
EYELA的生化培養(yǎng)箱(例如BOD系列、BIL系列、BIP系列等)是用于微生物培養(yǎng)、種子發(fā)芽、水質(zhì)分析(BOD測定)、昆蟲和小型動物飼養(yǎng)等實驗的精密設(shè)備。其核心工作原理是創(chuàng)造一個用戶設(shè)定好的、穩(wěn)定且均勻的溫度、濕度和潔凈環(huán)境,并維持這個環(huán)境不受外界干擾。
您可以將其理解為一個非常精密、干凈且可控的“空調(diào)房"。
它的工作原理主要由以下幾個系統(tǒng)協(xié)同合作實現(xiàn):
這是培養(yǎng)箱最基本也是最關(guān)鍵的功能。
加熱:通常采用電熱絲加熱。當箱內(nèi)溫度低于設(shè)定溫度時,控制系統(tǒng)會通電給加熱元件,使其發(fā)熱。
制冷:部分型號(如BOD系列)具備制冷功能,可用于環(huán)境溫度以上的恒溫控制(如4℃、10℃等)。制冷系統(tǒng)通常采用壓縮機制冷,其原理和冰箱、空調(diào)類似,通過壓縮制冷劑循環(huán)來吸收箱內(nèi)的熱量。
控制大腦——PID控制器:這是溫度控制精準的關(guān)鍵。它不僅僅是在溫度低時加熱、溫度高時制冷那么簡單。
P(比例): 控制輸出功率與當前溫差成比例,快速縮小溫差。
I(積分): 消除靜態(tài)誤差。即使溫差很小但持續(xù)存在,積分作用會逐漸加大輸出,直到消除誤差。
D(微分): 預(yù)測溫度變化趨勢。如果溫度正在快速上升,微分會提前減小加熱功率或啟動制冷,防止溫度過沖。
EYELA先進的PID控制器能夠通過算法自整定(Auto-tuning) 參數(shù),找到適合當前環(huán)境的最佳P、I、D值,從而實現(xiàn)極其快速、平穩(wěn)且精準的溫度恢復(fù),波動極?。ㄍǔ?蛇_±0.1℃~±1.0℃,視型號而定)。
對于需要控制濕度的生化培養(yǎng)箱(如BIL系列),其原理是:
加濕:箱體內(nèi)有一個獨立的水盤或蒸汽發(fā)生器。當濕度傳感器檢測到箱內(nèi)濕度低于設(shè)定值時,控制系統(tǒng)會加熱水盤產(chǎn)生純凈的水蒸氣,并通過風(fēng)扇將水蒸氣均勻擴散到箱內(nèi)各個角落。
除濕:當濕度過高時,系統(tǒng)會啟動壓縮機制冷。箱內(nèi)潮濕的空氣遇到冷的蒸發(fā)器(制冷系統(tǒng)的部件)時,水分會冷凝成水珠析出,并流回儲水盤,從而降低箱內(nèi)空氣的絕對濕度。之后空氣再被加熱到設(shè)定溫度,相對濕度也就隨之降低了。
為了保證箱體內(nèi)每個角落的溫度和濕度都高度一致,培養(yǎng)箱設(shè)計了強制的空氣循環(huán)系統(tǒng)。
風(fēng)扇:箱體內(nèi)部裝有一個低噪音、長壽命的風(fēng)扇。
風(fēng)道設(shè)計:EYELA通常采用強制對流設(shè)計??諝獗伙L(fēng)扇吸入,經(jīng)過加熱/制冷元件以及濕度發(fā)生器,變成設(shè)定好的溫濕度空氣,然后通過精心設(shè)計的風(fēng)道或夾層,從箱體兩側(cè)或后壁的孔隙中均勻、柔和地吹入工作室,確保沒有死角,避免了局部溫度過高或過低的問題。
這是生化培養(yǎng)箱區(qū)別于普通烘箱或培養(yǎng)箱的重要特點,旨在為樣品(尤其是細胞、微生物)提供一個潔凈的環(huán)境。
HEPA高效空氣過濾器:很多EYELA生化培養(yǎng)箱(如BIP系列)配備HEPA過濾器。循環(huán)的空氣在進入工作室之前會先通過HEPA過濾器,可以去除99.97%以上直徑大于等于0.3μm的微粒(如細菌、真菌孢子、灰塵),有效防止交叉污染。
紫外殺菌燈(UV燈):部分型號可選配紫外燈。在實驗前后,可以開啟紫外燈對箱內(nèi)空腔進行照射滅菌,進一步確保環(huán)境的無菌性。
內(nèi)腔材料:內(nèi)膽通常采用304或316不銹鋼,表面光滑、無縫、耐腐蝕且易于清潔消毒。
用戶設(shè)定:您通過前面板的數(shù)字控制器(或旋鈕,在老型號上)設(shè)定所需的溫度(如37.0℃)和濕度(如95%RH)。
實時監(jiān)控:箱內(nèi)的溫度傳感器(如鉑電阻PT100)和濕度傳感器持續(xù)將當前環(huán)境數(shù)據(jù)反饋給微電腦控制器。
智能調(diào)節(jié):控制器將反饋值與設(shè)定值進行比較,通過先進的PID算法,計算出最佳操作指令:
命令加熱器工作或壓縮機啟動。
命令加濕水盤加熱或壓縮機除濕。
均勻擴散:風(fēng)扇將經(jīng)過調(diào)節(jié)的空氣吹過HEPA過濾器,并通過風(fēng)道系統(tǒng)均勻地送入工作室的每一個角落。
持續(xù)循環(huán):這個過程7x24小時不間斷地循環(huán),同時控制系統(tǒng)持續(xù)監(jiān)控和微調(diào),以抵抗外界環(huán)境變化(如開門、室溫波動)帶來的干擾,最終將內(nèi)部環(huán)境穩(wěn)定在您設(shè)定的參數(shù)上。
高精度控制:得益于PID控制,溫度波動極小。
均勻性:獨特的風(fēng)道設(shè)計確保工作室內(nèi)部各點溫差極小。
防污染設(shè)計:HEPA過濾和可選UV燈,提供潔凈環(huán)境。
直觀易用:大屏幕數(shù)字顯示,操作簡單, often帶有定時、程序編程、報警等功能。
安全可靠:通常具備獨立超溫保護器,即使主控制系統(tǒng)失效,也能在溫度異常過高時切斷電源,保護您珍貴的樣品和設(shè)備安全。