一、概述

Thermo Scientific 371系列培养箱是一款应用广泛的高精度恒温恒湿设备，主要用于细胞、组织及微生物培养等实验。其稳定性和准确性直接影响实验结果的可靠性，因此定期校准是设备管理的重要环节。校准标准不仅是验证设备性能的依据，更是符合ISO、GLP、GMP及实验室认可体系（如CNAS、ISO17025）的必备要求。

赛默飞371培养箱通常包括温度控制系统、湿度控制系统、CO₂浓度系统（针对CO₂型）、风道循环系统及监控传感模块。校准工作旨在确保各传感器、控制器及反馈系统输出与实际物理量一致，保证实验条件的真实性与可重复性。

二、校准目的

1. 验证测控精度：确保培养箱显示值与实际环境值一致，减少系统误差。

2. 评估设备性能：通过校准评估温度、湿度、CO₂等关键指标是否符合技术规格。

3. 建立可追溯体系：校准数据应溯源至国家标准计量体系，以满足审查及认证要求。

4. 保障实验结果一致性：通过周期性校准维持设备长期稳定，防止偏差累积导致实验误差。

三、校准依据与标准

校准应遵循以下主要技术标准及行业规范：

1. GB/T 10586-2021《恒温恒湿试验箱技术条件》

• 明确恒温恒湿设备的温湿度偏差与波动度要求。

2. JJF 1101-2019《恒温恒湿箱校准规范》

• 提供标准校准方法、测点布置及数据处理方式。

3. GB/T 30437-2013《实验室环境条件通用要求》

• 规定校准时环境温湿度范围。

4. ISO 17025:2017《检测和校准实验室能力的通用要求》

• 对数据可追溯性、测量不确定度及质量控制提出要求。

5. Thermo Scientific 371系列设备说明书技术参数

• 温度范围：室温+5～60℃

• 温度波动度：±0.1℃

• 温度均匀性：≤±0.3℃

• 湿度控制范围：50～95%RH

• 湿度偏差：≤±3%RH

四、校准项目与周期

Thermo 371培养箱校准主要包括以下项目：

五、校准仪器与精度要求

为保证校准数据的可靠性，应使用经计量认证的标准仪器：

所有仪器须具备校准证书及溯源编号，确保结果的可追溯性。

六、温度校准方法

1. 测点布置

按标准要求，在培养箱腔体内布置9个温度测点：上、中、下三层，每层左中右各一点。

2. 校准条件

• 设定温度：37.0℃

• 环境温度：20–25℃

• 稳定时间：1小时

• 记录周期：1分钟/点，持续30分钟

3. 步骤

1. 将标准温度传感器放入测点位置；

2. 设定目标温度，待系统稳定；

3. 同时记录设备显示值与标准值；

4. 计算每点温差：

   ΔTi=T显示−T实测ΔT_i = T_{显示} - T_{实测}ΔTi=T显示−T实测

5. 计算平均偏差与最大偏差；

6. 若最大偏差≤±0.3℃则判定合格。

4. 温度均匀性计算

ΔT均匀=Tmax−TminΔT_{均匀} = T_{max} - T_{min}ΔT均匀=Tmax−Tmin

均匀性≤0.5℃视为合格。

七、湿度校准方法

1. 测点布置

与温度校准相同的九点布置。

2. 校准条件

• 设定湿度：95%RH

• 稳定时间：1小时

• 记录周期：1分钟，持续30分钟

3. 步骤

1. 使用标准湿度记录仪布设各点；

2. 设定目标湿度值并稳定；

3. 同步采集设备显示与实测湿度；

4. 计算湿度偏差与均匀性。

4. 判定标准

• 湿度偏差：≤±3%RH；

• 均匀性：最大差≤±5%RH。

若不合格，应检查加湿盘水位、风道循环及传感器状态。

八、CO₂浓度校准

若设备为CO₂培养箱型（371 CO₂），应增加气体传感器校准步骤。

1. 校准原理

CO₂传感器一般采用红外吸收法（NDIR）。其输出电压与气体浓度成比例，通过标准气体比对可修正显示误差。

2. 校准方法

1. 使用浓度为0%、5%、10%的标准气体；

2. 将标准气体接入进气口，稳定5分钟；

3. 比对显示值与标准浓度；

4. 若偏差>±0.2%，则进行零点与跨度调节。

3. 数据修正

ΔC=C显示−C标准ΔC = C_{显示} - C_{标准}ΔC=C显示−C标准

修正后重新检测，确保偏差≤0.1%。

九、报警系统校准

1. 温度报警

• 设定高温报警点（如39℃），验证在温度超过后报警是否触发；

• 检查报警延迟≤30秒。

2. 湿度报警

• 模拟湿度下降（如移除部分水盘），观察报警反应；

• 检查湿度传感器反馈灵敏度。

3. CO₂报警

• 关闭气源或提升浓度至10%以上，确认报警与切断机制有效。

十、校准数据处理

1. 温度偏差计算

ΔTi=T显示−T标准ΔT_i = T_{显示} - T_{标准}ΔTi=T显示−T标准

平均偏差与最大偏差应符合标准要求。

2. 湿度偏差计算

ΔHi=H显示−H标准ΔH_i = H_{显示} - H_{标准}ΔHi=H显示−H标准

计算标准差与偏差范围。

3. CO₂偏差

ΔCi=C显示−C标准ΔC_i = C_{显示} - C_{标准}ΔCi=C显示−C标准

4. 不确定度评定

依据JJF 1059.1-2012，考虑仪器精度、环境波动、读数误差，计算综合标准不确定度U，通常控制在±0.1℃、±0.5%RH、±0.1%CO₂以内。

十一、校准报告内容

校准完成后应编制《赛默飞371培养箱校准报告》，内容包括：

1. 设备信息：型号、编号、生产日期、使用单位；

2. 校准时间与环境条件；

3. 校准仪器列表与证书编号；

4. 测点布置图；

5. 原始记录与统计结果；

6. 偏差分析与判定；

7. 结论与建议；

8. 校准人员签名与复核。

报告应保存至少三年，以便追溯和审核。

十二、常见问题与修正措施

十三、维护与复校要求

1. 定期自检：每月对显示温度与独立温度计进行比对。

2. 半年校准：由计量部门执行温湿度与CO₂项目复核。

3. 年度全面验证：包括均匀性、波动度及报警功能。

4. 传感器更换后重新校准：确保系统一致性。

5. 维护记录制度：所有调整、校准、维修均需记录归档。

十四、质量管理与可追溯性

校准活动应符合ISO17025要求，建立完整的质量控制体系：

• 校准计划表：列明设备编号、周期、责任人；

• 校准证书归档：含溯源链、仪器编号、有效期；

• 不合格管理流程：若校准不合格，应停止使用并实施纠正措施；

• 复核机制：实验室主管或质量负责人每年审核校准记录；

• 数据留存与电子备份：保证长期可追溯。

十五、附加建议

1. 在校准期间避免频繁开关门，以免影响测量稳定性；

2. 加湿水盘建议使用去离子水，防止水垢干扰；

3. 校准期间关闭CO₂进气，保持单一环境参数；

4. 如设备用于GMP生产，应同步执行OQ/PQ验证；

5. 对长期运行设备可建立趋势分析，提前识别性能衰减。

十六、结论

赛默飞Thermo 371培养箱的校准标准体系以国际计量规范为基础，通过温度、湿度、CO₂及报警系统等多项指标的系统验证，确保设备运行精准可靠。严格执行校准计划不仅是质量管理体系要求，更是保障实验数据科学性与可重复性的根本手段。

经规范校准的371培养箱，其温度偏差可控制在±0.2℃以内，湿度偏差不超过±2%RH，CO₂浓度误差小于±0.1%，完全满足细胞培养及科研应用的高标准需求。持续的校准与维护将有效延长设备寿命，提升实验室整体质量管理水平。