二氧化碳培養(yǎng)箱控制模式介紹

　　目前，自動(dòng)CO2培養(yǎng)箱中的傳感器主要有三種:熱導(dǎo)傳感器、紅外線傳感器和超聲波傳感器。

　　熱導(dǎo)(TC)是通過電阻的變化來檢測CO2濃度。傳感器內(nèi)固定兩根表面有防腐涂層的電阻絲，阻值相同，一根密封，一根漏電。兩根電阻絲被用作電橋的兩臂。加入CO2后，泄漏電阻絲的電阻發(fā)生變化，電橋的平衡被破壞。根據(jù)信號大小的變化，測量CO2濃度。熱導(dǎo)傳感器簡單、成本低、線性度好，應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)是反應(yīng)慢(所以只能慢慢充氣)，會(huì)腐蝕，容易漂移到零。所以一般儀器使用說明書上要求使用2-6個(gè)月后做零點(diǎn)校正。否則，就會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。

　　紅外(TR)傳感器以紅外線為介質(zhì)，通過CO2氣體對紅外線的吸收來測量CO2濃度。其線性好，靈敏度高，可測量0-20ppm，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，因此廣泛用于測量空氣和溫室中的CO2。但在CO2培養(yǎng)箱中并沒有廣泛使用，因?yàn)榕囵B(yǎng)室的溫度和濕度較高，傳感器本身無法放入培養(yǎng)室。氣體要用氣泵從培養(yǎng)室抽出，加熱或冷卻防止水蒸氣凝結(jié)，檢測后再送回培養(yǎng)室。傳感器里還有同步電機(jī)，所以運(yùn)動(dòng)部件多，電路復(fù)雜，影響使用壽命。

　　超聲波傳感器利用超聲波作為檢測手段來檢測CO2濃度。超聲波通過不同介質(zhì)時(shí)的傳播速度不同，通過空氣時(shí)為334M/ min，通過CO2時(shí)為274.6M/ min。這種差異用于檢測CO2濃度的變化。超聲波傳感器無運(yùn)動(dòng)部件，高濕度不受影響，使用壽命長。有幾部國產(chǎn)的。

　　以上三種形式都可以檢測CO2濃度，各有利弊。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，可以檢測CO2濃度，檢測結(jié)果與設(shè)定值進(jìn)行對比補(bǔ)充，使其保持在設(shè)定范圍內(nèi)，在控制形式上是一個(gè)閉環(huán)。這三種CO2培養(yǎng)箱精度高、穩(wěn)定、省氣，現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室應(yīng)選擇全自動(dòng)CO2培養(yǎng)箱。

　　還有一種氣體分配式CO2培養(yǎng)箱，是早期傳感器技術(shù)落后的產(chǎn)物。氣體分布型CO2培養(yǎng)箱使用兩個(gè)玻璃管流量計(jì)對培養(yǎng)室進(jìn)行連續(xù)充氣。時(shí)間長了，培養(yǎng)室內(nèi)的CO2濃度接近流量計(jì)的氣體分配比，室內(nèi)的CO2濃度無法檢測、顯示和反饋，在控制形式上是一個(gè)開環(huán)。由于CO2氣體的溫度和壓力變化，流量計(jì)應(yīng)隨時(shí)手動(dòng)調(diào)節(jié)，也稱為手動(dòng)式。這類CO2培養(yǎng)箱精度低，穩(wěn)定性差，耗氣量大，回收慢，但價(jià)格相對便宜，適合短期培養(yǎng)。