二氧化碳培養箱是進行組織、細胞、細菌培養的一種儀器。它是現代大中型醫院進行科學研究必不可少的重要設備。在我們醫院, CO2培養箱分布于各個實驗室, 常用的CO2培養箱有兩種類型:氣套式和水套式。為了保證實驗數據和實驗結果的準確可靠, 在日常使用中, 就必須經常測量和校準CO2培養箱內的濃度, 以確保實際濃度與設定濃度的一致性。現以水套式CO2培養箱為例, 簡要介紹其工作原理、校準程序及日常保養。

1 CO2培養箱工作原理

1.1 工作原理框圖如圖1。

1.2 工作原理

CO2培養箱的溫度是通過電熱絲給水套內的水加熱, 再通過箱內溫度傳感器來檢測溫度變化, 使箱內的溫度恒定在設置溫度。箱內溫度一般設定在37℃±0.2℃左右。在加熱過程中, 加熱信號燈始終點亮, 當培養箱的溫度達到設定溫度并穩定后, 該加熱器停止加熱, 信號燈熄滅。

CO2培養箱的CO2濃度是通過CO2濃度傳感器來進行檢測的。氣體通路如圖2所示。

CO2傳感器是用來檢測箱體內CO2濃度, 將檢測結果傳遞給控制電路及電磁閥等控制器件, 如果檢測到箱內CO2濃度偏低, 則電磁閥打開, CO2進入箱體內, 直到CO2濃度達到所設置濃度, 此時, 電磁閥關閉, 箱內CO2切斷, 達到穩定狀態。氣體混合泵將箱體底部CO2氣體與空氣充分混合, 均勻后, 再次注入箱內, 避免了CO2的分層或不均勻現象。

CO2采樣管將箱內CO2和空氣混合后的氣體取樣到機器外部面板的采樣口, 以隨時用CO2濃度測定儀來檢測CO2濃度是否達到要求。

2 CO2培養箱的校準

2.1 溫度的校準

(1) 在培養箱內放置一個準確的玻璃管式水銀溫度計以校準所設定溫度同時再放置一個準確的體溫計, 以校準極限溫度。

(2) 把溫度旋鈕調到所需溫度37℃。

(3) 把極限溫度旋鈕調到最大。等待24小時, 讓機器達到穩定。

(4) 如果溫度還沒達到37℃, 再調整溫度旋鈕到37℃, 然后再等待24小時, 讓機器最后達到穩定。

(5) 當培養箱穩定在37℃后, 按逆時針方向轉動極限溫度旋鈕, 直到該極限溫度旋鈕的指示燈明亮為止。

(6) 再小心地把極限溫度旋鈕順時針方向轉動, 直到指示燈剛好熄滅為止。

注意:機器正常運轉期間, 其極限溫度指示燈應保持熄滅狀態。當箱內溫度高于極限溫度時, 該指示燈點亮報警。如果面板液晶顯示溫度與箱內溫度計讀數不符, 可進一步調整校準。首先, 調整顯示器點 (Display Pot) , 直到讀數與水銀溫度計的讀數相吻合, 然后, 等待數小時, 讓機器穩定。如果還不相符, 可重復上一步驟, 直到機器達到最終穩定。

2.2 濃度的設定和校準

在CO2供氣系統接通之前, 要先把水套灌滿水, 并把溫度穩定好。輸入CO2培養箱的進氣壓力不得超過0.2MPa。

(1) CO2濃度零位的調整。

(1) 排除完箱內CO2, 使培養箱在所設定的溫度37℃下達到穩定。

(2) 用一把小螺絲刀調整零位調節器 (Zero) , 直到CO2顯示讀數為0.0。

(3) 關閉箱門, 穩定一個小時。

(4) 再調整零位調節器 (Zero) , 直到CO2顯示讀數為0.1, 以達到正常環境中CO2含量。

(2) CO2跨程調節器 (CO2Span Adjustment) 。 (以調整數字顯示與箱內CO2實際濃度)

(1) 把CO2供氣管道與培養箱接通, 并把CO2氣瓶上的壓力調節器調至0.1～0.2MPa。

(2) 按下Push to Read Set Point鍵, 不要松開, 同時調Turn to Set CO2Set Point旋鈕, 直到顯示出的讀數比實際需要 (5%) 低2%, 即調至3%。

(3) 等待一小時, 讓培養箱達到穩定。用CO2濃度檢測儀檢測CO2濃度。

(4) 若不吻合, 用一把小螺絲刀調整CO2Span Adjustment, 使得CO2顯示濃度與CO2濃度檢測儀讀數相吻合。

(5) 按 (2) 步驟操作, 將CO2顯示濃度調至4%。

(6) 重復步驟 (4) 、 (5) , 使得CO2顯示濃度與CO2濃度檢測儀讀數相吻合。

(7) 將CO2顯示濃度調至5%, 等待一個小時, 讓培養箱達到穩定, 用CO2濃度檢測儀檢測CO2濃度, 以保證機器顯示讀數與測定濃度相符。

3 日常維護保養

由于該機器經常與水和氣體接觸, 氣體內的雜質可能會進入氣路管道, 造成機器無法正常工作。日常的維護非常重要, 對減少設備故障很有意義。因此, 日常工作中需要從以下幾方面進行保養:經常檢查水套的水位, 如果水位低, 就要給水套加水;定期檢查CO2氣瓶, 不能讓CO2氣瓶用空;檢查CO2的供氣管道和接口有無漏氣現象;定期給機器除塵, 防止灰塵阻塞氣道及電磁閥。