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热导式传感器与红外CO2传感器在培养箱应用中的比较

2020-06-16 11:40
工采网
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在生长细胞培养物时,为了确保适当的生长,需要控制温度、湿度和二氧化碳水平。二氧化碳含量很重要,因为它们有助于控制培养基的pH值。如果二氧化碳太多,就会变得太酸。如果没有足够的二氧化碳,它会变得更碱性。

在二氧化碳培养箱中,培养基中的二氧化碳气体水平由培养箱中的二氧化碳供应量调节。问题是,系统如何“知道”需要添加多少二氧化碳?这就是二氧化碳传感器技术发挥作用的地方。主要有两种,各有利弊:

热导率使用热电阻来检测气体成分。这是比较便宜的选择,但也不太可靠。

红外二氧化碳传感器利用红外光来检测室内的二氧化碳含量。这种传感器更昂贵,但更精确。

在本文中,我们将更详细地解释这两种类型的传感器,并讨论它们各自的实际含义。

热导式气体传感器

荷兰Xensor热导式气体传感器XEN-TCG3880是通过测量大气中的电阻来工作的。传感器通常包括两个细胞,其中一个细胞充满生长室的空气。另一个是一个密封的电池,在受控温度下包含参考大气。每个单元都包含一个热敏电阻(热敏电阻),其电阻随温度、湿度和气体成分而变化。

当两个电池的温度和湿度相同时,电阻的差异将测量气体成分的差异,在这种情况下,反映了室内的二氧化碳水平。如果检测到差异,系统将提示向腔室中添加更多的二氧化碳。

热导式传感器与红外CO2传感器在培养箱应用中的比较

热导式气体传感器的一种表示方法

热导体是红外传感器的廉价替代品,我们将在下面讨论。然而,它们并非没有缺点。由于电阻差可能受到其他因素的影响,而不仅仅是二氧化碳水平,因此为了使系统正常工作,室内的温度和湿度应始终保持恒定。

这意味着每次门打开,温度和湿度波动时,你最终会得到不准确的读数。事实上,在大气层稳定下来之前,这些读数是不准确的,这可能需要半个小时甚至更长的时间。热导体可以长期保存培养物,但不太适合经常开门的情况(每天不止一次)。

热导式传感器与红外CO2传感器在培养箱应用中的比较

红外二氧化碳传感器

红外传感器以完全不同的方式检测腔室中的气体量。这些传感器依赖于这样一个事实:二氧化碳和其他气体一样,吸收特定波长的光,精确地说是4.3μm,比如GSS的二氧化碳传感器COZIR-LP。

该传感器可以通过测量4.3μm的光通过大气来检测大气中有多少二氧化碳。这里最大的区别是,探测到的光的数量不依赖于任何其他因素,例如温度和湿度,就像热阻一样。

这意味着你可以随心所欲地多次打开门,传感器总是能提供准确的读数。因此,你会有一个更一致的二氧化碳水平在室内,这意味着更好的样品稳定性。

缺点呢?红外CO2传感器成本高,普通型的产品只能耐受70℃内,耐高温探头型的,价格又高达数千元。

结论:

两种类型的传感器都能检测培养箱室内的二氧化碳水平。两者的主要区别在于,热导率传感器受温度因素的影响,而红外传感器则仅受二氧化碳浓度的影响。

红外二氧化碳传感器更精确,但是成本上和高温耐受度上,热导率传感器(240℃)更胜一筹。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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