二氧(yang)化(hua)碳(tan)培養箱作(zuo)為(wei)壹(yi)種廣泛應(ying)用(yong)於細胞培養、微(wei)生(sheng)物培養等生(sheng)物領(ling)域的儀(yi)器設(she)備,其溫控與(yu)濕(shi)控(kong)技術的(de)精(jing)準(zhun)性和(he)穩(wen)定(ding)性對(dui)於(yu)實驗結果(guo)的(de)準(zhun)確(que)性和(he)可(ke)靠(kao)性至(zhi)關(guan)重要。 壹(yi)、溫(wen)控(kong)技術
1、加(jia)熱(re)系統
二氧(yang)化(hua)碳(tan)培養箱通(tong)常采(cai)用(yong)電阻絲加(jia)熱(re)或陶(tao)瓷加(jia)熱(re)等(deng)方式。電(dian)阻絲(si)加(jia)熱(re)通(tong)過(guo)電(dian)流(liu)通過(guo)電(dian)阻(zu)絲(si)產生(sheng)熱量(liang),具(ju)有(you)加(jia)熱(re)速(su)度(du)快(kuai)、成(cheng)本(ben)較低的(de)優(you)點(dian)。陶(tao)瓷加(jia)熱(re)則具(ju)有(you)更好(hao)的熱(re)穩(wen)定(ding)性和(he)均(jun)勻(yun)性,能夠更有(you)效地將熱(re)量(liang)傳(chuan)遞(di)到培養箱內(nei)部各個角(jiao)落。
加(jia)熱(re)系統會(hui)根據(ju)設(she)定(ding)的溫度(du)值(zhi)自動調節加(jia)熱(re)功(gong)率(lv)。當培養箱內(nei)溫(wen)度(du)低於(yu)設(she)定(ding)值(zhi)時,加(jia)熱(re)系統會(hui)增(zeng)加(jia)功(gong)率(lv),加(jia)快(kuai)加(jia)熱(re)速(su)度(du);當溫度(du)接(jie)近(jin)或達(da)到設(she)定(ding)值(zhi)時,加(jia)熱(re)功(gong)率(lv)會(hui)相(xiang)應(ying)降低,以維持(chi)穩(wen)定(ding)的溫度(du)環(huan)境(jing)。
2、溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)器
高精(jing)度(du)的(de)溫度(du)傳(chuan)感(gan)器是實(shi)現準(zhun)確(que)溫控的(de)關(guan)鍵(jian)。常用(yong)的溫度(du)傳(chuan)感(gan)器有(you)熱電(dian)偶(ou)和(he)熱(re)敏(min)電阻(zu)等。熱(re)電偶(ou)通(tong)過(guo)測(ce)量(liang)兩(liang)種(zhong)不同金(jin)屬連(lian)接(jie)點(dian)處的(de)溫(wen)差(cha)電動勢來(lai)確(que)定(ding)溫度(du),具(ju)有(you)測量(liang)範圍(wei)廣、響應(ying)速(su)度(du)快(kuai)的(de)特(te)點(dian)。熱敏(min)電阻(zu)則是(shi)根(gen)據(ju)其電阻值(zhi)隨溫(wen)度(du)變(bian)化的特(te)性來(lai)測(ce)量(liang)溫(wen)度(du),精(jing)度(du)較高,適合(he)用(yong)於對(dui)溫(wen)度(du)控(kong)制要求較為(wei)嚴格(ge)的場(chang)合(he)。
溫度(du)傳(chuan)感(gan)器實時(shi)監測培養箱內(nei)的(de)溫度(du),並(bing)將信號反饋(kui)給控制系統。控(kong)制系統根(gen)據(ju)反饋(kui)信號與(yu)設(she)定(ding)溫度(du)值(zhi)的比較結果(guo),調(tiao)整加(jia)熱(re)系統的(de)功率(lv),從而(er)實現對(dui)溫(wen)度(du)的(de)精(jing)確控(kong)制。
3、溫度(du)均(jun)勻(yun)性控(kong)制
為(wei)了(le)確保(bao)箱內(nei)溫(wen)度(du)的(de)均(jun)勻(yun)性,通(tong)常會(hui)采(cai)用(yong)空(kong)氣(qi)循環(huan)系統。空(kong)氣(qi)循環(huan)系統通(tong)過(guo)風(feng)機(ji)將(jiang)培養箱內(nei)的(de)空(kong)氣(qi)不(bu)斷(duan)循環(huan)流(liu)動,使熱(re)量(liang)在(zai)箱體(ti)內(nei)均(jun)勻(yun)分布(bu)。
二、濕(shi)控(kong)技術
1、加(jia)濕(shi)系統
常(chang)見的(de)加(jia)濕(shi)方式有(you)超(chao)聲(sheng)波加(jia)濕(shi)和(he)蒸發(fa)加(jia)濕(shi)。超(chao)聲(sheng)波加(jia)濕(shi)是(shi)利用(yong)超(chao)聲(sheng)波高頻(pin)振蕩將(jiang)水霧(wu)化(hua)成(cheng)微(wei)小(xiao)顆(ke)粒,然(ran)後(hou)通過(guo)風(feng)機(ji)將(jiang)霧(wu)氣均(jun)勻(yun)地擴(kuo)散(san)到(dao)培養箱內(nei),實(shi)現快(kuai)速(su)加(jia)濕(shi)。蒸發(fa)加(jia)濕(shi)則是(shi)通(tong)過(guo)加(jia)熱(re)使水蒸發(fa),增(zeng)加(jia)箱內(nei)的(de)濕(shi)度(du)。蒸發(fa)加(jia)濕(shi)的(de)優點(dian)是可(ke)以提(ti)供(gong)較為(wei)穩(wen)定(ding)的濕(shi)度(du)環(huan)境(jing),且(qie)不(bu)會產生(sheng)水滴殘(can)留(liu)。
加(jia)濕(shi)系統會(hui)根據(ju)設(she)定(ding)的濕(shi)度(du)值(zhi)自動調節加(jia)濕(shi)量(liang)。當培養箱內(nei)濕(shi)度(du)低於(yu)設(she)定(ding)值(zhi)時,加(jia)濕(shi)系統會(hui)增(zeng)加(jia)加(jia)濕(shi)功(gong)率(lv)或加(jia)濕(shi)時(shi)間(jian);當濕(shi)度(du)接(jie)近(jin)或達(da)到設(she)定(ding)值(zhi)時,加(jia)濕(shi)量(liang)會相(xiang)應(ying)減少。
2、濕(shi)度(du)傳(chuan)感(gan)器
濕(shi)度(du)傳(chuan)感(gan)器用(yong)於實時監測箱內(nei)的(de)濕(shi)度(du)。常(chang)用(yong)的濕(shi)度(du)傳(chuan)感(gan)器有(you)電容(rong)式濕(shi)度(du)傳(chuan)感(gan)器和(he)電(dian)阻(zu)式濕(shi)度(du)傳(chuan)感(gan)器。電容(rong)式濕(shi)度(du)傳(chuan)感(gan)器通過(guo)測(ce)量(liang)電(dian)容(rong)值(zhi)隨濕(shi)度(du)變(bian)化的關(guan)系來(lai)確(que)定(ding)濕(shi)度(du),具(ju)有(you)測量(liang)精(jing)度(du)高、響應速(su)度(du)快(kuai)的(de)優(you)點(dian)。電阻(zu)式濕(shi)度(du)傳(chuan)感(gan)器則是(shi)根(gen)據(ju)濕(shi)度(du)對(dui)電(dian)阻值(zhi)的影(ying)響來(lai)測(ce)量(liang)濕(shi)度(du),成(cheng)本相(xiang)對(dui)較低。
濕(shi)度(du)傳(chuan)感(gan)器將監測到的濕(shi)度(du)信號反饋(kui)給控制系統,控(kong)制系統根(gen)據(ju)反饋(kui)信號與(yu)設(she)定(ding)濕(shi)度(du)值(zhi)的比較結果(guo),調(tiao)整加(jia)濕(shi)系統的(de)運行(xing)狀(zhuang)態(tai),以維持(chi)穩(wen)定(ding)的濕(shi)度(du)環(huan)境(jing)。
3、除(chu)濕(shi)系統
在(zai)某(mou)些(xie)情(qing)況(kuang)下,二氧(yang)化(hua)碳(tan)培養箱內(nei)可(ke)能會出現濕(shi)度(du)過(guo)高的情況(kuang),此時需(xu)要(yao)除(chu)濕(shi)系統來(lai)降(jiang)低濕(shi)度(du)。常(chang)見的除濕(shi)方法(fa)有(you)冷(leng)凝除濕(shi)和(he)吸(xi)附(fu)除濕(shi)。冷(leng)凝除濕(shi)是(shi)通過(guo)降(jiang)低溫(wen)度(du)使水蒸氣(qi)凝結成液(ye)態(tai)水,然(ran)後(hou)通過(guo)排(pai)水裝置(zhi)排出培養箱外(wai)。吸(xi)附(fu)除濕(shi)則是(shi)利用(yong)吸(xi)濕(shi)材(cai)料(liao)吸(xi)附(fu)水蒸氣(qi),達(da)到除(chu)濕(shi)的(de)目(mu)的。