4运输

在运输过程中不应倒置、受剧烈冲击、雨淋、暴晒；在装卸过程中应轻搬轻放。

8.5贮存

应贮存在阴凉、干燥、通风、无腐蚀性介质、无阳光直射的仓库内。

9质量承诺

9.1产品在正常使用情况下，出厂或安装调试后1年内，有质量问题，提供免费维修或更换服务。

9.2客户有诉求时，2h内响应，24h提供解决方案。

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附录A

（规范性附录）

超声波细胞粉碎机的粉碎率试验方法

A.1待测设备：超声波细胞粉碎机。

A.2试验设备：超微量分光光度计，光学显微镜。

A.3试验试剂：大肠杆菌菌液10mL，15mL离心管，细胞计数板、盖玻片。

A.4试验方案：

A.4.1取大肠杆菌菌液，采用超微量分光光度计调整溶液浓度直至OD600=4.0-4.2，将10mL大肠杆菌

菌液放置于15mL离心管中；

A.4.2取约30μL未处理溶液于细胞计数板上，在放大倍数为400倍的光学显微镜下观察5个不同的视

123425

野，分别记录每个视野中完整细菌的计数，并重复5次，分别获得Q0、Q0、Q0、Q0…Q0共计25个完整

细菌的计数；

A.4.3打开超声波细胞粉碎机，选择6mm变幅杆并浸入含菌液离心管中，设置超声功率为300W、超声

总时间15min、超声时间2s、间歇时间2s；

A.4.4取约30μL超声后溶液于干净载玻片上，在放大倍数为400倍的光学显微镜下观察5个不同的视

123425

野，分别记录每个视野中完整细菌的计数，并重复5次，分别获得Qb、Qb、Qb、Qb…Qb共计25个完整

细菌的计数。

A.5结果计算：

A.5.1计算未处理溶液25个计数结果的平均值Q0，如式（A.1）所示：

Q=..............................（）

25𝑖𝑖A.1

∑𝑖𝑖=1𝑄𝑄0

025

A.5.2计算超声溶液25个计数结果的平均值Qb，如式（A.2）式所示：

..............................（）

Q=25𝑖𝑖A.2

∑𝑖𝑖=1𝑄𝑄𝑏𝑏

A.5.3根据式（A.3）计算待测超声波细胞粉碎机的粉碎率：𝑏𝑏25

=1×100%..........................（A.3）

Q𝑏𝑏

式中：μ�−Q0�

μ－－粉碎率，以百分数表示（%）。

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T/ZZB3824—2024

附录B

（资料性附录）

超声波细胞粉碎机的基本参数和工作环境条件

B.1基本参数

粉碎机的基本参数应符合表5的要求。

表5基本参数

项目要求

频率