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[原创]热导式传感器与红外CO2传感器在培养箱应用中的比较

助工

2020-06-16 20:04:56 评分

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）。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。