分层结构
运行层:温度、CO₂、(选配)O₂、湿度与模式。
安全层:上/下限报警、延时、超温保护、门开策略。
质量层:校准偏置、数据记录周期、事件标记。
系统层:时间语言、单位、通讯地址、用户权限、备份/还原。
建议顺序(空载初次投用或大修后)
时间与单位 → 用户权限 → 水盘加水与密封检查 → 温度设定 → 稳态验证 → CO₂设定 →(如有)O₂设定 → 报警上下限/延时 → 数据记录与导出策略 → 参数模板保存。
设置原则
小步调整:每次改动温度 0.2–0.5℃、CO₂ 0.2–0.5% 为宜。
先稳态后叠加:温度和湿度稳定后再加 CO₂/O₂ 目标。
有据可查:所有变更写入记录表或事件标记,留存“旧值→新值”。
设定值(Setpoint)
常用:哺乳动物细胞 37.0℃;酵母 30.0℃;部分昆虫细胞 27.0℃。
目标微调步进:0.1℃。避免一次跨度过大,防止长时间超调。
控制带与斜率限制
控制带(或死区)用于抑制频繁调节,推荐 0.1–0.3℃;
升降温斜率限制可设“稳妥/标准/快速”,新接种或高价值样本建议稳妥模式。
过温保护(独立安全回路)
保护点应高于设定值且低于样本耐受上限。典型:设定 37.0℃ 时,保护点 39.0–40.0℃。
复位需人工确认,调高设定值时同步检查保护点是否仍安全。
门开恢复策略
启用“开门后快速稳态/强制循环”,缩短回稳时间。
频繁操作时,考虑“开门前缓冲”(短时间临时上调/下调目标,减小波动)。
验证与记录
稳态后用独立温计在腔体中心悬空比对,偏差记录为“显示值 – 实测值”,必要时在“校准偏置”里微调。
设定值
典型哺乳动物细胞:5.0%(配合 37℃ 和含碳酸氢盐培养基)。
特殊工艺可用 3–10%,但必须结合 pH 与培养基缓冲能力评估。
投用节奏
先温湿稳态(建议 6–12 小时)再设 CO₂,避免背景波动干扰传感器。
控制策略要点
设定步进 0.1%;初次上调以 0.2–0.5% 为级距。
若界面提供“保守/标准/快速”三档,建议标准;大负载突变时短时切换快速,再回标准。
报警上下限
经验窗口:目标 ±0.3–0.5%;对 pH 极敏感的工艺可收紧至 ±0.2%。
延时 10–20 分钟,过滤掉短时开门尖峰。
气源与安全
确认减压阀输出稳定、气路无泄漏、滤菌器装配正确;气瓶更换后做一次短时趋势观察。
设定值与场景
低氧培养:1–5% O₂;
常氧维持:21% O₂;
干细胞/肿瘤微环境模拟常用 1–3%。
置换策略
低氧通过氮气置换,初次拉低时曲线较慢属正常;
设定步进 0.1–0.5%,避免“过冲–回拉”的锯齿波。
报警与延时
经验窗口:目标 ±1–2%;低氧严苛工艺收紧至 ±0.5–1%。
延时 10–20 分钟。
加湿
3131 以水盘蒸发维持高湿;参数设置上主要关注水盘状态与门开策略,而非精确 RH 设定。
避免加化学剂,定期换水与清洁,防止异味与沉积。
冷凝控制
若界面提供“防冷凝/玻璃门加热”选项,保持开启;
内壁冷凝增多时,微降设定温度 0.2–0.5℃ 或减少开门。
温度报警
起步建议:目标 ±0.3–0.5℃;对温度敏感样本可收紧。
延时 5–15 分钟,兼顾敏感度与误报率。
CO₂ 报警
起步建议:目标 ±0.3–0.5%;
延时 10–20 分钟,避免开门尖峰触发。
O₂ 报警(选配)
低氧工况建议目标 ±1%;
延时 10–20 分钟。
门开过久
提示阈值 30–120 秒,报警阈值 180–300 秒;
对高频操作时段,可启用“夜间/高峰时段”不同阈值。
声光与远程
蜂鸣可短时静音但须自动恢复;
重要报警启用远程触点或网络通知。
运行模式
常规:稳定性优先;
快速稳态:缩短回稳时间,噪声与能耗略升;
夜间节能:降低背光与控制激进度,避免深夜误报。
清洁/消毒模式
启动前确认传感器保护逻辑;
完成后执行“再投用短程检查”,再恢复生产参数。
场景预设
将“温度+CO₂+报警窗口+延时+模式”保存为模板:
模板 A:37℃ / 5% CO₂ / 温度 ±0.3℃ / CO₂ ±0.3% / 延时 10 分钟;
模板 B:30℃ / 0% CO₂ / 温度 ±0.5℃ / 门开延时偏长;
模板 C:37℃ / 5% CO₂ / 3% O₂ / O₂ ±1%。
温度
在稳态后对比独立标准温计;若偏差超出允许且可在“温度偏置”内修正,则小幅校正并记录前后值。
超出偏置范围,优先排查传感器或环境因素。
CO₂
先做零点,再做跨度;完成后用独立标气快速验证。
频繁偏移的根因多为背景温湿波动或采样冷凝,勿仅靠偏置硬改。
O₂
低点与空气点两点法更稳健;电化学探头老化会体现为响应变慢与零漂,必要时更换后再参数化。
记录周期
关键生产箱:1–5 分钟/点;普通箱:5–10 分钟/点。
窗口长度:2 小时、24 小时、7 天、30 天多级切换,便于审计。
导出策略
每周或每月导出一次 CSV/PDF;
遇到参数大改、报警或维护,立刻导出并归档。
事件标记
设定变更、开门大操作、上/下样、清洁与校准都加入标记,后续复盘一眼对应。
单位与语言
温度 ℃;气体 %;时间 24 小时制;语言根据团队习惯设置。单位变更后请复核设定是否被自动换算。
时间与时区
校正时钟,必要时启用网络时间同步,保证审计一致。
通讯与地址
若接入监控系统,设置 RS485/网络地址,避免冲突。重要报警通过远程触点/网络转发。
用户权限
管理员可改所有参数;操作员仅改运行层参数;访客只读。
关键页面启用自动锁屏,防止误触。
触发条件
工艺需要、样本更换、质量偏差、不良事件复盘后的纠正。
执行流程
记录“变更申请→风险评估→批准→实施→验证→归档”。
实施前保存原模板;实施后观察 2–12 小时趋势并做结论。
放行标准
偏差落回目标窗口;回稳时间不高于历史基线;报警未出现异常频发。
哺乳动物细胞通用
温度 37.0℃;
CO₂ 5.0%;
报警:温度 ±0.3℃ / 延时 10 分,CO₂ ±0.3% / 延时 15 分;
模式:常规;
备注:新接种 24 小时内尽量少开门。
低氧干细胞
温度 37.0℃;
CO₂ 5.0%;O₂ 3.0%;
报警:温度 ±0.3℃,CO₂ ±0.3%,O₂ ±1.0%;
门开策略:开门后快速稳态开启;
备注:首次拉低 O₂ 采用小步下调,观察趋势平滑度。
酵母/霉菌
温度 30.0℃;
CO₂ 0%;
报警:温度 ±0.5℃;
模式:常规或夜间节能;
备注:关注冷凝与污染,保持水盘清洁。
报警频繁但趋势稳定
窗口过窄或延时过短。适度放宽至推荐值,减少疲劳报警。
开门后回稳慢
启用快速稳态/强制循环;减少一次开门时长;必要时提高门开提示阈值,避免频繁触发。
CO₂ 长期偏低
检查气源与减压阀;适度上调设定 0.2–0.3% 并观察;确认采样路径无冷凝。
O₂ 锯齿波明显
步进过大。改小步进与延时,调成“保守/标准”控制档。
温度均一性差
负载遮挡风道或搁板布局不合理;先优化摆放,再谈参数补偿。
先稳温湿,后设气体;
小步改动,观察趋势;
报警有延时,拒绝疲劳;
重要变更,先存模板;
任何修改,立刻标记;
先查根因,再调参数;
保护点常检,别被追高;
门开有策,回稳有数;
数据按期导,证据留得住;
验证过关,再上关键样。
开机自检通过 → 校对时间与单位。
水盘加水 → 门封/风道检查。
设温度(如 37.0℃)→ 空载稳态 6–12 小时 → 中心点比对。
设 CO₂(如 5.0%)→ 稳态 6–12 小时 → 标气快检。
5)(选配)设 O₂(如 3.0%)→ 小步拉低 → 稳态验证。
设置报警窗口与延时 → 声光/远程联动测试。
设置记录周期与导出频率 → 保存“运行模板”。
贴事件标记 → 归档参数表 → 放行投入使用。
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