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CO2培養(yǎng)箱的控制（傳感器篇）
點擊次數(shù)：475 發(fā)布時間：2009/7/30 11:28:27
CO2培養(yǎng)箱的控制方式介紹
自動控制的CO2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。三種形式都能對CO2濃度檢測，各有其優(yōu)缺點。要實現(xiàn)自動控制，必須能檢測CO2濃度，檢測的結(jié)果對比設(shè)定值再進行補充，使其維持在設(shè)定范圍，在控制形式上是一個閉環(huán)。這三種形式的CO2培養(yǎng)箱精度高，穩(wěn)定性好，省氣，現(xiàn)代實驗室應(yīng)該選擇自動控制的CO2培養(yǎng)箱。
熱導(dǎo)（TC）是通過電阻值的變化檢測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)信號大小的變化，測量CO2濃度 熱導(dǎo)傳感器簡單，成本低，線性較好，用的*多。缺點是反應(yīng)慢（因此只能慢慢加氣），會腐蝕，容易零位漂移，所以一般儀器使用說明書上都要求使用2-6個月要做零點校正。否則會產(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CO2氣體對紅外線的吸收來測定CO2濃度。其線性好，靈敏度高，可以測到0-20ppm ， 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，價格比較貴，廣泛用于對空氣、溫室CO2的測量。但在CO2培養(yǎng)箱上使用不多，因為培養(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，通過加溫或制冷，使水氣不凝結(jié)，檢測后再送回培養(yǎng)室。傳感器內(nèi)還裝有同步電機，因此運動部件多，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手段來檢測CO2濃度。超聲波通過不同介質(zhì)時傳播的速度是不同的，超聲波通過空氣時是334M/分鐘，通過CO2時是274.6M/分鐘，利用這種差別檢測CO2濃度的變化。超聲波傳感器沒有運動部件，高濕度不受影響，使用壽命長，國內(nèi)有少量生產(chǎn)。
還有一種配氣式的CO2培養(yǎng)箱，是早期傳感器技術(shù)落后時的產(chǎn)物。配氣式的CO2培養(yǎng)箱使用兩支玻璃管流量計，不停的對培養(yǎng)室充氣，一定的時間后培養(yǎng)室CO2濃度就接近流量計的配氣比例，箱內(nèi)CO2濃度不能檢測、顯示、反饋，在控制形式上是一個開環(huán)。因溫度和CO2氣的壓力變化，流量計要隨時人工調(diào)節(jié)，又稱手動式。這種形式的CO2培養(yǎng)箱精度低，穩(wěn)定性差，耗氣大，恢復(fù)慢，但價格比較便宜，適合短時間培養(yǎng)。
自動控制的CO2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。三種形式都能對CO2濃度檢測，各有其優(yōu)缺點。要實現(xiàn)自動控制，必須能檢測CO2濃度，檢測的結(jié)果對比設(shè)定值再進行補充，使其維持在設(shè)定范圍，在控制形式上是一個閉環(huán)。這三種形式的CO2培養(yǎng)箱精度高，穩(wěn)定性好，省氣，現(xiàn)代實驗室應(yīng)該選擇自動控制的CO2培養(yǎng)箱。
熱導(dǎo)（TC）是通過電阻值的變化檢測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)信號大小的變化，測量CO2濃度 熱導(dǎo)傳感器簡單，成本低，線性較好，用的*多。缺點是反應(yīng)慢（因此只能慢慢加氣），會腐蝕，容易零位漂移，所以一般儀器使用說明書上都要求使用2-6個月要做零點校正。否則會產(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CO2氣體對紅外線的吸收來測定CO2濃度。其線性好，靈敏度高，可以測到0-20ppm ， 結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，價格比較貴，廣泛用于對空氣、溫室CO2的測量。但在CO2培養(yǎng)箱上使用不多，因為培養(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，通過加溫或制冷，使水氣不凝結(jié)，檢測后再送回培養(yǎng)室。傳感器內(nèi)還裝有同步電機，因此運動部件多，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手段來檢測CO2濃度。超聲波通過不同介質(zhì)時傳播的速度是不同的，超聲波通過空氣時是334M/分鐘，通過CO2時是274.6M/分鐘，利用這種差別檢測CO2濃度的變化。超聲波傳感器沒有運動部件，高濕度不受影響，使用壽命長，國內(nèi)有少量生產(chǎn)。
還有一種配氣式的CO2培養(yǎng)箱，是早期傳感器技術(shù)落后時的產(chǎn)物。配氣式的CO2培養(yǎng)箱使用兩支玻璃管流量計，不停的對培養(yǎng)室充氣，一定的時間后培養(yǎng)室CO2濃度就接近流量計的配氣比例，箱內(nèi)CO2濃度不能檢測、顯示、反饋，在控制形式上是一個開環(huán)。因溫度和CO2氣的壓力變化，流量計要隨時人工調(diào)節(jié)，又稱手動式。這種形式的CO2培養(yǎng)箱精度低，穩(wěn)定性差，耗氣大，恢復(fù)慢，但價格比較便宜，適合短時間培養(yǎng)。
原創(chuàng)作者：江蘇橫特儀表有限公司
