賽默飛培養(yǎng)箱3111控制程序設置詳解

一、設備概述

賽默飛Forma 3111型CO?培養(yǎng)箱是一款高性能恒溫恒濕細胞培養(yǎng)設備，廣泛應用于細胞學、組織學、藥理學、生物制藥和免疫學實驗。該型號屬于Forma系列中的中型機型，具備優(yōu)異的溫度、CO?濃度控制精度與濕度穩(wěn)定性。其控制程序采用微處理器智能控制系統(tǒng)，結合熱導式CO?傳感器與PID算法，實現(xiàn)多參數(shù)閉環(huán)控制，使培養(yǎng)環(huán)境始終保持在最優(yōu)狀態(tài)。

設備以“高精度恒控”“系統(tǒng)化管理”“人機界面簡潔”為設計理念，通過一體化電子控制模塊實現(xiàn)溫度、氣體、濕度、報警與安全保護等多系統(tǒng)協(xié)同。3111系列在設計上兼顧了實驗精度與操作便利性，控制邏輯清晰、參數(shù)設置靈活，適合科研機構、醫(yī)療實驗室及生物制藥企業(yè)長期使用。

二、系統(tǒng)控制結構

3111培養(yǎng)箱的控制系統(tǒng)分為五個主要模塊：

1. 溫度控制系統(tǒng)：采用多區(qū)加熱設計，實現(xiàn)溫度分布均勻，誤差小于±0.2℃。

2. CO?濃度控制系統(tǒng)：利用熱導式傳感器檢測氣體成分，通過比例電磁閥調節(jié)進氣量。

3. 濕度控制系統(tǒng)：利用底部蒸發(fā)水盤形成自然濕度，濕度可維持在90%以上。

4. 空氣循環(huán)系統(tǒng)：風道與風扇確保氣體與熱量均勻分布，避免局部溫差。

5. 安全與報警系統(tǒng)：包括超溫保護、氣體報警、門未關報警、電源故障報警等。

所有模塊均由中央微處理控制單元（CPU Board）管理，通過數(shù)據(jù)采集、比較和執(zhí)行，形成自動閉環(huán)控制系統(tǒng)。

三、控制面板與操作界面

3111型控制面板由以下主要部分組成：

• 數(shù)字顯示區(qū)：雙行LED顯示，上行顯示當前溫度或CO?濃度，下行顯示設定值或運行狀態(tài)。

• 功能鍵區(qū)：包括MODE、SET、▲、▼、ENTER、SILENCE等按鍵，用于參數(shù)設定與確認。

• 指示燈區(qū)：顯示運行狀態(tài)，如HEAT（加熱）、CO?（注氣）、ALARM（報警）等。

• 蜂鳴器：用于報警提示，異常狀態(tài)時發(fā)出連續(xù)聲響。

面板布局簡潔明了，便于實驗人員快速操作與監(jiān)控。

四、控制程序運行邏輯

3111培養(yǎng)箱的控制邏輯采用分層程序結構，分為五種模式：

1. RUN模式：正常運行狀態(tài)，系統(tǒng)維持溫度、CO?濃度、濕度恒定。

2. SET模式：用于設定目標參數(shù)，如溫度、CO?濃度、報警范圍等。

3. CAL模式：執(zhí)行校準功能，用于溫度或CO?傳感器的校正。

4. CONFIG模式：設置系統(tǒng)功能參數(shù)，如報警開關、通信地址等。

5. STERI模式（部分機型）：執(zhí)行高溫滅菌程序。

程序的核心控制流程如下：

復制編輯系統(tǒng)啟動 → 參數(shù)加載 → 溫控與氣控回路激活 → 實時檢測 → 比較與修正 → 狀態(tài)顯示與報警

整個控制過程由微處理器完成，實現(xiàn)對所有傳感器與執(zhí)行單元的實時監(jiān)控與動態(tài)調節(jié)。

五、控制程序設置步驟

（一）開機與初始化

1. 接通電源后，顯示屏點亮，系統(tǒng)自動檢測各模塊。

2. 若設備為首次運行或重啟后，面板顯示“System Ready”。

3. 按下“MODE”鍵進入設置菜單，準備進行參數(shù)輸入。

（二）溫度設定

1. 按“MODE”鍵至“SET”模式。

2. 顯示屏上方顯示“TEMP SET”。

3. 使用“▲”或“▼”鍵調整目標溫度值，范圍通常為5.0℃～50.0℃。

4. 常規(guī)設定為37.0℃，適合哺乳動物細胞培養(yǎng)。

5. 按“ENTER”確認后，系統(tǒng)自動保存并退出。

6. 若需要設置超溫報警，按“MODE”鍵進入“TEMP LIMIT”選項，將上限值設置為目標溫度+1.0℃。

溫控系統(tǒng)啟動后，加熱模塊逐步升溫，PID控制確保升溫平穩(wěn)無過沖。溫度達到設定值后，系統(tǒng)自動進入穩(wěn)態(tài)維持階段。

（三）CO?濃度設定

1. 按“MODE”鍵至“CO? SETPOINT”選項。

2. 顯示屏顯示當前目標濃度值。

3. 使用“▲”“▼”鍵調整，范圍為0.0%～20.0%。

4. 常規(guī)設定為5.0%，適合細胞培養(yǎng)條件。

5. 按“ENTER”確認，系統(tǒng)自動記錄參數(shù)。

在設定完成后，氣體調節(jié)系統(tǒng)開始工作：

• 當CO?濃度低于設定值時，電磁閥打開補氣。

• 當濃度達到設定范圍時，閥門自動關閉。

• 濃度誤差超過±0.3%時，系統(tǒng)會發(fā)出校準提示。

（四）濕度設置與管理

3111型號采用自然蒸發(fā)式濕度調節(jié)方式，無獨立濕度設定功能。用戶可通過以下操作調節(jié)：

• 在水盤中加入純凈水或蒸餾水約半盤。

• 運行2～4小時后濕度可穩(wěn)定在90%以上。

• 若需提高濕度，可略微提升溫度或增加水量。

• 若濕度過高出現(xiàn)凝露，可減少水盤水量或暫時打開箱門排濕。

濕度系統(tǒng)與溫控模塊共用加熱回路，因此保持溫度穩(wěn)定即能維持恒定濕度。

（五）校準模式（CAL）設置

1. 溫度校準

• 按“MODE”鍵進入“CAL”模式，選擇“Temp Cal”。

• 使用標準溫度計測量箱內(nèi)溫度，與顯示值比較。

• 若存在偏差，通過“▲”“▼”鍵修正。

• 按“ENTER”確認保存，系統(tǒng)自動記錄校準系數(shù)。

2. CO?校準

• 連接標準CO?檢測儀。

• 在“CAL”模式中選擇“CO? Cal”。

• 注入標準氣體（5.0% CO?），系統(tǒng)自動檢測傳感器信號。

• 若誤差超過±0.1%，調整跨度系數(shù)后確認保存。

• 退出校準界面，系統(tǒng)返回運行模式。

校準完成后應記錄時間與校準值，建議每6個月進行一次。

（六）系統(tǒng)配置（CONFIG）設置

該模式用于定義報警范圍、通信參數(shù)及附加功能：

1. 報警參數(shù)：

• 溫度高限、低限報警。

• CO?濃度高限、低限報警。

• 門未關閉報警延時。
  例如：

• TEMP HI = 38.0℃

• TEMP LO = 36.0℃

• CO? HI = 5.5%

• CO? LO = 4.5%

2. 聲音報警開關：可選擇啟用或靜音模式。

3. 數(shù)據(jù)通信地址：當設備接入實驗室監(jiān)控系統(tǒng)時，可設置RS485地址編號。

4. 滅菌功能設置（如配備）：選擇是否啟用高溫滅菌程序。

5. 密碼保護：為防止誤操作，可設置四位操作密碼。

設置完成后，按“ENTER”鍵確認保存，設備自動返回運行模式。

六、運行監(jiān)控與維護

1. 實時運行監(jiān)測

在RUN模式下，顯示屏上方顯示當前溫度與CO?濃度，下方顯示目標設定值。

• “HEAT”指示燈閃爍：表示加熱中。

• “CO?”指示燈亮：表示氣體正在注入。

• “STABLE”狀態(tài)顯示：表示系統(tǒng)達到穩(wěn)態(tài)平衡。

2. 報警提示

設備運行中出現(xiàn)參數(shù)偏離時，系統(tǒng)立即報警：

• 超溫報警：蜂鳴提示并閃爍“TEMP HI”。

• 氣體報警：顯示“CO? LOW”或“CO? HIGH”。

• 門開報警：提示“DOOR OPEN”。

按“SILENCE”鍵可暫時關閉蜂鳴聲，但指示燈仍閃爍，直至故障排除。

3. 自動復位與數(shù)據(jù)保持

3111型具備掉電數(shù)據(jù)保持功能。若因斷電而停機，重新通電后系統(tǒng)自動恢復上次設定值。

七、高溫滅菌程序設置（配備型）

某些3111型號帶有高溫滅菌功能，可執(zhí)行自動消毒。

1. 進入“STERI”模式。

2. 設定滅菌溫度為140℃，持續(xù)時間約10小時。

3. 按“ENTER”啟動滅菌程序。

4. 滅菌過程中CO?與加熱系統(tǒng)自動鎖定，禁止操作。

5. 結束后顯示“Cycle Complete”，系統(tǒng)自動降溫并恢復常規(guī)控制模式。

滅菌完成后應重新加水、校準CO?傳感器，并運行空載模式2小時后再使用。

八、操作實例流程

以下為典型實驗使用步驟：

1. 開機自檢：通電檢查面板及氣源狀態(tài)。

2. 設定溫度與CO?：溫度37℃，CO?濃度5%。

3. 注水加濕：在水盤加入純水，關閉門體。

4. 系統(tǒng)預熱：空載運行3小時，使溫濕度穩(wěn)定。

5. 放入樣品：在超凈工作臺中操作，迅速放入培養(yǎng)物。

6. 監(jiān)測與記錄：定期記錄溫度、CO?與濕度變化。

7. 報警處理：若參數(shù)偏離，立即檢查氣源與電源。

8. 實驗結束：取出樣品后執(zhí)行清潔程序。

9. 停機操作：關閉氣源、電源，打開門體通風干燥。

九、常見問題與解決方案

十、安全與維護

1. 不得使用含氯清潔劑清洗箱體，以防腐蝕。

2. 每周清潔一次腔體及水盤，防止微生物滋生。

3. 每半年校準溫度與CO?傳感器。

4. 每年更換空氣過濾器，保持氣體潔凈。

5. 遇異常聲音、異味或過熱時應立即斷電檢查。

十一、系統(tǒng)運行優(yōu)化建議

1. 減少開門次數(shù)：頻繁開門會導致溫度和氣體波動。

2. 保持水質純凈：使用去離子水可防止水垢沉積。

3. 合理放置樣品：避免阻塞風道，保證空氣循環(huán)。

4. 環(huán)境控制：實驗室溫度穩(wěn)定有助于設備長期精度。

5. 記錄管理：建立運行日志，記錄設定值、報警信息與維護日期。

十二、總結

賽默飛Forma 3111培養(yǎng)箱的控制程序以高穩(wěn)定性與操作簡便著稱。通過溫度、氣體和濕度的精確耦合控制，設備可持續(xù)提供理想的細胞生長環(huán)境。其多模式程序設計（RUN、SET、CAL、CONFIG、STERI）滿足從日常培養(yǎng)到滅菌消毒的全流程管理需求。

掌握正確的程序設置是確保培養(yǎng)結果穩(wěn)定與設備壽命延長的關鍵?？茖W設定參數(shù)、定期校準與規(guī)范操作，可使3111型培養(yǎng)箱長期保持高精度、高安全性和高可靠性，為科研實驗與生產(chǎn)應用提供穩(wěn)定保障。