Qual è la differenza tra il sensore TC e il sensore IR in un incubatore a CO₂?

Nella coltivazione di colture cellulari, per garantire una crescita adeguata, è necessario controllare la temperatura, l'umidità e i livelli di CO2. I livelli di CO2 sono importanti perché contribuiscono a controllare il pH del terreno di coltura. Un eccesso di CO2 renderà il terreno troppo acido, mentre una carenza lo renderà troppo alcalino.

Nel tuoIncubatrice a CO2Il livello di CO2 nel mezzo è regolato dall'apporto di CO2 nella camera. La domanda è: come fa il sistema a "sapere" quanto CO2 deve essere aggiunto? È qui che entrano in gioco le tecnologie dei sensori di CO2.

Esistono due tipologie principali, ognuna con i propri vantaggi e svantaggi:

* La conducibilità 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 nella camera. Questo tipo di sensore è più costoso ma più preciso.

In questo articolo, spiegheremo più dettagliatamente questi due tipi di sensore e discuteremo le implicazioni pratiche di ciascuno.

Sensore di CO2 a conducibilità termica

La conducibilità termica funziona misurando la resistenza elettrica attraverso l'atmosfera. Il sensore è tipicamente composto da due celle: una riempita con aria proveniente dalla camera di crescita e l'altra sigillata, contenente un'atmosfera di riferimento a temperatura controllata. Ciascuna cella contiene un termistore (una resistenza termica), la cui resistenza varia in funzione della temperatura, dell'umidità e della composizione del gas.

Rappresentazione di un sensore di conducibilità termica

Quando la temperatura e l'umidità sono identiche in 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 attivato per aggiungere ulteriore CO2 nella camera.

Rappresentazione di un sensore di conducibilità termica.

I conduttori termici rappresentano un'alternativa economica ai sensori a infrarossi, di cui parleremo più avanti. Tuttavia, presentano anche degli 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.

Questo significa che ogni volta che la porta si apre e la temperatura e l'umidità fluttuano, si otterranno letture imprecise. Infatti, le letture non saranno accurate finché l'atmosfera non si stabilizza, 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 indicati per 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, per la precisione 4,3 μm.

Rappresentazione di un sensore a infrarossi

Il sensore è in grado di rilevare la quantità di CO2 presente nell'atmosfera misurando la quantità di luce a 4,3 μm che lo attraversa. La differenza principale sta nel fatto che la quantità di luce rilevata non dipende da altri fattori, come la temperatura e l'umidità, a differenza di quanto avviene con la resistenza termica.

Questo 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 maggiore stabilità dei campioni.

Sebbene il prezzo dei sensori a infrarossi sia diminuito, rappresentano ancora un'alternativa più costosa rispetto ai sensori a conducibilità termica. Tuttavia, considerando il costo della minore produttività derivante dall'utilizzo di un sensore a conducibilità termica, la scelta dell'infrarosso potrebbe risultare economicamente più vantaggiosa.

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.

Questo rende i sensori di CO2 a infrarossi più precisi, quindi sono preferibili nella maggior parte delle situazioni. Tendono ad avere un prezzo più elevato, ma con il passare del tempo i loro costi stanno diminuendo.

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Data di pubblicazione: 3 gennaio 2024

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