CN114292748B - 一种co2培养箱用co2控制结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种CO2培养箱用CO2控制结构。本发明CO2培养箱、电磁阀、CO2进气喷嘴、CO2出气喷嘴、控制器和CO2浓度传感器，所述CO2培养箱包括箱体与CO2进气接口，所述电磁阀的两端安装各安装一个CO2进气喷嘴，所述CO2浓度传感器设置于箱体内，其用于检测箱体内部的CO2浓度，所述控制器采集CO2浓度传感器反馈的培养箱内CO2浓度信息，并根据算法控制电磁阀的开合时间。本发明提供一套用于解决CO2培养箱CO2气体控制精度问题。本发明可将CO2培养箱CO2气体控制精度控制在设定值上，无超调与欠调发生。
Description
技术领域
本发明涉及细胞调制技术领域，尤其涉及一种CO2培养箱用CO2控制结构。
背景技术
CO2培养箱是细胞、组织、细菌培养的一种先进仪器，是开展免疫学、肿瘤学、遗传学及生物工程所必须的关键设备，CO2培养箱是在普通培养箱的基础上加以改进，主要是能加入CO2，以满足培养微生物所需的环境。培养箱中的CO2的主要作用是用于调节细胞培养基的pH值，它是利用稳定的CO2的浓度使之与培养基的碳酸氢钠处于平衡状态，从而达到pH相对稳定，利于细胞的生长。CO2浓度过高或过低都不利于PH的调节，也影响细胞的生长。因此CO2浓度的控制尤为重要，目前市场上的CO2培养箱的CO2供气都是采用电磁阀直接进气，由于进气管径大、压力大等因素干扰，进气量很难进行精准控制。
发明内容
根据上述提出的技术问题，而提供一种CO2培养箱用CO2控制结构。本发明采用的技术手段如下：
一种CO2培养箱用CO2控制结构，包括CO2培养箱、电磁阀、CO2进气喷嘴、CO2出气喷嘴、控制器和CO2浓度传感器，所述CO2培养箱包括箱体与CO2进气接口，所述电磁阀的进气端、出气端各安装一个CO2进气喷嘴和一个CO2出气喷嘴，所述CO2浓度传感器设置于箱体内，其用于检测箱体内部的CO2浓度，所述控制器采集CO2浓度传感器反馈的培养箱内CO2浓度信息，并根据算法控制电磁阀的开合时间。
进一步地，CO2进气喷嘴与CO2出气喷嘴均采用内部孔径从2mm转1mm的结构，使得CO2气在经过CO2进气喷嘴时，气流呈现为分散状态。
进一步地，所述控制器基于如下方法控制电磁阀的开启闭合状态：
CO2浓度实际值PV＜(CO2浓度设定值SV－2.5％)，电磁阀100％ON；
(CO2浓度设定值SV－2.5％)≦CO2浓度实际值PV＜(CO2浓度设定值SV－0.5％)，电磁阀60％ON，电磁阀开闭时间为300ms；
(CO2浓度设定值SV－0.5％)≦CO2浓度实际值PV＜(CO2浓度设定值SV－0.02％)，电磁阀21％ON，电磁阀开闭时间为500ms；
(CO2浓度设定值SV－0.02％)≦CO2浓度实际值PV＜(CO2浓度设定值SV－0.01％)，电磁阀5％ON，电磁阀开闭时间为800ms；
CO2浓度实际值≧(CO2浓度设定值SV－0.01％)，电磁阀OFF。
本发明由于采用了上述技术方案，本发明提供一套用于解决CO2培养箱CO2气体控制精度问题。本发明可将CO2培养箱CO2气体控制精度控制在设定值上，无超调与欠调发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中的控制时序图；
图2为本发明电磁阀与喷嘴组装结构图；
图3为本发明喷嘴结构剖视图；
图4为本发明开机CO2浓度控制特性曲线图；
图5为本发明开门CO2浓度控制特性曲线图。
图中：1、电磁阀，2、CO2进气喷嘴，3、CO2出气喷嘴。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图2、图3所示，本发明实施例公开了一种CO2培养箱用CO2控制结构，包括CO2培养箱、电磁阀1、CO2进气喷嘴2、CO2出气喷嘴3、控制器和CO2浓度传感器，所述CO2培养箱包括箱体与CO2进气接口，所述电磁阀的进气端、出气端各安装一个CO2进气喷嘴和一个CO2出气喷嘴，所述CO2浓度传感器设置于箱体内，其用于检测箱体内部的CO2浓度，所述控制器采集CO2浓度传感器反馈的培养箱内CO2浓度信息，并根据算法控制电磁阀的开合时间。
CO2进气喷嘴与CO2出气喷嘴均采用内部孔径从2mm转1mm的结构，使得CO2气在经过CO2进气喷嘴时，气流呈现为分散状态，实现CO2喷射量的精准控制。
控制CO2气体输入采用电磁阀控制，在电磁阀的输入接口与输出接口都安装CO2喷嘴，以保证供气量的平稳。
如图1所示，本实施例中，所述控制器基于如下方法控制电磁阀的开启闭合状态：
CO2浓度实际值PV＜(CO2浓度设定值SV－2.5％)，电磁阀100％ON；
(CO2浓度设定值SV－2.5％)≦CO2浓度实际值PV＜(CO2浓度设定值SV－0.5％)，电磁阀60％ON，电磁阀开闭时间为300ms；
(CO2浓度设定值SV－0.5％)≦CO2浓度实际值PV＜(CO2浓度设定值SV－0.02％)，电磁阀21％ON，电磁阀开闭时间为500ms；
(CO2浓度设定值SV－0.02％)≦CO2浓度实际值PV＜(CO2浓度设定值SV－0.01％)，电磁阀5％ON，电磁阀开闭时间为800ms；
CO2浓度实际值≧(CO2浓度设定值SV－0.01％)，电磁阀OFF。
本实施例应用后，开机CO2浓度提升控制时间短，CO2浓度提升到5％，只需要1.5分钟，且CO2浓度提升平滑，无超调与欠调。详见图4。
开关门60s或30s时，CO2浓度提升控制时间相对更短，CO2浓度提升到5％，只需要30s左右，且CO2浓度提升平滑，无超调与欠调。详见图5。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (2)
1.一种CO2培养箱用CO2控制结构，其特征在于，包括CO2培养箱、电磁阀、CO2进气喷嘴、CO2出气喷嘴、控制器和CO2浓度传感器，所述CO2培养箱包括箱体与CO2进气接口，所述电磁阀的进气端、出气端各安装一个CO2进气喷嘴和一个CO2出气喷嘴，所述CO2浓度传感器设置于箱体内，其用于检测箱体内部的CO2浓度，所述控制器采集CO2浓度传感器反馈的培养箱内CO2浓度信息，并根据算法控制电磁阀的开合时间；
所述控制器基于如下方法控制电磁阀的开启闭合状态：
CO2浓度实际值ＰＶ＜（CO2浓度设定值ＳＶ－２.5％），电磁阀100%ON；
（CO2浓度设定值ＳＶ－２.5％）≦CO2浓度实际值ＰＶ＜（CO2浓度设定值ＳＶ－０.5％），电磁阀60%ON，电磁阀开闭时间为300ms；
（CO2浓度设定值ＳＶ－０.5％）≦CO2浓度实际值ＰＶ＜（CO2浓度设定值ＳＶ－０．０２％），电磁阀21%ON，电磁阀开闭时间为500ms；
（CO2浓度设定值ＳＶ－０.02％）≦CO2浓度实际值ＰＶ＜（CO2浓度设定值ＳＶ－０．０1％），电磁阀5%ON，电磁阀开闭时间为800ms；
CO2浓度实际值≧（CO2浓度设定值ＳＶ－０.０1％），电磁阀OFF。
2.根据权利要求1所述的CO2培养箱用CO2控制结构，其特征在于，CO2进气喷嘴与CO2出气喷嘴均采用内部孔径从2mm转1mm的结构，使得CO2气在经过CO2进气喷嘴时，气流呈现为分散状态。
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