在正式進(jìn)入流程之前,理解為何要校準(zhǔn)、校準(zhǔn)的目標(biāo)是什么、以及所校準(zhǔn)的參數(shù)范圍是非常重要的。
保證參數(shù)精度:隨著使用時(shí)間、傳感器漂移、環(huán)境變化、老化效應(yīng)等因素,培養(yǎng)箱內(nèi)部測(cè)量 / 控制系統(tǒng)可能出現(xiàn)偏差。校準(zhǔn)可以修正這些偏差,使設(shè)備輸出 / 顯示更符合真實(shí)值。
保證實(shí)驗(yàn)可靠性:細(xì)胞培養(yǎng)、藥物實(shí)驗(yàn)、生物檢測(cè)等對(duì)溫度和 CO? 濃度等控制要求很高。校準(zhǔn)能減少由于設(shè)備誤差帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)差異或失敗風(fēng)險(xiǎn)。
滿足質(zhì)量管理 / 監(jiān)管要求:很多科研機(jī)構(gòu)、GMP 實(shí)驗(yàn)室、規(guī)范實(shí)驗(yàn)室要求定期校準(zhǔn),并保存校準(zhǔn)記錄以備審查。
監(jiān)控設(shè)備狀態(tài) / 漂移趨勢(shì):通過(guò)定期校準(zhǔn),可以監(jiān)測(cè)傳感器漂移、控制系統(tǒng)性能退化的趨勢(shì),提前做維護(hù)或更換。
保持設(shè)備性能穩(wěn)定性:校準(zhǔn)可以優(yōu)化控制回路、減少誤差累積,提高設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
對(duì)于 371 型(屬 370 系列家族)培養(yǎng)箱,常見(jiàn)可以校準(zhǔn) / 標(biāo)定的參數(shù)包括:
溫度校準(zhǔn)(TEMPCAL):校正箱內(nèi)溫度顯示 / 控制系統(tǒng)偏差。
CO? 校準(zhǔn)(CO?CAL / IR CAL / T/C CO? 校準(zhǔn)):若設(shè)備配備 CO? 控制功能(熱導(dǎo)式 sensor 或紅外傳感器),允許對(duì) CO? 顯示 / 控制偏差進(jìn)行標(biāo)定。
濕度校準(zhǔn)(RH 校準(zhǔn) / RH CAL):若設(shè)備含濕度選件,允許對(duì)濕度顯示進(jìn)行校正(注意該濕度通常為顯示用途,不一定用于控制)。
在校準(zhǔn)過(guò)程中,設(shè)備的控制功能會(huì)暫時(shí)停止進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài),避免調(diào)整過(guò)程對(duì)系統(tǒng)的擾動(dòng)影響控制回路。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2
校準(zhǔn)頻率通常視使用強(qiáng)度、實(shí)驗(yàn)需求精度和環(huán)境穩(wěn)定性而定。廠商建議至少每年校準(zhǔn)一次;對(duì)于剛安裝設(shè)備,則在穩(wěn)定期結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行完整校準(zhǔn)。Thermo Fisher Documents+2ManualsLib+2
在實(shí)際校準(zhǔn)操作之前,要做好充分準(zhǔn)備,以確保校準(zhǔn)的有效性和安全性。
設(shè)備應(yīng)處于正常運(yùn)行狀態(tài),并已按設(shè)定溫度、CO?、濕度(如有)穩(wěn)定運(yùn)行一段時(shí)間。若為新安裝設(shè)備,建議預(yù)熱并穩(wěn)定 ≥ 12 小時(shí),再進(jìn)入校準(zhǔn)操作。Thermo Fisher Documents+2ManualsLib+2
若設(shè)備已經(jīng)在運(yùn)行狀態(tài),只需在顯示溫度 / CO?/ 濕度達(dá)到設(shè)定值后,再讓設(shè)備額外穩(wěn)定 2 小時(shí)以上,以保證參數(shù)進(jìn)入熱 / 氣平衡狀態(tài)。Thermo Fisher Documents+2ManualsLib+2
關(guān)閉箱門、避免頻繁擾動(dòng)操作期間,不要打開(kāi)門、插拔樣品或更改參數(shù)。
必須選用 已校準(zhǔn) / 溯源標(biāo)準(zhǔn)儀器 作為參考(例如高精度鉑電阻溫度計(jì)、標(biāo)準(zhǔn) CO? 濃度測(cè)量?jī)x / 氣體分析儀、濕度計(jì)等)。
確保參考儀器在使用前已通過(guò)校準(zhǔn)證書(shū)驗(yàn)證其有效性。
準(zhǔn)備適用于采樣 / 測(cè)量的取樣管線、接口、過(guò)濾裝置等,確保測(cè)量過(guò)程中不引入外界誤差。
對(duì)于 CO? 測(cè)量 (特別是熱導(dǎo)型 / 紅外型),應(yīng)考慮取樣方式、取樣管路長(zhǎng)度、流速、溫濕度匹配等因素,以避免測(cè)量誤差。
實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度應(yīng)保持相對(duì)穩(wěn)定,避免空調(diào)出風(fēng)、陽(yáng)光直射、門窗開(kāi)閉等劇烈擾動(dòng)。
校準(zhǔn)過(guò)程中禁止開(kāi)關(guān)門、插拔試劑或樣品操作。
操作人員應(yīng)習(xí)慣無(wú)塵 / 無(wú)振動(dòng)操作,以防干擾儀器或培養(yǎng)箱狀態(tài)。
熟悉設(shè)備控制面板、操作菜單、按鍵順序等,以便準(zhǔn)確進(jìn)入校準(zhǔn)菜單。
設(shè)備控制面板上通常有若干模式鍵 / 菜單:RUN(運(yùn)行模式)、SET(設(shè)定模式)、CAL(校準(zhǔn)模式)、CONFIG(配置模式)等。校準(zhǔn)時(shí)需進(jìn)入 CAL 模式,選擇對(duì)應(yīng)參數(shù)(TEMPCAL / CO2CAL / RH CAL)進(jìn)行標(biāo)定。校準(zhǔn)過(guò)程中,設(shè)備自動(dòng)停止控制功能,僅顯示當(dāng)前參數(shù),等待用戶輸入校正值。Thermo Fisher Documents+2ManualsLib+2
若在 5 分鐘之內(nèi)無(wú)用戶操作,設(shè)備可能自動(dòng)退出校準(zhǔn)模式返回 RUN 模式并恢復(fù)控制功能。Thermo Fisher Documents+1
這是校準(zhǔn)流程中最基礎(chǔ)、最關(guān)鍵的一步。以下是建議的操作步驟與注意細(xì)節(jié)。
確認(rèn)箱體溫度已穩(wěn)定至設(shè)定溫度,并運(yùn)行至少 2 小時(shí)以上(或新安裝設(shè)備 ≥ 12 小時(shí))。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2
參考溫度計(jì)置于箱體中心位置,遠(yuǎn)離壁面和對(duì)流通道邊緣,避免貼近加熱壁、門邊等。探頭最好處于代表性空氣流動(dòng)位置,不靠近箱壁。Thermo Fisher Documents+2ManualsLib+2
按 Mode 鍵,直至控制面板上 CAL 指示燈點(diǎn)亮。Thermo Fisher Documents+1
使用左右箭頭鍵 (← / →) 切換至 “TEMPCAL XX.X” 參數(shù)菜單。Thermo Fisher Documents+1
使用上下箭頭鍵 (↑ / ↓) 調(diào)整顯示值至參考溫度計(jì)(標(biāo)準(zhǔn)儀器)所測(cè)得的實(shí)際溫度值(精確至小數(shù)點(diǎn)后一位或與顯示器精度一致)。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2
按 Enter 鍵保存校正值。Thermo Fisher Documents+1
按 Mode 鍵或者左右箭頭鍵切換至 RUN 模式(或跳出校準(zhǔn)菜單返回運(yùn)行狀態(tài))。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2
校準(zhǔn)完成后,設(shè)備會(huì)恢復(fù)其溫度控制功能,并使用更新后的 calibration 值參與控制回路。
校準(zhǔn)過(guò)程中,控制系統(tǒng)暫停,加熱 / 控制輸出停止,目的是讓顯示或測(cè)量值與外部參考一致,不被內(nèi)部控制功能干擾。Thermo Fisher Documents+1
若輸入偏差較大(如多 ℃),建議先校正為中間值,觀察重穩(wěn)態(tài)后再次微調(diào),避免一次性大幅校正導(dǎo)致控制震蕩。
完成校準(zhǔn)后應(yīng)讓系統(tǒng)再穩(wěn)定一定時(shí)間(如 1–2 小時(shí))觀察箱內(nèi)溫度行為,并與參考儀器比較驗(yàn)證校正是否有效。
記錄校準(zhǔn)前后偏差、校正值、溫度點(diǎn)、參比儀器編號(hào)與測(cè)量條件。建議多點(diǎn)校準(zhǔn)(如不同溫度點(diǎn))以評(píng)估溫控線性偏差情況。
如果設(shè)備具備 CO? 控制功能,則須對(duì) CO? 顯示 / 控制系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。由于不同型號(hào)使用的 CO? 傳感器類型不同(熱導(dǎo)式 / T/C 型,或紅外 (IR) 型),校準(zhǔn)細(xì)節(jié)略有差異。
對(duì)于 370 / 371 型設(shè)備,通常使用 熱導(dǎo)式 (Thermal Conductivity, T/C) CO? 傳感器。此類傳感器受溫度和濕度影響較大,因此在校準(zhǔn)前必須保證溫度 / 濕度穩(wěn)定。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2
若你所用的型號(hào)配備 IR 型 CO? 傳感器(通常在 380 / 381 型號(hào)中見(jiàn)得較多),該類型不受箱體溫度或濕度變化的影響但仍可能受到溫度漂移影響,因此在改變溫度設(shè)定后,也建議重新校準(zhǔn) CO?。Thermo Fisher Documents+2ManualsLib+2
在校準(zhǔn) CO? 之前,應(yīng)保證溫度已校準(zhǔn)并穩(wěn)定,濕度穩(wěn)定(如設(shè)備帶濕度選件)等條件滿足。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2
在箱體溫度與濕度穩(wěn)定條件下,用參考 CO? 儀器通過(guò)取樣口或者采氣管測(cè)定箱內(nèi) CO? 濃度(建議重復(fù)測(cè) 3 次并取平均值)。Thermo Fisher Documents+2ManualsLib+2
按 Mode 鍵進(jìn)入 CAL 模式。Thermo Fisher Documents+1
使用左右箭頭鍵 (← / →) 切換至 “CO? CAL XX.X” 或 “CO2CAL XX.X” 菜單顯示。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2
使用上下箭頭鍵 (↑ / ↓) 調(diào)整顯示值至參考 CO? 儀器測(cè)得的實(shí)際 CO? 濃度值。Thermo Fisher Documents+1
按 Enter 鍵保存校正值。Thermo Fisher Documents+1
按 Mode 鍵或左右箭頭鍵返回 RUN 模式。Thermo Fisher Documents+1
完成 CO? 校準(zhǔn)后,控制系統(tǒng)將依據(jù)新的校正值進(jìn)行 CO? 控制輸出。
在校準(zhǔn)過(guò)程中,建議 CO? 測(cè)量?jī)x器采用適當(dāng)取樣流速、溫度補(bǔ)償、管線最短、預(yù)處理過(guò)濾等方式,以降低額外誤差。
若 CO? 校準(zhǔn)后仍存在較大偏差,應(yīng)重做測(cè)量、校正;也應(yīng)確認(rèn)溫度 / 濕度是否仍穩(wěn)定。
校準(zhǔn)后應(yīng)讓系統(tǒng)在校正值下運(yùn)行一段時(shí)間,以觀察是否有偏移或漂移趨勢(shì)。
若傳感器剛安裝或更換,可能存在“老化期”現(xiàn)象,建議在初期(如每周一次)檢測(cè)校準(zhǔn),并觀察其穩(wěn)定性趨勢(shì)。Thermo Fisher Documents+1
若設(shè)備溫度設(shè)定或濕度設(shè)定有較大變化,建議重新校準(zhǔn) CO? 以匹配控制條件。Thermo Fisher Documents+2ManualsLib+2
對(duì)于配備 IR 型 CO? 傳感器的型號(hào)(如 380 / 381 型號(hào)常見(jiàn)),校準(zhǔn)流程類似:
在溫度 / 濕度穩(wěn)定狀態(tài)下,用參考 CO? 儀器測(cè)定箱內(nèi) CO? 濃度。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2
進(jìn)入 CAL 模式,在菜單切換至 “IR CAL XX.X”。Thermo Fisher Documents+2ManualsLib+2
調(diào)整顯示值至參考儀器測(cè)得的 CO? 濃度值。Thermo Fisher Documents+1
保存校正并退出至 RUN 模式。Thermo Fisher Documents+1
因?yàn)?IR 傳感器對(duì)溫濕度的干擾較小,其校準(zhǔn)穩(wěn)定性通常較好。
如果 371 型培養(yǎng)箱帶有濕度 (RH) 顯示或監(jiān)測(cè)功能,則也可對(duì)濕度顯示進(jìn)行校準(zhǔn)調(diào)整。注意多數(shù)情況下該濕度功能僅用于顯示 / 記錄用途,不一定直接用于控制。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2
在溫度穩(wěn)定后,確認(rèn)濕度穩(wěn)定,一般建議等待至少 30 分鐘至 1 小時(shí),以使?jié)穸忍筋^與腔內(nèi)氣體達(dá)到平衡狀態(tài)。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2
濕度測(cè)量?jī)x器應(yīng)放置在箱體中心位置,并避免貼墻、靠近水盤或加熱壁。
進(jìn)入 CAL 模式。Thermo Fisher Documents+1
使用左右箭頭鍵切換至 “RH XX %” 或 “RH CAL XX” 菜單。Thermo Fisher Documents+1
使用上下箭頭鍵調(diào)整顯示值至參考濕度儀器測(cè)得的濕度值(例如 %RH)。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2
按 Enter 鍵保存校正值。Thermo Fisher Documents+1
返回 RUN 模式。Thermo Fisher Documents+1
若用戶沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)濕度測(cè)量?jī)x器,也可采用一種近似方法進(jìn)行校準(zhǔn):
在溫度穩(wěn)定狀態(tài)下,將水盤注滿水(期望濕度最大化),并使箱體內(nèi)部濕度與水源、水面處于飽和狀態(tài),此時(shí)箱體中的相對(duì)濕度值通常接近 95%。可將顯示濕度值調(diào)整為 95%。此法誤差可能較大,一般被允許在 ±5% RH 以內(nèi)。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2
采用這種方法時(shí)應(yīng)記錄校準(zhǔn)方式與假設(shè)條件,以備后續(xù)驗(yàn)證。
在完成各參數(shù)的校準(zhǔn)操作后,還需進(jìn)行驗(yàn)證和記錄,以確保校準(zhǔn)有效性與可追蹤性。
在完成校準(zhǔn)后,讓設(shè)備重新運(yùn)行一段時(shí)間(如 1–2 小時(shí)),觀察溫度、CO?、濕度等參數(shù)的穩(wěn)定性。
再次使用參比儀器在同一位置測(cè)量溫度 / CO? / 濕度,比較顯示值與參考值的偏差,確認(rèn)校正是否達(dá)標(biāo)。
若偏差仍較大,建議重新校準(zhǔn)或查找系統(tǒng)故障(如傳感器故障、控制模塊異常、連接線問(wèn)題等)。
可以進(jìn)行多點(diǎn)驗(yàn)證(在箱體不同位置)來(lái)確認(rèn)溫度 / 濕度 / CO? 的均一性和線性偏差是否存在系統(tǒng)誤差。
校準(zhǔn)過(guò)程中的記錄非常關(guān)鍵,應(yīng)至少包括以下信息:
項(xiàng)目 | 內(nèi)容 |
---|---|
校準(zhǔn)日期 / 時(shí)間 | 記錄校準(zhǔn)開(kāi)始與結(jié)束的時(shí)間 |
操作人員 | 參與校準(zhǔn)的人員姓名或編號(hào) |
設(shè)備型號(hào) / 編號(hào) | 包括 371 型號(hào)、序列號(hào)、版本號(hào)等 |
參考標(biāo)準(zhǔn)儀器信息 | 儀器型號(hào)、編號(hào)、校準(zhǔn)證書(shū)編號(hào)與有效期 |
溫度 / CO? / 濕度設(shè)定值 | 校準(zhǔn)前后的設(shè)定值 |
參考測(cè)量值 | 參比儀器測(cè)量值 (溫度 / CO? / 濕度) |
調(diào)整 / 校正值 | 在校準(zhǔn)菜單中輸入 / 保存的校正值 |
校準(zhǔn)前后偏差 | 校準(zhǔn)前設(shè)備顯示值與參考值偏差;校準(zhǔn)后驗(yàn)證偏差 |
校準(zhǔn)人員簽字 / 審核簽名 | 確保操作可追溯 |
備注 / 異常情況 | 若校準(zhǔn)過(guò)程出現(xiàn)異常、難以校正或偏差過(guò)大,應(yīng)在備注中注明原因與處理建議 |
這些校準(zhǔn)記錄應(yīng)歸檔保存,以便將來(lái)追蹤設(shè)備性能變化、支持質(zhì)量管理審計(jì)或設(shè)備維護(hù)決策。
在校準(zhǔn)過(guò)程中可能遇到一些問(wèn)題或誤差來(lái)源,以下是常見(jiàn)問(wèn)題及防范建議。
若溫度 / 濕度 / CO? 尚未充分穩(wěn)定就進(jìn)入校準(zhǔn),可能導(dǎo)致校準(zhǔn)值偏離真實(shí)平衡狀態(tài)。
在重大設(shè)定更改(如溫度設(shè)定大幅改變、濕度調(diào)節(jié)改變、管路變動(dòng)等)后,應(yīng)重新讓系統(tǒng)穩(wěn)定再校準(zhǔn)。
避免在波動(dòng)期操作校準(zhǔn)。
若參考儀器本身誤差較大或未校準(zhǔn),將直接影響校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
使用多次測(cè)量取平均、驗(yàn)證參考儀器性能是必要的。
在不同溫度 / CO? / 濕度區(qū)間應(yīng)檢查參考儀器的準(zhǔn)確性與線性響應(yīng)。
長(zhǎng)期使用或頻繁熱循環(huán)可能使設(shè)備自身溫度 / CO? / 濕度傳感器發(fā)生漂移或老化,校準(zhǔn)范圍逐漸惡化。
若校準(zhǔn)值頻繁變化較大,應(yīng)考慮更換傳感器。
傳感器安裝位置不合理(靠近壁面、受屏蔽氣流干擾等)也可能導(dǎo)致偏差,應(yīng)確保其位置具代表性。
若校正值輸入偏離原始設(shè)定過(guò)大,可能超出控制回路可接受調(diào)整范圍,導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法穩(wěn)定控制。
在進(jìn)行大幅度校正前,需要評(píng)估控制器的穩(wěn)定性與安全性。
控制器或主板故障、通信異常、線纜接觸不良等問(wèn)題也可能導(dǎo)致校準(zhǔn)失敗或偏差異常。
在校準(zhǔn)菜單中輸入錯(cuò)誤值、誤按 Enter / Mode 鍵、退出菜單過(guò)早、未保存校準(zhǔn)值等操作失誤可能導(dǎo)致校準(zhǔn)失敗。
校準(zhǔn)過(guò)程中若不按鍵操作時(shí)間超過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)退出時(shí)間(如 5 分鐘),設(shè)備可能返回 RUN 模式,未保存校準(zhǔn)值。Thermo Fisher Documents
校準(zhǔn)過(guò)程應(yīng)由熟練人員操作,嚴(yán)格按步驟執(zhí)行。
校準(zhǔn)過(guò)程中若發(fā)生開(kāi)門、氣流擾動(dòng)、實(shí)驗(yàn)室溫度突變、人員走動(dòng)、空調(diào)出風(fēng)等,都可能影響溫度 / 濕度 / CO? 平衡,導(dǎo)致校準(zhǔn)值誤差。
應(yīng)在校準(zhǔn)期間盡量隔離外界干擾,確保環(huán)境穩(wěn)定。
為了保證設(shè)備性能與實(shí)驗(yàn)質(zhì)量,合理制定校準(zhǔn)頻次與維護(hù)計(jì)劃非常重要。
年度校準(zhǔn):對(duì)于一般用途實(shí)驗(yàn)室,建議至少每年對(duì)溫度、CO?(如適用)、濕度進(jìn)行完整校準(zhǔn)與驗(yàn)證。
首次安裝或重大維修后:新設(shè)備安裝、搬遷、維修、更換傳感器或控制器后,應(yīng)立即進(jìn)行完整校準(zhǔn)。
頻繁使用 / 高精度需求:若設(shè)備被高頻使用、對(duì)溫控精度要求高、環(huán)境條件波動(dòng)大,建議每 6 個(gè)月或更短周期校準(zhǔn)一次。
漂移監(jiān)測(cè):通過(guò)校準(zhǔn)記錄趨勢(shì)分析,若發(fā)現(xiàn)校準(zhǔn)偏差逐年增加、波動(dòng)擴(kuò)大,則應(yīng)考慮提前維護(hù)或更換部件。
校準(zhǔn)前驗(yàn)證:在每次重大實(shí)驗(yàn)前,可對(duì)溫度 / CO? 進(jìn)行快速驗(yàn)證,以判斷是否需要校準(zhǔn)或調(diào)整。
校準(zhǔn)是保障溫控 / CO? 控制精度和實(shí)驗(yàn)可靠性的必要環(huán)節(jié)。
校準(zhǔn)參數(shù)主要涵蓋溫度 (TEMPCAL)、CO? (CO?CAL / IR CAL)、濕度 (RH CAL),視設(shè)備選件而定。
校準(zhǔn)前必須保證系統(tǒng)穩(wěn)定(溫度 / 濕度 / CO? 平衡、長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱運(yùn)行)。
校準(zhǔn)過(guò)程中通過(guò)控制面板進(jìn)入 CAL 模式,選擇對(duì)應(yīng)參數(shù)菜單,輸入?yún)⒖純x器測(cè)得值并保存。
校準(zhǔn)后應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)證測(cè)量并觀察系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),以確認(rèn)校正有效性。
嚴(yán)格記錄校準(zhǔn)前后數(shù)據(jù)、參比儀器信息、操作人員、校正值、偏差、日期時(shí)間等完整記錄。
注意校準(zhǔn)過(guò)程中的誤差來(lái)源(如參考儀器誤差、操作誤差、傳感器漂移、環(huán)境擾動(dòng)等),并采取防護(hù)策略。
根據(jù)設(shè)備使用強(qiáng)度與實(shí)驗(yàn)精度需求制定合理的校準(zhǔn)周期,并通過(guò)趨勢(shì)分析監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)。
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