二氧化碳培养箱是进行组织、细胞、细菌培养的一种仪器。它是现代大中型医院进行科学研究必不可少的重要设备。在我们医院, CO2培养箱分布于各个实验室, 常用的CO2培养箱有两种类型:气套式和水套式。为了保证实验数据和实验结果的准确可靠, 在日常使用中, 就必须经常测量和校准CO2培养箱内的浓度, 以确保实际浓度与设定浓度的一致性。现以水套式CO2培养箱为例, 简要介绍其工作原理、校准程序及日常保养。

1 CO2培养箱工作原理

1.1 工作原理框图如图1。

1.2 工作原理

CO2培养箱的温度是通过电热丝给水套内的水加热, 再通过箱内温度传感器来检测温度变化, 使箱内的温度恒定在设置温度。箱内温度一般设定在37℃±0.2℃左右。在加热过程中, 加热信号灯始终点亮, 当培养箱的温度达到设定温度并稳定后, 该加热器停止加热, 信号灯熄灭。

CO2培养箱的CO2浓度是通过CO2浓度传感器来进行检测的。气体通路如图2所示。

CO2传感器是用来检测箱体内CO2浓度, 将检测结果传递给控制电路及电磁阀等控制器件, 如果检测到箱内CO2浓度偏低, 则电磁阀打开, CO2进入箱体内, 直到CO2浓度达到所设置浓度, 此时, 电磁阀关闭, 箱内CO2切断, 达到稳定状态。气体混合泵将箱体底部CO2气体与空气充分混合, 均匀后, 再次注入箱内, 避免了CO2的分层或不均匀现象。

CO2采样管将箱内CO2和空气混合后的气体取样到机器外部面板的采样口, 以随时用CO2浓度测定仪来检测CO2浓度是否达到要求。

2 CO2培养箱的校准

2.1 温度的校准

(1) 在培养箱内放置一个准确的玻璃管式水银温度计以校准所设定温度同时再放置一个准确的体温计, 以校准极限温度。

(2) 把温度旋钮调到所需温度37℃。

(3) 把极限温度旋钮调到最大。等待24小时, 让机器达到稳定。

(4) 如果温度还没达到37℃, 再调整温度旋钮到37℃, 然后再等待24小时, 让机器最后达到稳定。

(5) 当培养箱稳定在37℃后, 按逆时针方向转动极限温度旋钮, 直到该极限温度旋钮的指示灯明亮为止。

(6) 再小心地把极限温度旋钮顺时针方向转动, 直到指示灯刚好熄灭为止。

注意:机器正常运转期间, 其极限温度指示灯应保持熄灭状态。当箱内温度高于极限温度时, 该指示灯点亮报警。如果面板液晶显示温度与箱内温度计读数不符, 可进一步调整校准。首先, 调整显示器点 (Display Pot) , 直到读数与水银温度计的读数相吻合, 然后, 等待数小时, 让机器稳定。如果还不相符, 可重复上一步骤, 直到机器达到最终稳定。

2.2 浓度的设定和校准

在CO2供气系统接通之前, 要先把水套灌满水, 并把温度稳定好。输入CO2培养箱的进气压力不得超过0.2MPa。

(1) CO2浓度零位的调整。

(1) 排除完箱内CO2, 使培养箱在所设定的温度37℃下达到稳定。

(2) 用一把小螺丝刀调整零位调节器 (Zero) , 直到CO2显示读数为0.0。

(3) 关闭箱门, 稳定一个小时。

(4) 再调整零位调节器 (Zero) , 直到CO2显示读数为0.1, 以达到正常环境中CO2含量。

(2) CO2跨程调节器 (CO2Span Adjustment) 。 (以调整数字显示与箱内CO2实际浓度)

(1) 把CO2供气管道与培养箱接通, 并把CO2气瓶上的压力调节器调至0.1～0.2MPa。

(2) 按下Push to Read Set Point键, 不要松开, 同时调Turn to Set CO2Set Point旋钮, 直到显示出的读数比实际需要 (5%) 低2%, 即调至3%。

(3) 等待一小时, 让培养箱达到稳定。用CO2浓度检测仪检测CO2浓度。

(4) 若不吻合, 用一把小螺丝刀调整CO2Span Adjustment, 使得CO2显示浓度与CO2浓度检测仪读数相吻合。

(5) 按 (2) 步骤操作, 将CO2显示浓度调至4%。

(6) 重复步骤 (4) 、 (5) , 使得CO2显示浓度与CO2浓度检测仪读数相吻合。

(7) 将CO2显示浓度调至5%, 等待一个小时, 让培养箱达到稳定, 用CO2浓度检测仪检测CO2浓度, 以保证机器显示读数与测定浓度相符。

3 日常维护保养

由于该机器经常与水和气体接触, 气体内的杂质可能会进入气路管道, 造成机器无法正常工作。日常的维护非常重要, 对减少设备故障很有意义。因此, 日常工作中需要从以下几方面进行保养:经常检查水套的水位, 如果水位低, 就要给水套加水;定期检查CO2气瓶, 不能让CO2气瓶用空;检查CO2的供气管道和接口有无漏气现象;定期给机器除尘, 防止灰尘阻塞气道及电磁阀。