什么是预热？

所谓预热，指在正式放入样品并启动振荡前，先将设备温度调整至设定值并保持一定时间，使内部环境达到稳定状态。

预热通常包含两个核心要素：

1. 升温阶段：从室温或待机状态加热至目标温度；

2. 恒温平衡阶段：在目标温度下保持一段时间，使空气流场与金属内壁温度均一。

三、为什么振荡培养箱需要预热？

1. 保证实验条件的一致性

温度对生物反应、化学转化具有极强影响。如果样品在尚未达到设定温度时被放入，可能经历一段“温度漂移期”，导致起始条件偏差，从而影响结果的对比性与重现性。

2. 防止温差对样品造成影响

温度骤变会导致培养液、酶溶液、细胞悬液出现：

• 凝聚或沉淀；

• 反应速率不均；

• 酶结构破坏；

• 溶液气泡产生等问题。

尤其对温度敏感的生物样品，必须避免在非恒温状态下运行。

3. 保证箱内温度空间均一性

箱体刚刚启动时，加热元件、风道、托盘之间的温度分布是不均匀的。预热可促使空气流通充分、热量扩散均衡，消除“冷热分层”或局部温差。

4. 提升温控系统响应效率

设备预热期间，控制系统会完成初次温差学习与反馈调整（尤其是PID算法控制），从而在正式运行期间具备更稳定的温控能力。

5. 防止样品黏壁或飞溅

振荡在低温状态下启动，液体可能因粘稠度高而粘瓶或粘托盘；温度不稳也可能导致气体析出、压力不均，造成液体飞溅。

四、哪些情况下必须预热？

五、不同类型设备的预热策略

1. 普通恒温振荡培养箱

• 预热时长：10~30分钟；

• 观察温度波动小于±0.2℃即可投放样品；

• 内置风扇设备预热时间相对较短。

2. 带制冷功能的宽温型箱体

• 若设定温度低于室温（如4℃15℃），预冷时间需3060分钟；

• 制冷时更需等待“热稳定状态”，避免水汽凝结损害样品。

3. CO₂振荡培养箱

• 先预热温度模块，再稳定通气CO₂浓度；

• 一般需要至少60分钟以上以达平衡环境；

• 且必须使用湿化瓶或水槽调湿，否则细胞干裂风险高。

4. 高速振荡机型

• 预热也包括平台电机温度预升；

• 冷启动下马达润滑性差，预热有助于减小机械磨损。

六、正确的预热操作流程

标准预热流程如下：

1. 接通电源，打开主开关；

2. 在控制面板设定目标温度（如37.0℃）；

3. 关闭箱门，保持密闭状态；

4. 观察温度曲线上升趋势；

5. 当温度达到设定值，进入恒温阶段；

6. 持续观察5~15分钟内温差波动是否趋于稳定；

7. 确认内腔、样品托盘温度一致（可使用独立温度计测量）；

8. 将样品平稳置入设备，开始振荡实验。

七、常见预热误区与纠正建议

八、如何判断预热完成？

以下几个信号表明设备已完成预热，可开始实验操作：

1. 显示屏“实际温度”与“设定温度”差值＜±0.2℃；

2. 温度曲线图趋于平稳，无剧烈波动；

3. 托盘、夹具表面温度与腔体内空气一致（可触感辅助判断）；

4. 无报警或异常提示；

5. 若设有湿度或CO₂浓度模块，其读数也达目标值。

九、预热对设备寿命的积极影响

虽然预热过程增加了使用时间，但长期来看，对设备寿命反而有益：

• 降低温控系统工作频率；

• 减少电热元件突发负载冲击；

• 延缓加热丝、电机、风扇等组件疲劳；

• 提高整机运行平稳性。

十、节能角度下的预热建议

为节约能耗，可参考以下建议：

• 合理安排预热时间，不宜过长；

• 多实验集中安排，避免重复预热；

• 使用定时功能提前预热（部分型号支持定时启动）；

• 减少中途开门次数，避免热量流失；

• 定期清洁加热板与风道，提升换热效率。

十一、总结：预热不是多此一举，而是科学实验的前提

振荡培养箱预热虽是一个看似可跳过的环节，却是保障实验成功的核心步骤之一。正确的预热操作，不仅能为样品创造最理想的起始环境，也体现了实验操作者对过程控制的专业与严谨。

预热，不是机械等待，而是实验“热身”的过程，是效率的积蓄，是精度的准备，更是对科学精神的一种尊重。