本技术涉及一种三气培养箱气瓶的自动气量检测与切换技术。该方法通过以下步骤实现:首先,识别气瓶中的气体种类;其次,基于气体种类向培养箱内充气;然后,监测气瓶内气体压力;最后,当检测到气体压力低于预设值时,自动切换至备用气瓶。该技术确保培养箱内气体供应的连续性和稳定性。
背景技术
三气培养箱是一种用于微生物实验室的设备。通过控制箱内的温度、湿度、氮气浓度、氧气浓度以及二氧化碳浓度,用以提供适宜的生长环境,广泛应用于微生物的培养和繁殖;细胞动力学的研究;哺乳动物细胞分泌物的收集;各种物理、化学因素的致癌或毒理效应;抗原的研究和生产;培养杂交瘤细胞生产抗体;体外受精(IVF)、干细胞、组织工程、药物筛选等等研究领域。与单纯的改变二氧化碳浓度环境相比,通过增加氧浓度环境的改变,可以提高生物学相关性;增加细胞数量并延长寿命;降低分化和应激反应;更好地模拟肿瘤微环境以及提供更理想的生长环境。三气培养箱正常使用的气体是氮气、氧气、二氧化碳三种气体,所以使用的充气瓶为氮气瓶或氧气瓶、二氧化碳气瓶。培养箱需要低氧实验的时候(0-21%氧浓度)充气瓶就需要用氮气瓶以及二氧化碳气瓶;培养箱需要高氧实验的时候(21%-100%氧浓度)充气瓶就需要用氧气瓶以及二氧化碳气瓶。
目前,大部分三气培养箱没有气瓶缺气判断以及自动切换气瓶功能,必须通过操作人员观察气瓶上的压力表来判断缺气;有一些具备通过压力传感器来检测缺气,每一个气瓶都需要装一个压力传感器来检测压力,当压力很小时,判断为缺气,如果有4个气瓶,则需要四个压力传感器且四路压力检测,成本比较贵且电路麻烦。也有一些具备气瓶缺气软件判断功能,但不够完善,比如只有在启动浓度控制时进行缺气判断,浓度控制过程中就不再做缺气判断,因为浓度控制过程中如果方法不够完善,就会很容易导致误判。还有一些实验室将三气培养箱放在实验室内,充气气瓶放在实验室外,更换气瓶工作人员是不允许进入实验室内,此时必须在更换气瓶后要能检测到已经更换了气瓶并自动恢复浓度控制。
因此,急需要一种方法,能够在不增加成本或者降低成本的情况下,安全可靠通过软件程序检测气瓶缺气,并及时切换工作气瓶,且当所有工作气瓶都缺气后,如果在规定的时间内更换了气瓶,则能自动判断已经把缺气的气瓶更换到了满气的气瓶并及时回复浓度控制,确保实验安全。
实现思路