小型電生理試驗(yàn)加溫冷卻氣體溫度調(diào)節(jié)裝置

小型電生理試驗(yàn)加溫冷卻氣體溫度調(diào)節(jié)裝置

1. 工作原理
• 外置半導(dǎo)體熱泵（或循環(huán)水）對(duì)進(jìn)入的 CO?/O?/空氣混合氣進(jìn)行快速加溫/冷卻
• 溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)出口氣體，PID 閉環(huán)控制，保證送氣溫度與設(shè)定值（通常為 32-42 °C 區(qū)間）誤差 ≤ ±0.5 °C
• 氣體流量 0.1-1 L min?1 可調(diào)，與市售氣體混合器或培養(yǎng)箱無(wú)縫對(duì)接，避免細(xì)胞腔體內(nèi)因灌流而造成溫度驟降
2. 關(guān)鍵性能
• 調(diào)溫范圍：室溫 -15 °C 至 +60 °C（
• 升溫/降溫速率：≥ 2 °C s?1（100 mL min?1 氣流，出口溫度 25→37 °C）
• 穩(wěn)定性：長(zhǎng)時(shí)間灌流變化 ≤ ±0.3 °C
• 出口露點(diǎn)：通過(guò)內(nèi)置 Nafion 管或外接加濕器可調(diào)，防止氣體過(guò)干導(dǎo)致培養(yǎng)液蒸發(fā)
3. 系統(tǒng)構(gòu)成
• 控制主機(jī)：W 150 × H 90 × D 200 mm，1.2 kg，觸控屏設(shè)定溫度/流量
• 氣體換熱模塊：半導(dǎo)體片 + 鋁翅片換熱器，24 V DC 供電，功耗 60 W
• 溫度/流量傳感器：Pt100 + 數(shù)字 MEMS 流量計(jì)，1 s 刷新
• 接口：RS-485（Modbus-RTU）+ 0-5 V 模擬輸出，可接入膜片鉗、熒光顯微鏡同步記錄
4. 典型應(yīng)用
• 膜片鉗電生理：37 °C 恒溫灌流，避免室溫藥液引起細(xì)胞收縮、基線漂移
• 微流控藥敏：34-42 °C 梯度升溫，觀察熱敏藥物釋放
• 活細(xì)胞長(zhǎng)時(shí)間成像：替代傳統(tǒng)顯微鏡加熱臺(tái)，直接對(duì)氣流控溫，減少載物臺(tái)熱膨脹導(dǎo)致焦面漂移
5. 選型提示
• 若僅需升溫，可選 GTC-01H（單半導(dǎo)體制熱，成本↓ 20 %）
• 若需更低溫度（4 °C），可外接循環(huán)水換熱器模塊 GTC-WC
• 與市售氣體混合器、臭氧/CO? 控制器串聯(lián)，可擴(kuò)展為“三氣"恒溫灌流系統(tǒng)