[发明专利]一种培养设备及其防结露方法

说明书

一种培养设备及防结露方法，属于智能控制技术领域。本发明提供的培养设备及防结露方法将将设置在培养设备各个壁外的所有加热器都通过培养室内一个温度传感器控制，使所有加热器在一个加热控制周期内同时工作，但根据培养室各个表面工况的不同（如加热器电阻值和安装位置误差、培养室内壁风速差异、培养室各壁保温材料差异等）设置不同的结束时间，解决了各加热器独立控制时因环境温度变化而相互影响的难题，且防止了结露。

技术领域

本发明提供一种培养设备及其防结露方法，属于智能控制技术领域。

背景技术

二氧化碳是一种无色无臭而其水溶液略有酸味的气体，也是空气组分中一种常见的温室气体，二氧化碳主要应用于冷藏易腐败的食品(固态)、作致冷剂(液态)、制造碳化软饮料(气态)和作均相反应的溶剂(超临界状态)等，而二氧化碳培养箱是通过维持一定温度和二氧化碳浓度的潮湿气氛为细胞提供一种最优的生长环境。

对二氧化碳浓度的精准控制对维持细胞生长环境的PH稳定至关重要,是细胞培养成功的关键因素。现用的二氧化碳浓度传感器有热导和红外两种，但湿度和温度对热导传感器的测量精度影响较大。因此，红外传感器就成了首选。为了保持培养箱内的无菌环境，需要对培养箱内部进行定期灭菌，高温灭菌由于灭菌效果突出而得到了广泛的运用。但是，耐高温的红外传感器价格昂贵，并且高温环境对传感器的寿命和测量精度必然产生影响。此外，颗粒对红外传感器的测量精度会产生影响，所以必须控制测量气氛的洁净度。因此，设计一种既能控制气体中的颗粒数量，又能避免高温影响的测量系统就变得尤为重要。二氧化碳培养箱内为高湿环境,基本维持在95％RH左右。这种高湿环境下的露点温度很高，和培养温度很接近，因此要求培养室内壁和内门玻璃各处温度不能低于露点温度，否则就会结露。水会滋生细菌而产生交叉污染，导致细胞培养失败。培养箱温度是靠培养室外壁和外门的加热器提供的，加热器的工作是靠温度传感器控制的。培养室外壁5个面和外门表面上均安装有加热器，加热器分别由几个温度传感器独立控制，最常见的是3路独立控温，外门温度传感器控制外门温度，内室底部温度传感器控制加湿温度，主加热温度传感器控制其余加热器。由于外门和箱体之间靠外门四周的密封条密封，外门热量辐射至内门玻璃时会从四周密封条散失，因此内门玻璃的温度就会受箱体周围环境温度的影响。环境温度高则热量从密封条散失少，玻璃内门温度就高，玻璃门热量传至培养室就导致培养室从其余加热器获取的热量减少，控制器就会减少其余加热器的热量输出，这样就导致培养室内壁温度降低而结露；环境温度低则热量从密封条散失就会多，导致内门玻璃温度过低而结露。

发明内容

本发明的主要目的一种培养设备及其防结露方法，将设置在培养设备各个壁外的所有加热器都通过培养室内一个温度传感器控制，使所有加热器在一个加热控制周期内同时工作，但根据培养室各个表面工况的不同(如加热器电阻值和安装位置误差、内壁风速差异、保温材料差异等)设置不同的结束时间，解决了独立控制时因环境温度变化而相互影响的难题，且防止了结露。

为实现所述发明目的，本发明提供一种培养设备，其设置有培养室，培养室至少两壁的外面各设置了加热器，其特征在于，培养设备还包括二氧化碳浓度检测结构，其用于测量培养室内的二氧化碳浓度；温度传感器，其用于测量培养室内的温度；存储表，所述存储表存储了培养室各外壁设置的加热器的电阻值数据及加热器设置位置数据，培养室各内壁的材料性质、厚度及面积数据，以及培养室各内壁风速数据；处理器，所述处理器被配置为根据温度传感器提供的温度数据、二氧化碳浓度、各外壁设置的加热器的电阻值数据及其设置位置数据，培养室各内壁的材料性质、厚度及面积数据，以及培养室各内壁风速数据控制各外壁设置的加热器的工作时间。

为实现所述发明目的，本发明还提供一种培养设备防结露方法，培养设备设置有培养室，培养室至少两壁的外面各设置了加热器，根据温度传感器提供的温度数据、二氧化碳浓度、各外壁设置的加热器的电阻值数据及其设置位置数据，培养室各内壁的材料性质、厚度及面积数据，以及培养室各内壁风速数据控制各外壁设置的加热器的工作时间。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：