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CO₂ इनक्यूबेटर में TC सेंसर और IR सेंसर के बीच क्या अंतर है?


कोशिका संवर्धन करते समय, उचित वृद्धि सुनिश्चित करने के लिए तापमान, आर्द्रता और CO2 के स्तर को नियंत्रित करना आवश्यक है। CO2 का स्तर महत्वपूर्ण है क्योंकि यह संवर्धन माध्यम के pH को नियंत्रित करने में सहायक होता है। यदि CO2 की मात्रा अधिक हो जाती है, तो संवर्धन माध्यम अत्यधिक अम्लीय हो जाएगा। यदि CO2 की मात्रा कम हो जाती है, तो संवर्धन माध्यम अधिक क्षारीय हो जाएगा।
 
आपकेCO2 इनक्यूबेटरमाध्यम में CO2 गैस का स्तर चैम्बर में CO2 की आपूर्ति द्वारा नियंत्रित होता है। सवाल यह है कि सिस्टम को कैसे पता चलता है कि कितनी CO2 मिलानी है? यहीं पर CO2 सेंसर तकनीक काम आती है।
 
इसके दो मुख्य प्रकार हैं, जिनमें से प्रत्येक के अपने फायदे और नुकसान हैं:
* ऊष्मीय चालकता गैस की संरचना का पता लगाने के लिए ऊष्मीय प्रतिरोधक का उपयोग करती है। यह सस्ता विकल्प है, लेकिन कम विश्वसनीय भी है।
* इन्फ्रारेड CO2 सेंसर, चैंबर में CO2 की मात्रा का पता लगाने के लिए इन्फ्रारेड प्रकाश का उपयोग करते हैं। इस प्रकार के सेंसर महंगे होते हैं लेकिन अधिक सटीक होते हैं।
 
इस पोस्ट में, हम इन दो प्रकार के सेंसरों को अधिक विस्तार से समझाएंगे और प्रत्येक के व्यावहारिक निहितार्थों पर चर्चा करेंगे।
 
ऊष्मीय चालकता CO2 सेंसर
थर्मल कंडक्टिविटी वायुमंडल में विद्युत प्रतिरोध को मापकर काम करती है। सेंसर में आमतौर पर दो सेल होते हैं, जिनमें से एक ग्रोथ चैंबर की हवा से भरा होता है। दूसरा एक सीलबंद सेल होता है जिसमें नियंत्रित तापमान पर संदर्भ वातावरण होता है। प्रत्येक सेल में एक थर्मिस्टर (थर्मल रेसिस्टर) होता है, जिसका प्रतिरोध तापमान, आर्द्रता और गैस की संरचना के साथ बदलता रहता है।
 
थर्मल-चालकता_ग्रांडे
 
एक ऊष्मीय चालकता सेंसर का निरूपण
जब दोनों सेल का तापमान और आर्द्रता समान होती है, तो प्रतिरोध में अंतर से गैस की संरचना में अंतर का पता चलता है, जो इस मामले में चैम्बर में CO2 के स्तर को दर्शाता है। यदि कोई अंतर पाया जाता है, तो सिस्टम को चैम्बर में और CO2 डालने के लिए संकेत दिया जाता है।
 
एक ऊष्मीय चालकता सेंसर का चित्रण।
थर्मल कंडक्टर, IR सेंसर का एक सस्ता विकल्प हैं, जिनके बारे में हम नीचे चर्चा करेंगे। हालांकि, इनकी कुछ कमियां भी हैं। चूंकि प्रतिरोध अंतर CO2 के स्तर के अलावा अन्य कारकों से भी प्रभावित हो सकता है, इसलिए सिस्टम के सही ढंग से काम करने के लिए चैंबर में तापमान और आर्द्रता हमेशा स्थिर रहनी चाहिए।
इसका मतलब यह है कि हर बार दरवाजा खुलने और तापमान व आर्द्रता में उतार-चढ़ाव होने पर आपको गलत रीडिंग मिलेंगी। दरअसल, वातावरण स्थिर होने तक रीडिंग सटीक नहीं होंगी, जिसमें आधा घंटा या उससे अधिक समय लग सकता है। थर्मल कंडक्टर कल्चर को लंबे समय तक स्टोर करने के लिए ठीक हो सकते हैं, लेकिन वे उन स्थितियों के लिए कम उपयुक्त हैं जहां दरवाजे बार-बार खुलते हैं (दिन में एक से अधिक बार)।
 
इन्फ्रारेड CO2 सेंसर
इन्फ्रारेड सेंसर चैम्बर में गैस की मात्रा का पता लगाने का एक बिल्कुल अलग तरीका अपनाते हैं। ये सेंसर इस तथ्य पर आधारित हैं कि CO2, अन्य गैसों की तरह, प्रकाश की एक विशिष्ट तरंगदैर्ध्य, सटीक रूप से 4.3 μm, को अवशोषित करती है।
 
आईआर सेंसर
एक इन्फ्रारेड सेंसर का चित्रण
 

यह सेंसर 4.3 माइक्रोमीटर व्यास वाले प्रकाश की मात्रा को मापकर वायुमंडल में CO2 की मात्रा का पता लगा सकता है। यहाँ मुख्य अंतर यह है कि पता लगाए गए प्रकाश की मात्रा तापमान और आर्द्रता जैसे किसी अन्य कारक पर निर्भर नहीं करती, जैसा कि तापीय प्रतिरोध के मामले में होता है।

इसका मतलब है कि आप जितनी बार चाहें दरवाजा खोल सकते हैं और सेंसर हमेशा सटीक रीडिंग देगा। परिणामस्वरूप, चैंबर में CO2 का स्तर अधिक स्थिर रहेगा, जिससे नमूनों की स्थिरता बेहतर होगी।

यद्यपि इन्फ्रारेड सेंसर की कीमत कम हो गई है, फिर भी वे थर्मल कंडक्टिविटी सेंसर की तुलना में अधिक महंगे विकल्प हैं। हालांकि, यदि आप थर्मल कंडक्टिविटी सेंसर के उपयोग से होने वाली उत्पादकता की कमी की लागत पर विचार करें, तो IR विकल्प को चुनना आर्थिक रूप से उचित हो सकता है।

दोनों प्रकार के सेंसर इनक्यूबेटर चैम्बर में CO2 के स्तर का पता लगाने में सक्षम हैं। दोनों के बीच मुख्य अंतर यह है कि तापमान सेंसर कई कारकों से प्रभावित हो सकता है, जबकि IR सेंसर केवल CO2 के स्तर से प्रभावित होता है।

इससे IR CO2 सेंसर अधिक सटीक हो जाते हैं, इसलिए अधिकांश स्थितियों में इन्हें प्राथमिकता दी जाती है। इनकी कीमत थोड़ी अधिक होती है, लेकिन समय के साथ इनकी कीमत कम होती जा रही है।

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पोस्ट करने का समय: 3 जनवरी 2024