恒溫(wen)搖(yao)床(chuang)是(shi)生(sheng)物(wu)、化(hua)學實(shi)驗中(zhong)用(yong)於(yu)對(dui)樣(yang)品進(jin)行(xing)恒溫(wen)、振蕩培養或(huo)混(hun)合的關鍵(jian)設(she)備(bei)。其設(she)計與功(gong)能直(zhi)接(jie)關(guan)系到(dao)實(shi)驗條(tiao)件的壹(yi)致(zhi)性(xing)、重(zhong)復(fu)性(xing)和(he)樣(yang)本均勻性(xing),是(shi)提(ti)升(sheng)實(shi)驗結(jie)果(guo)可(ke)靠(kao)性(xing)的重(zhong)要技術(shu)保(bao)障。 壹(yi)、核(he)心系統(tong)設(she)計
恒溫(wen)搖(yao)床(chuang)的設(she)計圍繞溫(wen)度控制(zhi)、振蕩驅(qu)動(dong)、均壹(yi)性(xing)保障及(ji)用(yong)戶(hu)交互(hu)四(si)大系統(tong)展(zhan)開(kai)。
1.溫(wen)度控制(zhi)系統(tong):
加(jia)熱與制(zhi)冷(leng):采(cai)用(yong)電熱絲、PTC或(huo)壓縮機(ji)等加(jia)熱元(yuan)件,結(jie)合風(feng)扇強(qiang)制對(dui)流實(shi)現(xian)均勻加(jia)熱。制冷(leng)多采(cai)用(yong)壓縮機(ji)制(zhi)冷(leng)或(huo)半(ban)導體(ti)制(zhi)冷(leng),部(bu)分(fen)機(ji)型(xing)可(ke)加(jia)熱制冷(leng)自動(dong)切(qie)換。系統(tong)需(xu)具(ju)備寬(kuan)溫(wen)度範圍與(yu)快(kuai)速溫(wen)度恢(hui)復(fu)能力(li)。
溫(wen)度傳(chuan)感與(yu)控制(zhi):高精(jing)度溫(wen)度傳(chuan)感器(qi)實(shi)時(shi)監測工(gong)作腔(qiang)溫(wen)度。微(wei)處理器(qi)通過PID算法(fa)精確(que)調(tiao)節加(jia)熱/制冷(leng)功率,實(shi)現(xian)溫(wen)度的穩(wen)定性(xing)控制(zhi)。系統(tong)通常配備獨(du)立(li)超(chao)溫(wen)保(bao)護(hu)裝(zhuang)置(zhi)。
2.振蕩驅(qu)動(dong)系統(tong):
驅(qu)動(dong)機(ji)構(gou):主流(liu)采(cai)用(yong)直(zhi)流(liu)無(wu)刷(shua)電機(ji)或(huo)步(bu)進(jin)電機(ji)驅(qu)動(dong),通過皮帶、連(lian)桿(gan)或(huo)直(zhi)接(jie)驅(qu)動(dong)方式,將(jiang)旋(xuan)轉運動(dong)轉化(hua)為(wei)搖(yao)板(ban)(平臺(tai))的水(shui)平往復(fu)(回(hui)旋(xuan))或(huo)垂直(zhi)(上(shang)下)振蕩。電機(ji)性(xing)能直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)轉速範圍、精(jing)度和(he)長(chang)期(qi)穩(wen)定性(xing)。
傳動(dong)與平衡:機(ji)械(xie)結構(gou)需堅(jian)固(gu)、低(di)振動。良(liang)好(hao)的動平衡設(she)計至關重(zhong)要,可有效(xiao)抑(yi)制(zhi)設(she)備(bei)自身(shen)振動傳(chuan)遞(di)至臺(tai)面,確保運行平穩(wen)、低(di)噪音。
3.腔(qiang)體(ti)與(yu)均(jun)壹(yi)性(xing)設(she)計:
工(gong)作腔(qiang):通常為(wei)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)內(nei)膽,耐(nai)腐(fu)蝕(shi)、易清潔。內(nei)部(bu)空(kong)間布(bu)局(ju)需(xu)優(you)化(hua)氣流(liu)組(zu)織,確(que)保溫(wen)度分(fen)布(bu)均(jun)勻。
空(kong)氣循(xun)環:通過高效(xiao)循(xun)環風扇,使(shi)腔(qiang)體(ti)內(nei)熱(冷(leng))空(kong)氣強(qiang)制循(xun)環,減少溫(wen)度分(fen)層(ceng)與梯(ti)度。
搖(yao)板(ban)(平臺(tai)):用(yong)於(yu)固定培養瓶/皿,其材(cai)質(zhi)堅固(gu)、平整。夾(jia)具設(she)計需適(shi)應(ying)多種容器(qi),並(bing)保證夾(jia)持牢固(gu),防(fang)止(zhi)滑(hua)動(dong)或(huo)飛濺。
4.控制(zhi)系統(tong)與(yu)人(ren)機(ji)交(jiao)互(hu):
集成微(wei)處(chu)理器(qi)控制(zhi)面板,用(yong)於(yu)設(she)定(ding)和(he)顯(xian)示(shi)溫(wen)度、轉速、時(shi)間等參數。具(ju)備(bei)程序存儲(chu)、定(ding)時(shi)運行、緩(huan)啟動(dong)等功能。
提(ti)供(gong)直(zhi)觀(guan)的操作界面和(he)必(bi)要的狀態指(zhi)示(shi)與(yu)報(bao)警(jing)功(gong)能。
二、功(gong)能特性(xing)對(dui)實(shi)驗結(jie)果(guo)可(ke)靠(kao)性(xing)的貢獻(xian)
1.精確(que)穩(wen)定的溫(wen)度控制(zhi):恒溫(wen)精(jing)度高、波(bo)動小(xiao),為(wei)細(xi)胞培養、酶(mei)反(fan)應、細(xi)菌生(sheng)長(chang)等對(dui)溫(wen)度敏(min)感的實(shi)驗過程提(ti)供(gong)了(le)嚴(yan)格壹(yi)致(zhi)的熱環境(jing),避免(mian)了因(yin)溫(wen)度偏(pian)差(cha)導致(zhi)的生長(chang)速率差(cha)異(yi)、反(fan)應效(xiao)率變(bian)化(hua)或(huo)蛋(dan)白變(bian)性(xing),是(shi)保(bao)證實(shi)驗生(sheng)物(wu)學重(zhong)復(fu)性(xing)和(he)數據(ju)可(ke)比(bi)性(xing)的基礎(chu)。
2.均勻壹(yi)致(zhi)的振蕩與(yu)混(hun)合:
振蕩均(jun)勻性(xing):優(you)秀的驅動(dong)與平臺(tai)設(she)計,確保(bao)搖(yao)板(ban)上(shang)各位置(zhi)點的振蕩幅度、頻率壹(yi)致(zhi)。這(zhe)使(shi)置於(yu)不同(tong)位置(zhi)的平行樣(yang)品能獲(huo)得(de)相(xiang)同(tong)的混合(he)與氣體(ti)交(jiao)換條件,減少了樣(yang)本間的系統(tong)性(xing)差(cha)異(yi)。
混合效(xiao)果(guo):充(chong)分(fen)的振蕩混(hun)合(he)能防(fang)止(zhi)細(xi)胞或(huo)顆(ke)粒(li)沈降(jiang),保持懸浮(fu)液均(jun)壹(yi);促(cu)進氣液(ye)交(jiao)換,滿足好氧(yang)培養需(xu)求;加(jia)速溶(rong)解與反(fan)應進程。壹(yi)致(zhi)的混合(he)條件是(shi)獲(huo)得(de)平行樣(yang)本間可重(zhong)復(fu)數據(ju)的關鍵(jian)。
3.可(ke)靠的環境(jing)控制(zhi)與安(an)全(quan)性(xing):
環境(jing)壹(yi)致(zhi)性(xing):密閉(bi)腔(qiang)體(ti)與(yu)強(qiang)制空(kong)氣循(xun)環,結合(he)精(jing)確控溫(wen),在設(she)備(bei)內(nei)部(bu)創造(zao)了獨(du)立(li)、可(ke)控的微環境(jing),有效(xiao)隔離(li)外(wai)部(bu)環境(jing)波(bo)動幹(gan)擾(rao)。
安(an)全(quan)性(xing)保障:門(men)鎖、超(chao)溫(wen)保(bao)護(hu)、電機(ji)過載保護(hu)、斷(duan)電恢復(fu)等功能,防(fang)止(zhi)意(yi)外(wai)開(kai)門(men)導致(zhi)樣(yang)品汙染、溫(wen)度失控損壞(huai)樣(yang)本或(huo)設(she)備(bei)故障,保(bao)護(hu)了(le)實(shi)驗樣(yang)本與數據(ju)的完整(zheng)性(xing)。
4.操作的便捷(jie)性(xing)與標(biao)準化(hua):
數字化(hua)參數設(she)定(ding)、程序化(hua)運行(xing)與良好的重(zhong)復(fu)性(xing),使(shi)得(de)不(bu)同(tong)操作者、不(bu)同(tong)批(pi)次(ci)實(shi)驗都(dou)能遵循(xun)全(quan)部(bu)相同(tong)的物(wu)理條件,促(cu)進了(le)實(shi)驗操作的標準化(hua),從源(yuan)頭上提(ti)升(sheng)了(le)實(shi)驗結(jie)果(guo)的可靠(kao)性(xing)。
恒溫(wen)搖(yao)床(chuang)通過其集成化(hua)的溫(wen)度控制(zhi)、精密的振蕩驅(qu)動(dong)、優(you)化(hua)的均壹(yi)性(xing)設(she)計及智能的控制(zhi)系統(tong),為(wei)實(shi)驗提(ti)供(gong)了(le)高度穩(wen)定、均(jun)勻和(he)可(ke)控的物(wu)理環境(jing)。其設(she)計目標(biao)與(yu)核(he)心功能直(zhi)接(jie)服(fu)務(wu)於(yu)提(ti)升(sheng)實(shi)驗條(tiao)件的標準化(hua)水(shui)平與平行樣(yang)本間的壹(yi)致(zhi)性(xing),是(shi)降(jiang)低(di)實(shi)驗系統(tong)誤(wu)差(cha)、確(que)保數據(ju)可(ke)靠(kao)性(xing)與重(zhong)復(fu)性(xing)的重(zhong)要硬(ying)件支(zhi)撐(cheng)。選擇性(xing)能穩(wen)定、參(can)數匹(pi)配(pei)的搖(yao)床(chuang),並(bing)對(dui)其進行(xing)規範操作與(yu)定期校準,是(shi)獲(huo)得(de)可(ke)靠(kao)實(shi)驗結(jie)果(guo)的重(zhong)要環節。