[发明专利]用于测量气态物质浓度的测量装置

说明书

本发明涉及一种用于测量气态物质浓度的测量装置。该装置包括光源、光传感器和壳体，壳体包括具有低热导率的至少一个第一壳体构件。形成从所述光源到所述光传感器的光路，其中光路穿过所述壳体内的测量区域。光源被配置为发出具有光谱分布的光，使得所述光被所述气态物质吸收。所述光传感器被配置为在光源穿过测量区域之后接收光源发出的光。第一壳体构件包括热屏蔽区域，热屏蔽区域在其一侧面对所述测量区域并且在其另一侧面对所述光传感器，并且被配置为允许光穿过。

本发明涉及用于测量气态物质浓度的测量装置领域，涉及包括这种测量装置的培养箱的领域(该测量装置用于测量包含在这种培养箱中的气态内容物(content)中的气态物质的浓度)，以及制造或操作这种培养箱的方法。具体地，本发明涉及可消毒的培养箱。

这种培养箱通常用于生物学或生物技术中以生长、培养、维持和加工细胞培养物或微生物培养物。为此目的，这种培养箱为腔室提供充满气态内容物(通常为空气)的受控环境，细胞培养物或微生物培养物可以被置于其中。特别地，腔室内的温度、湿度和/或二氧化碳浓度由这种培养箱控制。

具体地，二氧化碳浓度通过延伸到腔室中的二氧化碳测量装置测量并且特别地通过向所述腔室中的气态内容物添加二氧化碳而被控制，以允许在细胞培养容器中控制被培养在其中的所述细胞培养物或微生物培养物的培养基的pH值。通常，所述腔室内的高湿度防止培养基干燥，并且预定温度连同高湿度提供了用于在细胞培养容器中生长细胞培养物或微生物培养物的适合环境。

然而，不期望的或甚至有害的细胞、微生物、细菌、真菌、藻类等也可能在这种环境中繁殖，尤其是在腔室壁上或包含在培养箱腔室中的水浴中。因此，有必要保持这种培养箱，特别是这种培养箱的腔室清洁并且另外特别地对培养箱的腔室进行消毒，优选地对内部进行灭菌。通常，在一定时间跨度后定期执行消毒或在感染后执行消毒。

通常，通过加热内部来对这种培养箱进行消毒。由于测量装置，特别是所述二氧化碳测量装置与内部接触，并且特别是延伸到所述腔室中，它们也暴露于培养箱消毒所需的热量。因此，必须在开始这种消毒程序之前移除所述测量装置以避免损坏它们，或者必须使用能够在所需温度下操作或至少能够承受所需温度的复杂且昂贵的测量装置。

在Baschant等人的DE 10 2010 055 182A1中也公开了一种用于在高温下测量培养箱中的二氧化碳浓度的测量系统。辐射源和至少两个、优选三个辐射检测器被布置为使得从辐射源发出的辐射在穿过测量体积和具有小于测量体积的直径的通道之后可由所述检测器接收。每个检测器位于其通道的背离光源的端部。通道的另一端部面对所述测量体积。所述检测器被安装并且所述通道被形成在测量系统的盖件中。以这种方式，散射光入射到所述检测器上实质上被消除。然而，所述盖件优选地由铝制成，其具有高热导率并且其因此不适于在没有另外冷却的情况下热屏蔽检测器。

培养箱与测量系统或测量装置之间的温度差可能导致不希望的冷凝。为了防止冷凝，JP 3897336B2公开了一种具有保护圆筒的测量装置，该保护圆筒具有防水性和呼吸性并且包围电加热元件以及红外型二氧化碳传感器。

US 2004/211902A1描述了一种用于通过红外吸收确定气体浓度的测量设备，其包括辐射源，该辐射源与设置在辐射路径中的辐射检测器一起被布置在壳体内，该壳体以与要测量的气体有关的气密方式密封。红外可透过的窗口被布置在辐射源和辐射检测器之间的辐射路径中。所述窗口关于要测量的气体密封壳体的内部。该文件没有描述使用具有培养箱的测量设备的细节或者可以如何将测量设备安置或安装到培养箱的细节。这也适用于文献DE 102 20 668A1，其涉及一种包括测量腔室的气体传感器，该测量腔室是由除了用于气体的入口和出口孔之外的封闭壁组成的单独单元。

本发明的一个目的是提供一种用于测量腔室中气态物质浓度的测量装置，其特别有利于所述腔室的消毒程序和/或可以特别是关于可操作性和可靠性改进配备有这种测量装置的培养箱。