Qual è la differenza tra il sensore di CO2 IR e TC?

Quando si coltivano colture cellulari, per garantire una crescita adeguata, è necessario controllare temperatura, umidità e livelli di CO2. I livelli di CO2 sono importanti perché contribuiscono a controllare il pH del terreno di coltura. Se c'è troppa CO2, il terreno diventerà troppo acido. Se non c'è abbastanza CO2, il terreno diventerà più alcalino.

Nell'incubatrice a CO2, il livello di CO2 gassosa nel mezzo è regolato dall'immissione di CO2 nella camera. La domanda è: come fa il sistema a "sapere" quanta CO2 deve essere aggiunta? È qui che entrano in gioco le tecnologie dei sensori di CO2.

Esistono due tipi principali, ognuno con i suoi pro e contro:

* La conduttività termica utilizza una resistenza termica per rilevare la composizione del gas. È l'opzione meno costosa, ma anche meno affidabile.

* I sensori di CO2 a infrarossi utilizzano la luce infrarossa per rilevare la quantità di CO2 presente nella camera. Questo tipo di sensore è più costoso, ma più preciso.

In questo post spiegheremo più dettagliatamente questi due tipi di sensori e discuteremo le implicazioni pratiche di ciascuno.

Sensore di conduttività termica CO2

La conduttività termica funziona misurando la resistenza elettrica attraverso l'atmosfera. Il sensore è tipicamente composto da due celle, una delle quali è riempita con l'aria proveniente dalla camera di crescita. L'altra è una cella sigillata che contiene un'atmosfera di riferimento a temperatura controllata. Ogni cella contiene un termistore (un resistore termico), la cui resistenza varia in base alla temperatura, all'umidità e alla composizione del gas.

Una rappresentazione di un sensore di conducibilità termica

Quando la temperatura e l'umidità sono le stesse per entrambe le celle, la differenza di resistenza misurerà la differenza nella composizione del gas, in questo caso riflettendo il livello di CO2 nella camera. Se viene rilevata una differenza, il sistema viene invitato ad aggiungere altra CO2 nella camera.

Rappresentazione di un sensore di conduttività termica.

I conduttori termici rappresentano un'alternativa economica ai sensori IR, di cui parleremo più avanti. Tuttavia, presentano alcuni svantaggi. Poiché la differenza di resistenza può essere influenzata da fattori diversi dai soli livelli di CO2, la temperatura e l'umidità nella camera devono essere sempre costanti affinché il sistema funzioni correttamente.

Ciò significa che ogni volta che si apre la porta e la temperatura e l'umidità fluttuano, si otterranno letture imprecise. Infatti, le letture non saranno accurate finché l'atmosfera non si sarà stabilizzata, il che potrebbe richiedere mezz'ora o più. I conduttori termici potrebbero essere adatti per la conservazione a lungo termine delle colture, ma sono meno adatti a situazioni in cui le aperture della porta sono frequenti (più di una volta al giorno).

Sensori di CO2 a infrarossi

I sensori a infrarossi rilevano la quantità di gas nella camera in un modo completamente diverso. Questi sensori si basano sul fatto che la CO₂, come altri gas, assorbe una specifica lunghezza d'onda della luce, 4,3 μm per la precisione.

Una rappresentazione di un sensore a infrarossi

Il sensore può rilevare la quantità di CO2 presente nell'atmosfera misurando la quantità di luce a 4,3 μm che lo attraversa. La grande differenza è che la quantità di luce rilevata non dipende da altri fattori, come temperatura e umidità, come nel caso della resistenza termica.

Ciò significa che puoi aprire lo sportello tutte le volte che vuoi e il sensore fornirà sempre una lettura accurata. Di conseguenza, avrai un livello di CO2 più costante nella camera, il che si traduce in una migliore stabilità dei campioni.

Sebbene il prezzo dei sensori a infrarossi sia diminuito, rappresentano ancora un'alternativa più costosa alla conducibilità termica. Tuttavia, se si considera il costo della scarsa produttività associata all'utilizzo di un sensore a conducibilità termica, l'opzione IR potrebbe avere un vantaggio economico.

Entrambi i tipi di sensori sono in grado di rilevare il livello di CO2 nella camera di incubazione. La differenza principale tra i due è che un sensore di temperatura può essere influenzato da molteplici fattori, mentre un sensore a infrarossi è influenzato solo dal livello di CO2.

Ciò rende i sensori IR di CO2 più precisi, quindi sono preferibili nella maggior parte delle situazioni. Tendono ad avere un prezzo più elevato, ma stanno diventando sempre più convenienti con il passare del tempo.

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Data di pubblicazione: 03-01-2024

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