實驗室霉菌培養(yǎng)箱是一種專用于微生物(特別是霉菌、酵母等真菌)恒溫恒濕培養(yǎng)的精密實驗設(shè)備,廣泛應(yīng)用于生物、醫(yī)學、食品、制藥、環(huán)境及農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的科研與質(zhì)檢工作。其核心功能是模擬適宜霉菌生長的穩(wěn)定環(huán)境,確保實驗結(jié)果的可重復(fù)性與準確性。
該設(shè)備采用微電腦PID控制技術(shù),實現(xiàn)溫度與濕度的精準調(diào)控和實時顯示,部分機型支持程序化多段設(shè)置,可模擬晝夜溫差或動態(tài)環(huán)境變化。同時,為保障實驗安全,多數(shù)培養(yǎng)箱設(shè)有超溫報警、斷電記憶、自動除霜及門開關(guān)狀態(tài)提示等保護機制。此外,一些智能型號支持RS485接口、Wi-Fi或物聯(lián)網(wǎng)連接,可遠程監(jiān)控運行狀態(tài)并記錄數(shù)據(jù),便于實驗室信息化管理。
一、主體結(jié)構(gòu)
箱體
材質(zhì):通常采用不銹鋼或工程塑料(如ABS),內(nèi)壁光滑易清潔,外壁隔熱防腐蝕。
設(shè)計:
雙層門結(jié)構(gòu):外門為透明觀察窗(如鋼化玻璃),內(nèi)門為密封門,減少開箱時的溫濕度波動。
保溫層:填充聚氨酯泡沫或真空隔熱板,降低能耗并維持溫度穩(wěn)定。
作用:提供封閉空間,隔絕外界環(huán)境干擾,確保內(nèi)部參數(shù)穩(wěn)定。
擱架與托盤
材質(zhì):不銹鋼或耐腐蝕塑料,可拆卸設(shè)計。
設(shè)計:
可調(diào)節(jié)擱架:支持多層放置培養(yǎng)皿、試管或培養(yǎng)瓶,間距可調(diào)以適應(yīng)不同容器高度。
旋轉(zhuǎn)托盤(可選):用于需要均勻光照或氣體交換的實驗(如液體培養(yǎng)基搖動培養(yǎng))。
作用:z大化利用箱內(nèi)空間,同時避免培養(yǎng)物相互污染。
二、環(huán)境控制系統(tǒng)
溫度控制系統(tǒng)
加熱元件:
不銹鋼加熱管:位于箱體底部或側(cè)壁,通過電阻加熱提升溫度。
PTC陶瓷加熱片:升溫快且溫度均勻,適用于小體積培養(yǎng)箱。
制冷元件:
半導(dǎo)體制冷片:無機械運動、噪音低,但制冷能力有限(適用于小型設(shè)備)。
壓縮機制冷系統(tǒng):由壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器組成,制冷效率高(適用于大型培養(yǎng)箱)。
溫度傳感器:
PT100鉑電阻或NTC熱敏電阻:實時監(jiān)測箱內(nèi)溫度,精度達±0.1℃。
控制模塊:
PID控制器:通過算法自動調(diào)節(jié)加熱/制冷功率,消除溫度過沖。
顯示屏與按鍵:設(shè)置目標溫度、查看實時數(shù)據(jù),部分型號支持觸摸屏操作。
濕度控制系統(tǒng)
加濕模塊:
超聲波加濕器:通過高頻振動將水霧化,快速增加濕度(適用于低濕度環(huán)境)。
蒸汽加濕器:加熱產(chǎn)生蒸汽,濕度控制更穩(wěn)定(適用于高濕度需求)。
除濕模塊:
冷凝除濕:通過制冷系統(tǒng)降低箱內(nèi)溫度,使水蒸氣凝結(jié)排出。
通風除濕:開啟排氣扇加速空氣流通,降低濕度(需配合進氣口過濾)。
濕度傳感器:
電容式濕度傳感器:測量相對濕度(RH),精度達±2%RH。
控制模塊:
與溫度控制類似,通過PID算法調(diào)節(jié)加濕/除濕功率,維持設(shè)定濕度。
光照控制系統(tǒng)
光源:
LED燈帶:節(jié)能、壽命長,可調(diào)節(jié)光照強度(0-10,000 lux)和波長(如全光譜或特定波段)。
熒光燈管:成本低,但壽命較短且含汞(需環(huán)保處理)。
光照傳感器(可選):
監(jiān)測實際光照強度,實現(xiàn)閉環(huán)控制。
定時器:
設(shè)置光暗周期(如12L:12D),模擬自然晝夜節(jié)律。
氣體控制系統(tǒng)(可選)
氣體混合裝置:
注入CO?、O?或N?,通過質(zhì)量流量計精確控制濃度(如5%CO?促進霉菌產(chǎn)孢)。
氣體傳感器:
紅外CO?傳感器或電化學O?傳感器:實時監(jiān)測氣體濃度。
排氣系統(tǒng):
單向閥或電磁閥,防止箱內(nèi)氣體回流,同時維持正壓或負壓環(huán)境。
三、監(jiān)測與記錄系統(tǒng)
傳感器陣列
集成溫度、濕度、光照、氣體濃度傳感器,實時采集數(shù)據(jù)并傳輸至控制模塊。
顯示與操作界面
液晶顯示屏(LCD):顯示當前參數(shù)、設(shè)定值及運行狀態(tài)(如加熱/制冷中)。
按鍵或觸摸屏:設(shè)置參數(shù)、啟動程序、查看歷史數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)記錄與導(dǎo)出
內(nèi)置存儲器:記錄實驗數(shù)據(jù)(如溫度曲線),支持USB或Wi-Fi導(dǎo)出至電腦。
軟件兼容性:部分型號配備專用軟件,可生成報表或分析生長趨勢。
四、安全與防護系統(tǒng)
滅菌裝置
紫外線燈(UV-C):
波長254nm,實驗前后開啟30分鐘,殺滅箱內(nèi)表面微生物。
高溫干熱滅菌(可選):
加熱至120℃維持1小時,適用于耐熱培養(yǎng)皿(如玻璃器皿)。
化學熏蒸接口(可選):
連接環(huán)氧乙烷或*發(fā)生器,進行深度滅菌。
防污染設(shè)計
HEPA過濾器:
安裝在進氣口,過濾0.3μm以上顆粒,防止外界孢子進入。
密封結(jié)構(gòu):
硅膠密封條、雙層門設(shè)計,減少氣體泄漏和交叉污染。
排水系統(tǒng):
底部排水口連接廢水桶,避免冷凝水積聚滋生細菌。
報警與保護機制
超溫/超濕報警:
當參數(shù)超出設(shè)定范圍時,觸發(fā)聲光報警并自動切斷電源。
斷電記憶功能:
恢復(fù)供電后自動延續(xù)原設(shè)定程序,避免實驗中斷。
過載保護:
防止加熱/制冷元件因電流過大損壞。
五、輔助功能模塊
觀察窗與照明
內(nèi)置照明燈:
獨立開關(guān)控制,方便觀察霉菌生長狀態(tài)(如菌落形態(tài)、顏色變化)。
通風系統(tǒng)
循環(huán)風扇:
促進箱內(nèi)空氣流通,消除溫度/濕度死角,確保參數(shù)均勻性。
電源與接口
穩(wěn)定電源:
支持220V/110V輸入,部分型號配備UPS不間斷電源。
外部接口:
RS485或以太網(wǎng)接口,實現(xiàn)遠程監(jiān)控或集群控制。
