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赛默飞3131培养箱使用的是哪种加热方式?

赛默飞 Forma™ Series II 3131 型 CO₂ 培养箱采用的是**水套加热(Water-Jacketed Heating)**方式。这种加热方式被广泛应用于高稳定性培养箱中,尤其适用于对温度波动敏感的实验场景,如干细胞培养、体外受精(IVF)、药品稳定性研究、细胞系长期培养等。

一、什么是水套加热系统?

水套加热是一种利用密闭水腔包裹培养腔体外壁,通过加热水体实现温度调控的方式。水本身具有高比热容,能够在短期内缓冲外界温差,使内部环境温度更加稳定且恢复快。

在 3131 型培养箱中,水套系统布置于箱体四周(侧面、底部、顶部),形成封闭加热水路:

  • 加热器安装于水套外侧;

  • 水套中填充去离子水;

  • 通过热传导使腔体维持设定温度;

  • 控制器通过内置传感器实时监测腔温,驱动加热单元启停以调节水温。


二、水套加热系统的结构组成

3131 型培养箱的水套系统包括以下核心组件:

部件名称功能说明
不锈钢内腔体培养空间,与水套隔绝
封闭式水套系统加热介质容器,环绕腔体
加热元件装在水套中部或底部,为水加热
温度传感器用于监控腔体及水温变化
控制系统执行温度设定、PID 控制、水温调节等任务
进水/排水口用于初次注水与定期更换维护

三、水套加热与空气加热的比较

对比项目水套加热(3131)空气加热系统
温度波动响应极小(±0.1 °C)略大(±0.3–0.5 °C)
环境温度抵抗力较弱,依赖保温层
断电维温能力高(最长可维持数小时)低(几分钟迅速降温)
结构成本高(水套、加热管、维护口等)成本低
重量与体积重,需定期注水维护轻,启动快
灭菌可操作性手动清洁+加热杀菌通常支持高温自动灭菌
典型应用IVF、干细胞培养、敏感样本长时间孵育微生物培养、教学实验等

结论:3131 所用水套系统更加稳定,适合对温度要求极高的科研工作


四、水套加热系统的温控性能表现

  • 控温范围:5°C 高于环境温度至 55°C;

  • 控温精度:±0.1°C(典型误差);

  • 均一性:全腔体偏差不超过 ±0.2°C;

  • 恢复时间:开门后恢复至 37°C(±0.1°C)通常小于 15 分钟;

  • 温度报警系统:具备可设定上下限报警范围,如温度高于 38°C 或低于 36°C即触发报警。


五、水套加热在 3131 型号中的设计亮点

  1. 多层防护
    加热器与温控电路在水套外部,无电元件直接与培养腔接触,提升安全性;

  2. 高效绝热层
    水套外壳再包覆绝热材料,减少热量散失并避免外壳烫手;

  3. 断电维温特性
    即使意外停电,在无电源输入时水套内热量仍能支持腔体数小时维持设定温度,保障样品安全;

  4. 腔体降凝露功能
    配合加热玻璃门,防止箱内温度变化产生冷凝,保持箱体干燥清洁;

  5. 维护简易化设计
    水套设有注水口和排水口,方便用户定期更换水源,延长设备使用寿命。


六、水套加热的操作与维护建议

操作阶段建议事项
初次使用使用去离子水注入水套至标记线;若水量不足,加热效率下降
每季度维护更换水套水一次,清洁注水口与软管避免微生物滋生
环境注意事项不得在室温 <10°C 或 >35°C 的环境运行,否则影响水温调节
故障处理若控温异常,需检查水位、温控探头与加热器电源是否正常

七、典型用户反馈与行业适配

  • 高校实验室、医院 IVF 实验室、生物技术公司普遍反馈水套型设备在长时间运行中的稳定性更优;

  • 相比空气加热型设备,在频繁开关门、多批次实验间的温度波动控制显著优异;

  • 尤其适用于细胞系保持恒温、长周期药品培养、动物原代细胞孵育等敏感操作环境。


八、常见问题解答

Q1:是否可用自来水注入水套?
A:不推荐。推荐使用去离子水或纯化水,防止水垢及微生物污染。

Q2:水套漏水会如何处理?
A:3131 设有水位窗口及溢流保护管,正常使用不会外泄,如检测到渗漏应立即停止使用并联系售后。

Q3:停电后还能维持温度多久?
A:因水具有高比热,即使断电,腔体内温度可在 37°C 附近维持 3–6 小时(视环境温差)。


✅ 结语

Thermo Forma 3131 型 CO₂ 培养箱采用的水套加热系统,是一种以稳定性著称的高端恒温控制方案。该设计通过水体的高热容实现缓冲、隔热与抗扰动,保障箱内培养环境的持久稳定性,特别适用于高精度需求的细胞与组织培养。水套加热虽略显“传统”,但在可靠性与保温能力上,依旧是众多高端实验室的首选。