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紅外線二氧化碳傳感器控制和配氣式的主要區(qū)別
閱讀：791 發(fā)布時(shí)間：2022-8-13
二氧化碳培養(yǎng)箱、低溫二氧化碳培養(yǎng)箱 紅外線二氧化碳傳感器控制和配氣式的主要區(qū)別？
一、控制系統(tǒng)：
自動(dòng)控制的二氧化碳培養(yǎng)箱目前主要有三種形式的傳感器：熱導(dǎo)（TC）、紅外線（TR）、超聲波。
熱導(dǎo)（TC）是通過(guò)電阻值的變化檢測(cè)CO2濃度。傳感器中固定有兩根表面有防腐層的電阻絲，阻值相同，一根密封，一根外漏。兩根電阻絲作為電橋的兩個(gè)臂，加入CO2后，引起漏出的電阻絲阻值變化，電橋平衡被破壞。根據(jù)信號(hào)大小的變化，測(cè)量CO2濃度熱導(dǎo)傳感器簡(jiǎn)單，成本低，線性較好，用的最多。缺點(diǎn)是反應(yīng)慢（因此只能慢慢加氣），會(huì)腐蝕，容易零位漂移，所以一般儀器使用說(shuō)明書(shū)上都要求使用2-6個(gè)月要做零點(diǎn)校正。否則會(huì)產(chǎn)生極大的誤差。
紅外線（TR）傳感器是用紅外線為介質(zhì)即通過(guò)CO2氣體對(duì)紅外線的吸收來(lái)測(cè)定CO2濃度。其線性好，靈敏度高，可以測(cè)到0-20ppm，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，價(jià)格比較貴，廣泛用于對(duì)空氣、溫室CO2的測(cè)量。但在二氧化碳培養(yǎng)箱上使用不多，因?yàn)榕囵B(yǎng)室內(nèi)溫度高，濕度大，傳感器本身不能放入培養(yǎng)室，要用氣泵從培養(yǎng)室將氣抽出來(lái)，通過(guò)加溫或制冷，使水氣不凝結(jié)，檢測(cè)后再送回培養(yǎng)室。傳感器內(nèi)還裝有同步電機(jī)，因此運(yùn)動(dòng)部件多，線路復(fù)雜，影響使用壽命。
超聲波傳感器是以超聲波作為檢測(cè)手段來(lái)檢測(cè)CO2濃度。超聲波通過(guò)不同介質(zhì)時(shí)傳播的速度是不同的，超聲波通過(guò)空氣時(shí)是334M/分鐘，通過(guò)CO2時(shí)是274.6M/分鐘，利用這種差別檢測(cè)CO2濃度的變化。超聲波傳感器沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，高濕度不受影響，使用壽命長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)有少量生產(chǎn)。
上述三種形式都能對(duì)CO2濃度檢測(cè)，各有其優(yōu)缺點(diǎn)。要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，必須能檢測(cè)CO2濃度，檢測(cè)的結(jié)果對(duì)比設(shè)定值再進(jìn)行補(bǔ)充，使其維持在設(shè)定范圍，在控制形式上是一個(gè)閉環(huán)。這三種形式的二氧化碳培養(yǎng)箱精度高，穩(wěn)定性好，省氣，現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室應(yīng)該選擇自動(dòng)控制的CO2培養(yǎng)箱。
還有一種配氣式的二氧化碳培養(yǎng)箱，是早期傳感器技術(shù)落后時(shí)的產(chǎn)物。配氣式的二氧化碳培養(yǎng)箱使用兩支玻璃管流量計(jì)，不停的對(duì)培養(yǎng)室充氣，一定的時(shí)間后培養(yǎng)室CO2濃度就接近流量計(jì)的配氣比例，箱內(nèi)CO2濃度不能檢測(cè)、顯示、反饋，在控制形式上是一個(gè)開(kāi)環(huán)。因溫度和CO2氣的壓力變化，流量計(jì)要隨時(shí)人工調(diào)節(jié)，又稱手動(dòng)式。這種形式的二氧化碳培養(yǎng)箱精度低，穩(wěn)定性差，耗氣大，恢復(fù)慢，但價(jià)格比較便宜，適合短時(shí)間培養(yǎng)。
二、相對(duì)濕度：
箱內(nèi)濕度對(duì)于培養(yǎng)工作來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)非常重要然而又經(jīng)常被忽略的因素。維持足夠的濕度水平并且要有足夠快的濕度恢復(fù)速度（如在開(kāi)關(guān)門后）才能保證不會(huì)由于過(guò)度干燥而導(dǎo)致培養(yǎng)失敗。目前大多數(shù)的二氧化碳培養(yǎng)箱是通過(guò)增濕盤的蒸發(fā)作用產(chǎn)生濕氣的（其產(chǎn)生的相對(duì)濕度水平可達(dá)95％左右，但開(kāi)門后濕度恢復(fù)速度很慢）。用戶在選購(gòu)二氧化碳培養(yǎng)箱的時(shí)候盡量選擇濕度蒸發(fā)面積大的培養(yǎng)箱，因?yàn)槲覀冎罎穸日舭l(fā)面積越大，越容易達(dá)到最大相對(duì)飽和濕度并且開(kāi)關(guān)門后的濕度恢復(fù)的時(shí)間越短。
三、CO2測(cè)量系統(tǒng)自動(dòng)校準(zhǔn)功能：
無(wú)論哪種CO2測(cè)量系統(tǒng)在使用一段時(shí)間后都會(huì)產(chǎn)生漂移，而產(chǎn)生漂移后直接會(huì)導(dǎo)致箱體內(nèi)二氧化碳濃度不能穩(wěn)定在我們的設(shè)定值，致使培養(yǎng)失敗，所以用戶在選購(gòu)培養(yǎng)箱時(shí)必須要選擇帶有CO2測(cè)量系統(tǒng)自動(dòng)校準(zhǔn)功能的培養(yǎng)箱。
四、防污染設(shè)計(jì)和消毒滅菌系統(tǒng)：
污染是導(dǎo)致細(xì)胞培養(yǎng)失敗的一個(gè)主要因素，因而，二氧化碳培養(yǎng)箱設(shè)計(jì)了多種不同的裝置去減少和防止污染的發(fā)生，其主要途徑都是盡量減少微生物可以生長(zhǎng)的區(qū)域和表面，并結(jié)合自動(dòng)排除污染裝置來(lái)有效防止污染的產(chǎn)生。主要有：紫外消毒、高效空氣過(guò)濾（HEPA過(guò)濾器可過(guò)濾除去99.97％的0.3微米以上的顆粒）及高溫濕熱消毒等方式。
紫外消毒能力是與紫外燈距離目標(biāo)的距離的二次方成反比，距離越遠(yuǎn)，消毒能力越差，所以紫外消毒方式有其局限性，難以達(dá)到*滅菌的要求；HEPA過(guò)濾器由于受到過(guò)濾膜孔徑的影響，無(wú)法去除病毒和一些微小細(xì)菌，也有其局限性；相比較而言，高溫消毒是目前比較有效消毒滅菌的方法。