一、总体结构布局概述
BB150采用立式箱体一体式设计,整机结构紧凑,外壳采用耐腐蚀金属板喷涂工艺,箱体外观规整、模块划分清晰。其内部空间为无风扇自然对流设计,减少气流扰动对样品的影响。整机系统主要由以下五大系统构成:
CO₂气体控制系统
湿度控制系统
传感器与反馈系统
人机交互与报警系统
此外,BB150还配备了专门的门加热装置、紫外灭菌组件(选配)、抗污染涂层与内部圆角设计,便于实验室高标准卫生维护。
二、温控系统结构组成与工作原理
1. 温控模块布局
BB150使用加热套围绕箱体四周进行加热,实现恒温控制。温度传感器通常设置在箱体后侧或底部的热敏元件位置,用于感知内部实时温度。
2. 控制方式
采用微处理器控制的闭环回路调节加热强度,使箱体内部维持在设定温度(通常为37℃)。系统通过对比设定值与实时值,实现精细调节。温控系统具备以下功能:
自动升温;
稳态恒温;
过温保护(内置独立温控保险);
自动停加热异常报警。
3. 加热组件
箱壁加热带:分布在左右侧板、背板及底部;
门加热线圈:防止玻璃门冷凝,提升湿度稳定性;
安全加热器:作为主加热故障时的备用装置,防止箱内温度失控。
三、CO₂气体控制系统
该系统负责为培养环境提供精确浓度的CO₂气体,维持细胞生长所需的弱酸性培养环境。
1. 气源输入装置
接口一般为外置CO₂气瓶接口,使用高精度减压阀控制流入气压;
内置流量调节阀实现CO₂流速控制;
过滤器用于清除输入气体中的杂质与微颗粒。
2. CO₂浓度调节机制
红外(IR)传感器:用于实时检测箱体内CO₂浓度,响应速度快,受温度湿度影响小;
比例阀:根据传感器反馈调整气体输入强度,实现动态浓度平衡;
闭环控制算法:微处理器根据浓度偏差自动控制气体阀开合。
3. 气体混合分布结构
CO₂通过专门的扩散孔道缓慢注入箱体底部,依靠自然对流上升;
均匀分布设计避免气体局部浓度波动,确保细胞培养环境一致性。
四、湿度控制系统结构与功能
1. 被动加湿方式
BB150采用水盘自然蒸发原理进行湿度调节,湿度盘通常位于箱体底部中心,蒸发面积大,提升加湿效率。
2. 湿度调节机制
无风机加湿:避免风扇搅动产生污染风险;
温度联动加湿:箱体升温同时提升水蒸气蒸发速率;
水位观察窗:便于操作者实时观察补水需求;
推荐水源:使用无菌蒸馏水,防止杂菌滋生。
3. 湿度均衡结构
内部光滑无缝壁面、圆角转接设计,提升冷凝水回流效率,减少蒸发差异造成的湿度不均。
五、传感器与反馈系统构成
整个BB150的精密控制依赖于多点传感器反馈系统,确保各参数实时监控和动态修正。
1. 温度传感器(RTD或热电偶)
精度高、抗干扰;
通常布置在箱体中部,代表整体温度趋势;
可设有备用传感器,用于温度校准与系统校验。
2. CO₂浓度传感器
红外非分散检测(NDIR)原理;
反应速度快、漂移率低;
布置于气体循环路径中,避免局部偏差影响。
3. 安全反馈组件
门磁传感器检测门开合状态;
报警系统接收过温、浓度失控等信号并触发蜂鸣器;
显示面板同步显示各项参数与故障代码。
六、人机界面与操作面板
1. 控制面板配置
BB150配置数字显示屏与按键式操作区域,部分型号提供触摸屏控制。界面支持以下功能:
温度/CO₂设定与调节;
实时数值查看;
系统运行模式切换(启动/待机);
报警复位与消音功能;
参数锁定,防止误操作。
2. 显示内容
当前温度、设定温度;
实时CO₂浓度;
运行状态图标(加热、报警、稳定等);
服务菜单入口(供校准与维护使用)。
七、辅助系统结构与内部设计亮点
1. 内部腔体材料
内胆为全镜面不锈钢材质,耐腐蚀、易清洗;
圆角过渡设计,防止细菌积聚;
可拆卸隔板支架,灵活调节层数与高度。
2. 门体结构
外门:金属防护层,隔热保温;
内门:钢化玻璃门或亚克力门,便于观察内部状态;
门封条:软质硅胶密封条,高气密性,防止热量与气体泄露。
3. 紫外灭菌系统(选配)
安装于箱体顶部或侧壁;
启动时对腔体空气和水蒸气进行杀菌处理;
定时启停控制,提升培养环境洁净度。
八、系统结构之间的协同关系
BB150各系统之间通过逻辑控制器实现协调工作:
温控系统调节影响湿度蒸发率;
湿度变化影响CO₂浓度稳定性;
传感器反馈引导气体和温度调节行为;
报警与交互系统统一管理异常信息。
这一套闭环自调节结构使BB150即便在外部环境波动较大或样品负荷不同的条件下,仍能维持培养环境的稳定性。
九、系统结构维护建议
为保持结构系统运行稳定、延长设备寿命,建议用户按以下周期进行结构维护:
项目 | 周期 | 说明 |
---|---|---|
内胆清洁 | 每周一次 | 用75%酒精或温水擦拭,禁用强腐蚀剂 |
水盘补水 | 每2–3天 | 保持湿度盘水位中高线 |
CO₂流量检查 | 每周一次 | 检查压力是否下降或阀门异常 |
门封密合检查 | 每月一次 | 目测或纸张测试气密性 |
紫外灯更换(选配) | 每12个月 | 保证灭菌效率 |
系统校准 | 每季度一次 | 由专业人员进行温度与CO₂校验 |
十、结语
二手赛默飞培养箱BB150在系统结构方面依然保持较高完整度和运行稳定性。通过合理的结构布局与功能模块划分,实现了温度、湿度和气体环境的精密控制。各个系统间通过感应、反馈、调节实现自适应运行,满足高标准生物实验的需求。对于用户而言,充分了解BB150系统结构,不仅有助于高效使用,也为后期维护、故障排查提供技术依据。通过定期检查和适当保养,该型号即使为二手设备,依旧可以在实验室中长期稳定地发挥作用。