一、校准基础与校准目的

在正式进入流程之前，理解为何要校准、校准的目标是什么、以及所校准的参数范围是非常重要的。

1.1 校准的目的和意义

• 保证参数精度：随着使用时间、传感器漂移、环境变化、老化效应等因素，培养箱内部测量 / 控制系统可能出现偏差。校准可以修正这些偏差，使设备输出 / 显示更符合真实值。

• 保证实验可靠性：细胞培养、药物实验、生物检测等对温度和 CO₂ 浓度等控制要求很高。校准能减少由于设备误差带来的实验差异或失败风险。

• 满足质量管理 / 监管要求：很多科研机构、GMP 实验室、规范实验室要求定期校准，并保存校准记录以备审查。

• 监控设备状态 / 漂移趋势：通过定期校准，可以监测传感器漂移、控制系统性能退化的趋势，提前做维护或更换。

• 保持设备性能稳定性：校准可以优化控制回路、减少误差累积，提高设备长期稳定性。

1.2 校准参数范围

对于 371 型（属 370 系列家族）培养箱，常见可以校准 / 标定的参数包括：

• 温度校准（TEMPCAL）：校正箱内温度显示 / 控制系统偏差。

• CO₂ 校准（CO₂CAL / IR CAL / T/C CO₂ 校准）：若设备配备 CO₂ 控制功能（热导式 sensor 或红外传感器），允许对 CO₂ 显示 / 控制偏差进行标定。

• 湿度校准（RH 校准 / RH CAL）：若设备含湿度选件，允许对湿度显示进行校正（注意该湿度通常为显示用途，不一定用于控制）。

在校准过程中，设备的控制功能会暂时停止进入稳定状态，避免调整过程对系统的扰动影响控制回路。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2

校准频率通常视使用强度、实验需求精度和环境稳定性而定。厂商建议至少每年校准一次；对于刚安装设备，则在稳定期结束后应进行完整校准。Thermo Fisher Documents+2ManualsLib+2

二、校准准备阶段

在实际校准操作之前，要做好充分准备，以确保校准的有效性和安全性。

2.1 设备状态与前期稳定

• 设备应处于正常运行状态，并已按设定温度、CO₂、湿度（如有）稳定运行一段时间。若为新安装设备，建议预热并稳定 ≥ 12 小时，再进入校准操作。Thermo Fisher Documents+2ManualsLib+2

• 若设备已经在运行状态，只需在显示温度 / CO₂/ 湿度达到设定值后，再让设备额外稳定 2 小时以上，以保证参数进入热 / 气平衡状态。Thermo Fisher Documents+2ManualsLib+2

• 关闭箱门、避免频繁扰动操作期间，不要打开门、插拔样品或更改参数。

2.2 参考 / 标准仪器准备

• 必须选用 已校准 / 溯源标准仪器 作为参考（例如高精度铂电阻温度计、标准 CO₂ 浓度测量仪 / 气体分析仪、湿度计等）。

• 确保参考仪器在使用前已通过校准证书验证其有效性。

• 准备适用于采样 / 测量的取样管线、接口、过滤装置等，确保测量过程中不引入外界误差。

• 对于 CO₂ 测量 (特别是热导型 / 红外型)，应考虑取样方式、取样管路长度、流速、温湿度匹配等因素，以避免测量误差。

2.3 环境与操作条件

• 实验室环境温度应保持相对稳定，避免空调出风、阳光直射、门窗开闭等剧烈扰动。

• 校准过程中禁止开关门、插拔试剂或样品操作。

• 操作人员应习惯无尘 / 无振动操作，以防干扰仪器或培养箱状态。

• 熟悉设备控制面板、操作菜单、按键顺序等，以便准确进入校准菜单。

2.4 校准软件 / 菜单结构了解

设备控制面板上通常有若干模式键 / 菜单：RUN（运行模式）、SET（设定模式）、CAL（校准模式）、CONFIG（配置模式）等。校准时需进入 CAL 模式，选择对应参数（TEMPCAL / CO2CAL / RH CAL）进行标定。校准过程中，设备自动停止控制功能，仅显示当前参数，等待用户输入校正值。Thermo Fisher Documents+2ManualsLib+2

若在 5 分钟之内无用户操作，设备可能自动退出校准模式返回 RUN 模式并恢复控制功能。Thermo Fisher Documents+1

三、温度校准（TEMPCAL）流程

这是校准流程中最基础、最关键的一步。以下是建议的操作步骤与注意细节。

3.1 稳定确认

• 确认箱体温度已稳定至设定温度，并运行至少 2 小时以上（或新安装设备 ≥ 12 小时）。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2

• 参考温度计置于箱体中心位置，远离壁面和对流通道边缘，避免贴近加热壁、门边等。探头最好处于代表性空气流动位置，不靠近箱壁。Thermo Fisher Documents+2ManualsLib+2

3.2 进入校准模式 / 菜单操作

1. 按 Mode 键，直至控制面板上 CAL 指示灯点亮。Thermo Fisher Documents+1

2. 使用左右箭头键 (← / →) 切换至 “TEMPCAL XX.X” 参数菜单。Thermo Fisher Documents+1

3. 使用上下箭头键 (↑ / ↓) 调整显示值至参考温度计（标准仪器）所测得的实际温度值（精确至小数点后一位或与显示器精度一致）。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2

4. 按 Enter 键保存校正值。Thermo Fisher Documents+1

5. 按 Mode 键或者左右箭头键切换至 RUN 模式（或跳出校准菜单返回运行状态）。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2

校准完成后，设备会恢复其温度控制功能，并使用更新后的 calibration 值参与控制回路。

3.3 校准注意细节与重测策略

• 校准过程中，控制系统暂停，加热 / 控制输出停止，目的是让显示或测量值与外部参考一致，不被内部控制功能干扰。Thermo Fisher Documents+1

• 若输入偏差较大（如多 ℃），建议先校正为中间值，观察重稳态后再次微调，避免一次性大幅校正导致控制震荡。

• 完成校准后应让系统再稳定一定时间（如 1–2 小时）观察箱内温度行为，并与参考仪器比较验证校正是否有效。

• 记录校准前后偏差、校正值、温度点、参比仪器编号与测量条件。建议多点校准（如不同温度点）以评估温控线性偏差情况。

四、CO₂ 校准（CO₂CAL / IR CAL / T/C CO₂ 校准）流程

如果设备具备 CO₂ 控制功能，则须对 CO₂ 显示 / 控制系统进行校准。由于不同型号使用的 CO₂ 传感器类型不同（热导式 / T/C 型，或红外 (IR) 型），校准细节略有差异。

4.1 传感器类型与稳定条件要求

• 对于 370 / 371 型设备，通常使用 热导式 (Thermal Conductivity, T/C) CO₂ 传感器。此类传感器受温度和湿度影响较大，因此在校准前必须保证温度 / 湿度稳定。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2

• 若你所用的型号配备 IR 型 CO₂ 传感器（通常在 380 / 381 型号中见得较多），该类型不受箱体温度或湿度变化的影响但仍可能受到温度漂移影响，因此在改变温度设定后，也建议重新校准 CO₂。Thermo Fisher Documents+2ManualsLib+2

• 在校准 CO₂ 之前，应保证温度已校准并稳定，湿度稳定（如设备带湿度选件）等条件满足。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2

4.2 CO₂ 校准操作步骤（热导式 T/C 型）

1. 在箱体温度与湿度稳定条件下，用参考 CO₂ 仪器通过取样口或者采气管测定箱内 CO₂ 浓度（建议重复测 3 次并取平均值）。Thermo Fisher Documents+2ManualsLib+2

2. 按 Mode 键进入 CAL 模式。Thermo Fisher Documents+1

3. 使用左右箭头键 (← / →) 切换至 “CO₂ CAL XX.X” 或 “CO2CAL XX.X” 菜单显示。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2

4. 使用上下箭头键 (↑ / ↓) 调整显示值至参考 CO₂ 仪器测得的实际 CO₂ 浓度值。Thermo Fisher Documents+1

5. 按 Enter 键保存校正值。Thermo Fisher Documents+1

6. 按 Mode 键或左右箭头键返回 RUN 模式。Thermo Fisher Documents+1

完成 CO₂ 校准后，控制系统将依据新的校正值进行 CO₂ 控制输出。

4.3 CO₂ 校准注意事项与重复策略

• 在校准过程中，建议 CO₂ 测量仪器采用适当取样流速、温度补偿、管线最短、预处理过滤等方式，以降低额外误差。

• 若 CO₂ 校准后仍存在较大偏差，应重做测量、校正；也应确认温度 / 湿度是否仍稳定。

• 校准后应让系统在校正值下运行一段时间，以观察是否有偏移或漂移趋势。

• 若传感器刚安装或更换，可能存在“老化期”现象，建议在初期（如每周一次）检测校准，并观察其稳定性趋势。Thermo Fisher Documents+1

• 若设备温度设定或湿度设定有较大变化，建议重新校准 CO₂ 以匹配控制条件。Thermo Fisher Documents+2ManualsLib+2

4.4 IR 型 CO₂ 校准（如适用）

对于配备 IR 型 CO₂ 传感器的型号（如 380 / 381 型号常见），校准流程类似：

1. 在温度 / 湿度稳定状态下，用参考 CO₂ 仪器测定箱内 CO₂ 浓度。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2

2. 进入 CAL 模式，在菜单切换至 “IR CAL XX.X”。Thermo Fisher Documents+2ManualsLib+2

3. 调整显示值至参考仪器测得的 CO₂ 浓度值。Thermo Fisher Documents+1

4. 保存校正并退出至 RUN 模式。Thermo Fisher Documents+1

因为 IR 传感器对温湿度的干扰较小，其校准稳定性通常较好。

五、湿度校准（RH 校准）流程（若设备具备湿度读数选件）

如果 371 型培养箱带有湿度 (RH) 显示或监测功能，则也可对湿度显示进行校准调整。注意多数情况下该湿度功能仅用于显示 / 记录用途，不一定直接用于控制。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2

5.1 稳定确认

• 在温度稳定后，确认湿度稳定，一般建议等待至少 30 分钟至 1 小时，以使湿度探头与腔内气体达到平衡状态。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2

• 湿度测量仪器应放置在箱体中心位置，并避免贴墙、靠近水盘或加热壁。

5.2 湿度校准操作步骤

1. 进入 CAL 模式。Thermo Fisher Documents+1

2. 使用左右箭头键切换至 “RH XX %” 或 “RH CAL XX” 菜单。Thermo Fisher Documents+1

3. 使用上下箭头键调整显示值至参考湿度仪器测得的湿度值（例如 %RH）。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2

4. 按 Enter 键保存校正值。Thermo Fisher Documents+1

5. 返回 RUN 模式。Thermo Fisher Documents+1

5.3 若没有湿度测量仪器

若用户没有标准湿度测量仪器，也可采用一种近似方法进行校准：

• 在温度稳定状态下，将水盘注满水（期望湿度最大化），并使箱体内部湿度与水源、水面处于饱和状态，此时箱体中的相对湿度值通常接近 95%。可将显示湿度值调整为 95%。此法误差可能较大，一般被允许在 ±5% RH 以内。Thermo Fisher Documents+2Thermo Fisher Scientific+2

• 采用这种方法时应记录校准方式与假设条件，以备后续验证。

六、校准完成后的验证与记录

在完成各参数的校准操作后，还需进行验证和记录，以确保校准有效性与可追踪性。

6.1 验证校准效果

• 在完成校准后，让设备重新运行一段时间（如 1–2 小时），观察温度、CO₂、湿度等参数的稳定性。

• 再次使用参比仪器在同一位置测量温度 / CO₂ / 湿度，比较显示值与参考值的偏差，确认校正是否达标。

• 若偏差仍较大，建议重新校准或查找系统故障（如传感器故障、控制模块异常、连接线问题等）。

• 可以进行多点验证（在箱体不同位置）来确认温度 / 湿度 / CO₂ 的均一性和线性偏差是否存在系统误差。

6.2 记录校准报告 / 日志

校准过程中的记录非常关键，应至少包括以下信息：

这些校准记录应归档保存，以便将来追踪设备性能变化、支持质量管理审计或设备维护决策。

七、常见问题、风险与注意事项

在校准过程中可能遇到一些问题或误差来源，以下是常见问题及防范建议。

7.1 温度 / 湿度 / CO₂ 稳定性不足

• 若温度 / 湿度 / CO₂ 尚未充分稳定就进入校准，可能导致校准值偏离真实平衡状态。

• 在重大设定更改（如温度设定大幅改变、湿度调节改变、管路变动等）后，应重新让系统稳定再校准。

• 避免在波动期操作校准。

7.2 参考仪器误差或漂移

• 若参考仪器本身误差较大或未校准，将直接影响校准结果的准确性。

• 使用多次测量取平均、验证参考仪器性能是必要的。

• 在不同温度 / CO₂ / 湿度区间应检查参考仪器的准确性与线性响应。

7.3 传感器漂移 / 老化或安装不当

• 长期使用或频繁热循环可能使设备自身温度 / CO₂ / 湿度传感器发生漂移或老化，校准范围逐渐恶化。

• 若校准值频繁变化较大，应考虑更换传感器。

• 传感器安装位置不合理（靠近壁面、受屏蔽气流干扰等）也可能导致偏差，应确保其位置具代表性。

7.4 控制器 / 校正范围限制

• 若校正值输入偏离原始设定过大，可能超出控制回路可接受调整范围，导致设备无法稳定控制。

• 在进行大幅度校正前，需要评估控制器的稳定性与安全性。

• 控制器或主板故障、通信异常、线缆接触不良等问题也可能导致校准失败或偏差异常。

7.5 操作误差或菜单误操作

• 在校准菜单中输入错误值、误按 Enter / Mode 键、退出菜单过早、未保存校准值等操作失误可能导致校准失败。

• 校准过程中若不按键操作时间超过系统自动退出时间（如 5 分钟），设备可能返回 RUN 模式，未保存校准值。Thermo Fisher Documents

• 校准过程应由熟练人员操作，严格按步骤执行。

7.6 外界干扰因素

• 校准过程中若发生开门、气流扰动、实验室温度突变、人员走动、空调出风等，都可能影响温度 / 湿度 / CO₂ 平衡，导致校准值误差。

• 应在校准期间尽量隔离外界干扰，确保环境稳定。

八、校准频次建议与维护策略

为了保证设备性能与实验质量，合理制定校准频次与维护计划非常重要。

• 年度校准：对于一般用途实验室，建议至少每年对温度、CO₂（如适用）、湿度进行完整校准与验证。

• 首次安装或重大维修后：新设备安装、搬迁、维修、更换传感器或控制器后，应立即进行完整校准。

• 频繁使用 / 高精度需求：若设备被高频使用、对温控精度要求高、环境条件波动大，建议每 6 个月或更短周期校准一次。

• 漂移监测：通过校准记录趋势分析，若发现校准偏差逐年增加、波动扩大，则应考虑提前维护或更换部件。

• 校准前验证：在每次重大实验前，可对温度 / CO₂ 进行快速验证，以判断是否需要校准或调整。

九、总结要点一览

1. 校准是保障温控 / CO₂ 控制精度和实验可靠性的必要环节。

2. 校准参数主要涵盖温度 (TEMPCAL)、CO₂ (CO₂CAL / IR CAL)、湿度 (RH CAL)，视设备选件而定。

3. 校准前必须保证系统稳定（温度 / 湿度 / CO₂ 平衡、长时间预热运行）。

4. 校准过程中通过控制面板进入 CAL 模式，选择对应参数菜单，输入参考仪器测得值并保存。

5. 校准后应进行验证测量并观察系统运行状态，以确认校正有效性。

6. 严格记录校准前后数据、参比仪器信息、操作人员、校正值、偏差、日期时间等完整记录。

7. 注意校准过程中的误差来源（如参考仪器误差、操作误差、传感器漂移、环境扰动等），并采取防护策略。

8. 根据设备使用强度与实验精度需求制定合理的校准周期，并通过趋势分析监控设备状态。