赛默飞培养箱3111操作指南

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赛默飞培养箱 3111 操作指南

一、前言

赛默飞 Forma II 系列水套式二氧化碳培养箱 3111 型是一款高精度细胞与组织培养设备。该型号采用三层壁水套加热结构，配备热导式 CO₂ 传感器与微处理器控制系统，具备良好的温度稳定性、湿度保持能力及环境均匀性。其适用于哺乳动物细胞培养、干细胞研究、药物筛选、组织工程、病毒载体实验等多种科研与临床应用。

为了确保设备性能稳定、安全可靠地运行，操作人员必须熟悉 3111 型的结构组成、运行原理及正确操作流程。本指南系统阐述设备的使用方法、运行设置、常规维护、故障排查及安全注意事项，为实验室规范管理提供参考。

二、设备结构与功能简介

2.1 整体结构

3111 型培养箱为水套式恒温系统，由外壳、水套层、内腔体、门体、控制面板及气体管路系统组成。

外壳：采用钢板喷涂结构，具备耐腐蚀与保温性能。
水套层：位于外壳与内腔之间，注入蒸馏水作为热缓冲介质，用于维持温度稳定。
内腔体：由镜面不锈钢制成，内部设有可调搁板与蒸发水盘。
门体：双层结构，外门保温，内门为钢化玻璃带加热功能，防止冷凝。
控制系统：采用微处理器数字控制，可调节温度、CO₂ 浓度与报警阈值。
气路系统：负责从外部气瓶输入 CO₂ 并调节至设定浓度。

2.2 技术特征

水套加热系统
内部加热元件对水套加热，通过热传导实现温度均匀分布，避免快速波动。
热导式 CO₂ 传感器
采用热导检测原理，根据气体导热率差异计算 CO₂ 浓度，响应迅速、校准方便。
湿度调节系统
通过底部水盘自然蒸发实现高湿度环境，可维持相对湿度 90% 以上，减少培养液蒸发。
安全保护功能
配有超温保护回路与报警系统，当温度或气体异常时自动切断加热，提示操作员排查。
人机界面
面板集成数码显示屏与按键，可设定、校准与读取温度和气体浓度参数。

三、运行前准备

3.1 安装环境检查

在正式运行前，确保培养箱已按要求安装。实验室环境应满足以下条件：

环境温度：18–28 ℃，湿度 40–60%；
地面平整稳固，设备调平后无晃动；
背部与墙面保持 15 cm 以上间距；
电源电压 230 V ±10%，具备接地保护；
CO₂ 气瓶连接正确，减压阀输出压力约 0.05–0.1 MPa；
水套已注满去离子水，无气泡残留；
内腔及搁板清洁干净，无残留物。

3.2 初次启动前准备

清洁内腔：
使用 70% 乙醇或中性消毒剂擦拭腔体及搁板，晾干后装回。
水盘加水：
向底部水盘加入去离子水至 2/3 深度，用于提供湿度。
气源连接：
检查气路连接是否紧密；打开 CO₂ 气瓶，观察压力表变化，确保无泄漏。
开机前检查：
确认电源、保险丝、气体阀门及水位状态正常。

四、基本操作流程

4.1 开机步骤

打开电源开关，控制面板点亮；
系统自检完成后，显示当前温度与 CO₂ 浓度；
检查报警指示灯，若无报警即表示运行正常；
按键进入设定菜单，输入目标温度与 CO₂ 设定值；
按确认键保存设置，系统开始自动加热与供气。

4.2 参数设定

（1）温度设定

按下 “TEMP” 键，显示当前设定温度；
使用 “▲”“▼” 键调整至目标值（一般为 37.0 ℃）；
按 “ENTER” 键确认；
系统自动调节加热功率维持设定值。

（2）CO₂ 浓度设定

按下 “CO₂” 键，进入浓度设定界面；
设定值常规为 5.0%；
调整后按 “ENTER” 保存，设备自动控制进气；
CO₂ 传感器开始监测并维持平衡。

（3）报警设定

按 “ALM” 键进入报警菜单，可设置温度或 CO₂ 上下限；
超限后设备会发出声光报警并显示故障代码。

4.3 运行与监控

正常运行时，面板实时显示温度与 CO₂ 浓度；
若开门取样，系统自动检测温度下降并进行补偿；
打开门后应尽量在 30 秒内完成操作并关闭；
门关闭后，温度一般在 10–15 分钟内恢复至稳定状态。

4.4 停机步骤

若短期停用（1–3 天）：

保持电源与气源关闭；
保留水套水与水盘水；
门保持半开以防霉变。

若长期停机（>15 天）：

放尽水套水并彻底晾干；
清洁内腔与搁板；
切断电源与气源。

五、操作要点与规范

5.1 样品放置

样品应均匀分布，避免遮挡空气流通；
不同实验分区放置，防止交叉污染；
培养瓶盖松紧适度，确保气体交换；
避免将培养液直接泼溅至水盘或箱底。

5.2 开门操作规范

开门前先降低操作频率，集中完成取样任务；
开门时间不宜超过 1 分钟；
关闭后确认门体密封条贴合良好；
若频繁开门，湿度和 CO₂ 浓度需重新稳定，建议间隔 30 分钟以上再开第二次。

5.3 温湿度维护

保持水盘中液面稳定，每周检查一次；
若使用时间较长或发现沉淀，应更换蒸馏水；
实验环境温差过大时，可适当调节设定温度以平衡箱内外变化。

5.4 CO₂ 系统管理

气瓶压力低于 0.3 MPa 时应及时更换；
更换气瓶前关闭设备进气阀；
新气瓶接入后先排气 2–3 秒，以清除杂质；
定期（建议每 6 个月）对 CO₂ 传感器进行校准，保持准确性。

六、传感器与校准操作

6.1 温度校准

放置经认证的标准温度计于箱内中心；
稳定运行 2 小时后，记录显示温度与实测值；
若偏差大于 ±0.3 ℃，进入“CAL TEMP”菜单；
输入修正值（显示值 - 实测值），按确认保存；
再次测量，确保误差在 ±0.1 ℃ 内。

6.2 CO₂ 校准

关闭气源，设定 CO₂ 为 0%，等待浓度降至零；
使用 CO₂ 标准气体（5.0% ±0.1%）通入设备；
当传感器读数稳定后，进入“CO₂ CAL”菜单；
输入标准浓度值并确认；
校准完成后恢复正常运行。

七、维护与保养

7.1 每日检查

确认温度与 CO₂ 显示正常；
检查水位、水盘及门体密封；
观察报警指示灯；
记录运行参数。

7.2 每周清洁

使用无腐蚀清洁液擦拭内腔与搁板；
排空并清洗水盘；
检查视窗加热是否工作正常；
检查进气过滤器是否堵塞。

7.3 每月维护

检查门封条有无老化或变形；
清洁外壳与控制面板；
校对温度与 CO₂ 精度；
检查气管接口密封。

7.4 每半年 / 年度维护

更换 HEPA 过滤器（若有配置）；
排空水套并更换蒸馏水；
校准传感器系统；
检查电源线与接地电阻。

八、安全操作注意事项

电气安全

禁止湿手操作电源开关；
遇到短路或烧焦气味，应立即断电检查；
不得自行改动线路。

气体安全

CO₂ 属惰性气体，浓度过高会导致缺氧；
实验室应安装 CO₂ 浓度报警器；
气瓶固定牢固，避免倒置。

热安全

工作状态下，内腔温度较高，取放物品需佩戴防护手套；
清洁时应断电并待温度降至室温。

化学防护

禁止在箱内使用挥发性溶剂或腐蚀性气体；
清洁剂应选用中性配方，避免损坏不锈钢表面。

生物安全

使用前后需清洁消毒，防止交叉污染；
若发生样品污染，应停机并高温灭菌或更换过滤系统。

九、常见问题与处理

现象	可能原因	处理方法
温度上升缓慢	水套液位不足；加热元件老化	补水或检修加热器
CO₂ 浓度不稳定	气路泄漏或传感器失准	检查气管、重新校准
内门结露	视窗加热异常或湿度过高	检查门加热电路
温度偏差大	传感器漂移或PID参数异常	执行温度校准或重置控制系统
报警频繁	设定值过低或环境波动大	调整报警阈值，保持环境稳定
门体密封不严	门封条老化	更换密封条
湿度不足	水盘缺水	补充去离子水