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厌氧 隔水式恒温培养箱高精度温度控制

阅读:70        发布时间:2020-10-21
[摘要]本文提出厌氧 隔水式恒温培养箱同时,对培养箱中培养罐的温度进行二次精确控制,采用温度加热部件均匀分布的方法实现厌氧 隔水式恒温培养箱高精度温度控制。为避免普通厌氧培养箱出现温度上冲、温度振荡和温度场分布不均匀等现象。厌氧培养箱广泛应用于医疗、卫生防疫、食品、医药、环保等部门。它提供了一个合适的温度和气体条件,以适应厌氧菌(或微需氧菌、二氧化碳细菌等)的生长。目前,普通厌氧培养箱一般采用常规的温度控制器对加热器进行间歇控制,然后再对培养箱中的温度进行控制。常规温控器的精度1℃左右,温控选择盘的精度(2℃),总的温度控制误差3℃左右。此外,间歇温度控制和温度加热元件分布不均会导致以下缺点:1。当温度加热元件刚刚断电时,箱内温度仍上升,引起温度的振荡和波动。温度精度低。2。箱内温度场分布不均匀
我们的二次温度控制方案和温度加热元件均匀分布的方法可以有效克服温度上升振荡和温度场分布不均匀的缺点。经安装试用,效果良好。二级温度控制程序是同时控制培养箱系统的温度,并控制系统中每个培养罐的温度。第二种精密温度控制使用与温差成比例的触发脉冲数来控制晶闸管的导通角。晶闸管以非间断方式向温度加热器供电,电流根据温差变化,逐渐接近设定温度。另外,温度加热部件分布均匀,基本克服了上述缺点。(见图1)2。盒内系统初始温度控制盒内系统初始温度控制仍采用常规间歇控制加热方式(设定温度比培养罐最终设定温度低2-3℃),相关电路如图2所示。其中,采用运算放大器IC作为电压比较器,晶体管BG、BG:和继电器J为控制开关,高精度稳定性集成温度传感元件AD590(环境温度变化1“K,电流变化1 bya,精密用户0.01 BOUSE)和R L构成温度检测电路,RZ、DW、R3,R4和R:组成温度设定电路。
当箱内系统温度低于设定值时,a和b两点电位处有v a咬v b。经过IC放大后,C点输出高电平。bg,bg,bgz打开,J拉入,加热元件rli开始加热。当箱内系统温度达到设定的温度值V A)V b时,IC输出低电平。bgi和bgz从开变为截止,J释放,rli停止加热。重复上述过程,将箱内系统温度控制设定值附近(温度控制精度lt;1℃)。培养罐温度的二次精细控制由运算放大器ICI和IC检测设定温度的电信号与实际温度的差值,并由运算放大器ic3放大差分信号V。(见图3)。VO经V/F转换为脉冲信号,再由光电耦合器控制。温差信号v/F转换越大,脉冲信号越密集,晶闸管导通角越大,流过发热元件rlz的电流越大,散热量也越大。V/F转换脉冲信号越小,SCR导通角越小,SL:up电流越小,热值越小。也就是说,设定温度越接近实际温度,VO越小,SCR导通角越小,SCR主回路电流越小,RL:制热量越小,逐渐接近控制温度。最后,当热损失等于SLz提供的热量时,罐内温度达到动态平衡,二次精细控制到位。图3中,除了集成温度传感元件AD590外,R和RPI采用高稳定性电阻元件,并且A点电位可以被校准到0.1,具有足够的精度。IC、IC:采用高性能电路(如Max 425)自动克服不平衡,自动稳定零点,可检测微小温差,进一步提高控温精度。采用基准电压和R、R、L、R P高稳定电阻元件的选择,保证了温度设定的准确性。N·c为IC L,IC:内部开关消失,调整同步脉冲控制端子(F=300~40ohz)。uto-2是一个自动零稳定控制脉冲。光电合路器、培养罐采用直流电源,防止小信号干扰,提高操作安全性。二次温度控制精度可达lt;0.4℃。
4。培养罐内温度加热元件的均匀分布可以有效地改变温度场分布不均匀的缺点。温度场均匀度可达lt;0.2℃。
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