一、目的与适用范围
规范 3131 培养箱内各类传感器的维护,确保温度、气体、湿度与安全联锁的长期稳定与可追溯。适用于常规微生物培养、细胞培养与样品恒温保存等场景。涉及拆盖、线路、标定的工作仅限受训人员执行。
二、常见传感器清单与作用
温度传感器(腔体/空气探头):用于控温与温场均匀性评估。
过温保护传感器(独立):用于异常升温的硬件联锁。
CO₂ 传感器(若为 CO₂ 型号):控制腔内气体浓度,维持细胞培养环境。
O₂ 传感器(若配):用于低氧或控氧环境。
湿度感知与水位元件(若配):辅助蒸发/水盘管理与冷凝控制。
门磁/门开关:采集开门状态,触发风机、加热与报警逻辑。
风道/气流相关探头(若配):用于循环与风机状态监测。
三、安全与防护
上锁挂牌与断电:维护前断电并挂牌,避免误操作。
ESD 防护:佩戴防静电腕带或在接地台垫上操作,防止静电损伤敏感探头与板卡。
防液体渗入:湿擦时控制液量,禁止清洗液进入探头腔体、接插件与电机腔。
个体防护:手套、口罩或呼吸防护、护目镜。使用酒精时远离火源并保持通风。
热表面警示:高温停机后待至室温再操作,防止烫伤与热应力损伤。
四、维护频次与分级
日检(每周或高频使用按需):外观、固定、线缆与接口、门磁响应。
月检:温度探头与 CO₂/O₂ 探头表面清洁,接口除尘,参数漂移初筛。
季检:功能验证与偏差评估,必要时做小幅校正。
半年/年检:标准化校准、传感器性能核验与记录归档。特殊工况或关键实验前后可增加频次。
五、通用清洁规则
先干后湿:先用 HEPA 吸尘器配软刷头除尘,再低液量湿擦。
低残留:首选中性清洁剂→去离子水擦净→70% 酒精快速消毒,自然挥干。
禁忌:硬毛刷、金属器具、强酸碱、含氯强氧化剂直接接触探头敏感面或橡胶密封。
同向单次:棉签与无尘布同向单次擦拭,折面即换,避免回沾。
干燥确认:复位前确认无残液与残味,必要时开门通风 10–20 分钟。
六、温度传感器维护
外观与布置检查:确认探头位于指定位置,不与金属壁面直接硬接触,线缆无拉扯、压折与绝缘破损。
表面清洁:棉签蘸去离子水轻拭表面与支架,随后酒精快擦,避免液体进入探头腔。
接口稳固:检查接插件卡扣与定位,轻压确认无松动。
功能核验:空载运行记录升温曲线与稳定时间;与独立温度计(经校准)比对中心与边角位点。温差在内部标准或 ±0.3 ℃范围内为宜。
漂移评估:对比上次记录,若零点或斜率异常变化,转入校准流程或提交检修。
七、过温保护传感器维护
清洁与固定:仅清洁外表面与安装支架,保持与加热区的正确耦合。
触发测试(模拟):按设备规定方法进行限值验证,确保触发后能切断加热并报警。
复位与封签:测试后按规范复位,并在记录表上注明触发点、响应时间与复核签名。
八、CO₂ 传感器维护(如配)
探头类型识别:常见为 NDIR 红外或化学式探头。不同类型清洁与校准方法略有差异,操作前确认。
表面维护:吸尘除尘后,棉签少量酒精轻拭外壳缝隙与采样口周围,避免溶液进入光学腔或膜面。
采样路径:若有外置采样管路,定期更换滤芯与清洗管道,确保无冷凝与堵塞。
零点与跨度检查:
4.1 零点:使用高纯氮或洁净空气作为低浓度基线,观察读数回零情况。
4.2 跨度:用已知浓度标准气体(如 5% CO₂)核验读数,误差超限则执行校正。
稳定性评估:记录响应时间(T90),比对历史基线;若响应延迟或漂移加大,考虑更换或送检。
九、O₂ 传感器维护(如配)
类型识别:电化学(伽伐尼)、光学或顺磁式。电化学类存在寿命衰减。
清洁注意:仅擦拭外表面与接口,避免酒精长期接触膜面与密封圈。
气体核验:用零气(氮气)与标准空气或已知浓度混气进行点检,记录偏差与响应时间。
寿命监测:电化学探头关注开路电压/零点漂移与响应衰减,接近寿命末期及时备件更换与再校准。
十、湿度与水位元件(如配)
污渍来源:水盘蒸发带来的矿物盐、微生物薄膜与有机残留。
清洁方法:去离子水充分擦拭,必要时用温和中性清洁剂去垢,再用去离子水擦净,最后酒精快擦。
传感稳定:复位后观察湿度或水位读数平稳性,避免残液短路或误触发补水/报警。
十一、门磁/门开关
对准与固定:检查磁块与簧片/霍尔元件对位,无松动与偏移。
功能验证:开关门观察指示与事件日志,确认系统能正确识别开门并执行相应策略。
环境影响:清洁门框与密封面,减少凝露对门磁的影响。
十二、接口与线缆管理
接插件:断电后拔插一次,检查针脚氧化、松动与污染,必要时用电子清洁剂极少量处理并风干。
线缆走向:避开铰链、锐角与高温区,使用扎带松绑固定,预留应力余量。
接地检查:确认机壳与板卡接地良好,减少电噪声对传感读数的干扰。
十三、校准与比对流程(示例)
参考设备:经溯源校准的标准温度计、CO₂/O₂ 标准气体与减压阀、流量计。
环境准备:空载或标准负载条件下,门保持既定开启频次,避免外界扰动。
温度校准:
3.1 点位选择:腔体中心与四角等≥5 点。
3.2 稳定判据:每点稳定 10–20 分钟后读数,记录平均值与波动。
3.3 修正策略:若系统支持偏移修正,在不改变硬件的前提下进行小幅调整;超出软件可调范围则提交检修。
CO₂ 校准:
4.1 零点通入零气,稳定后记录。
4.2 跨度通入标准气,记录偏差并按流程调整。
4.3 漏气检查:观察稳态漂移与响应时间,必要时做肥皂水检漏或更换接头与密封圈。
O₂ 校准:
5.1 零气与标准空气两点法为主,必要时三点校准。
5.2 记录响应曲线,评估 T90 与回零能力。
结果判定:与内部允差比对,形成《校准报告》,包含日期、条件、方法、人员、设备编号与有效期。
十四、功能验证与数据记录
验证项目:设定值跟踪、稳定时间、梯度扰动恢复、报警联动、日志完整性。
记录模板:
日期/时间;操作者;环境条件;传感器类型与编号;清洁材料批号;校准气体批号与浓度;前后读数;偏差与处置;复核签名。
数据趋势:按月汇总偏差、响应时间与报警频次,绘制趋势图,用于判断传感器老化与维护周期优化。
十五、常见问题与排查路径
温度波动加大:检查风道与风机状态、门封条、探头位置与固定;确认负载与开门频次是否变化;必要时做温场再测。
读数漂移且无法回稳:评估探头污染、接插件接触不良、板卡噪声与接地;对 CO₂/O₂ 进一步做零点/跨度核验。
响应延迟:采样口或过滤件堵塞、湿气冷凝、探头老化。清洁或更换耗材,复测 T90。
报警频发:确认报警阈值设置与实际工况匹配;排除门磁误触发与电源波动;必要时更新固件或恢复默认参数后重新标定。
漏气导致气体控制失效:逐段检漏,从钢瓶→减压阀→软管→接头→腔体入口。更换老化密封圈并复验。
过温保护无法触发或过早触发:核对安装位置与触发点,检查与加热区的热耦合,必要时提交专业检修。
十六、备件与耗材管理
备件清单:温度探头、CO₂/O₂ 探头或其保养组件、密封圈、采样滤芯、门磁组件、标准气体。
存储要求:干燥、清洁、避光、远离溶剂与强磁场;电化学 O₂ 探头遵守厂商储存条件与保质期管理。
领用与追溯:入库编号、批号、装配时间、使用寿命与更换记录闭环管理。
十七、人员培训与权限
分级授权:一般清洁与外观检查由操作员执行;校准与小幅修正由设备管理员;电气与深度拆检由资质工程师。
培训要点:传感器类型识别、正确擦拭、零点/跨度概念、标准气体操作安全、记录规范。
能力评估:年度考核包含理论与实操,合格后保留相应权限。
十八、变更与偏差管理
变更:涉及传感器型号替换、位置调整、控制策略修改等需先行评估与试运行,更新 SOP 与验证文件。
偏差:出现超限偏差启动 CAPA(纠正预防措施),分析根因、制定措施、验证有效性并关闭记录。
文档更新:版本化管理,确保现场与电子版一致。
十九、应急与恢复
关键实验期故障:优先启用备用设备或转存样品,记录时间点与环境参数,降低数据与样品风险。
暂停使用条件:过温保护异常、气体控制失效或传感器读数失真无法短期修复时,立即停机并贴封。
恢复标准:完成检修与再校准,功能验证合格、记录齐全后方可恢复运行。
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