二氧化碳培养箱通常用来培养哺乳动物细胞,对温度、二氧化碳浓度需要提供准确稳定的控制。二氧化碳浓度检测与反馈控制,常用两种传感器:热导(TC)传感器和红外(IR)传感器,下面我们就简单为大家阐述一下二者的区别:
一、CO2浓度热导(TC)传感器
CO2浓度热导(TC)传感器属于电化学传感器,工作原理是通过测量两个电热调节器(一个调节器暴露于箱体环境内,另一个则是封闭的)之间的电阻变化来实现。培养箱CO2浓度的变化会改变两个电热调节器间的电阻,从而促使传感器产生反应,以达到调节CO2水平的作用。不同温度和湿度下,空气、二氧化碳气体的热导率不同。这也导致了TC系统的更大缺陷,箱内温度和相对湿度的改变会影响传感器的准确度。当需要准确的培养条件和频繁开启培养箱门时,此控制系统的准确度就难以保障。
二、CO2浓度红外(IR)传感器
CO2浓度红外(IR)传感器属于光学传感器,利用了一定波长的红外线被二氧化碳选择吸收原理,达到测定二氧化碳浓度的目的。IR系统包括一个红外发射器和一个传感器,当箱体内的CO2吸收了发射器发射的部分红外线之后,传感器就可以检测出红外线的减少量,而被吸收红外线的量正好对应于箱体内CO2的水平,从而可以得出箱体内CO2的浓度。由于吸收系数受温度影响小,不同物质(水分子、二氧化碳)对红外的吸收波长不同,因此温度和湿度对二氧化碳浓度测定的影响很小,从而造就了IR传感器的高准确性。
参数 | IR传感器 | TC传感器 |
工作原理 | 光学传感器,CO2可以吸收一定波长的红外线 | 通过测量电热调节器之间的电阻变化 |
精度 | 受湿度,温度影响小,控制精度高 | 受湿度,温度影响大,二氧化碳控制精度差 |
CO2培养箱的开门操作对测量精度影响 | IR系统不会因温度和相对湿度的改变而受到影响,频繁开关门对CO2浓度控制无影响 | 开关门会对箱内温度和相对湿度的改变,会影响传感器的准确度,CO2浓度准确度难以保障 |
反应时间 | 无需预热,反应速度快 | 需要预热,反应时间慢 |
耐用性 | 耐用性强,耐腐蚀 | 会被腐蚀,容易零位漂移 |
价格 | 造价高 | 造价低 |
WIGGENS全系列CO2培养箱,三气培养箱均选用双光束IR传感器,不受温度,湿度变化的影响。双光束IR传感器每次开机可实现自校准,确保使用过程中,培养箱内二氧化碳浓度控制的准确性。
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