CO2培養(yǎng)箱的控制方式介紹
自動(dòng)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(xiàn)(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(xiàn)性，用的多。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)生的誤差。
紅外線(xiàn)(TR)傳感器是用紅外線(xiàn)為介質(zhì)即通過(guò)CO2氣體對(duì)紅外線(xiàn)的吸收來(lái)測(cè)定CO2濃度。其線(xiàn)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CO2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(xiàn)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，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CO2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CO2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CO2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，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(chēng)手動(dòng)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(jià)格比較便宜，適合短時(shí)間培養(yǎng)