一、CO₂ 培养箱的原理与 pH 缓冲机制
CO₂ 培养箱通过控制 CO₂ 浓度（通常为 5% ±0.3%）影响环境中的 pH 平衡。当 CO₂ 溶解于水中，会生成碳酸，随后转变为 HCO₃⁻ 和 H⁺。而培养基中常含 NaHCO₃，使系统形成缓冲平衡：

溶解 CO₂ + H₂O → H₂CO₃ → H⁺ + HCO₃⁻；

当 CO₂ 稳定供应时，H⁺ 浓度稳定，对应 pH 维持在 7.2–7.4
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。

除此之外，还可以另加有机缓冲剂，如 HEPES，增强 pH 抗干扰能力
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。

主控温度系统（Primary Control Loop）
4111 型配有精准的温度控制回路，基于微处理器（iCAN 控制界面）通过温度传感器实时监测腔体内部温度；

控制器会将设定温度与实测温度进行比较，自动调节加热器输出功率，维持恒温环境。

2. 温度追踪报警功能（Tracking Alarm）
可设定温度报警上下限阈值（通常 ±1 °C 至 ±5 °C 范围可调）；

若实际温度偏离设定值，控制面板会：

发出 声音报警；

屏幕显示红色报警提示；

可自动记录报警时间与数值，支持溯源

根据设备手册数据：

最大漏电电流（无接地情况下）：0.65 mA

允许最大漏电电流值：3.5 mA
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这表明即使在断地状态，设备自身漏电电流极低，远低于多数国家对 漏电保护器触发标准（10–30 mA） 的设定门限，说明设备具备可靠的基本漏电控制能力。

1. 开门触发保护
按下培养箱 内门打开（Inner Door）时，设备自动停止加热和 CO₂ 注气功能，但风扇循环仍继续运作，以维持腔体环境均一
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。

2. 温控异常下的过温保护
设有独立过温（Over‑Temperature）检测，若温度超出设定阈值，会自动断开加热回路并声光报警；

此机制不依赖人工干预，属于“被动紧急响应” 。

3. 断水保护
若检测到水套冷却水位过低（Low Water Alarm），系统会自动关闭加热器，避免干烧或热损伤 。

官方资料中专门列出了“Certifications/Compliance: UL, cUL, CE”
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产品册中亦明确提到：“All units are UL Listed to United States and Canadian requirements and bear the CE Mark.”
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。

这两处信息共同证明，4111 型设备在设计、生产和最终测试时，已满足 CE 标识的强制性法规要求。

在其用户手册与产品资料中明确声明：

“EMC Registration is done on this equipment for business use only. It may cause interference when the product would be used in home.”
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换言之，4111 型产品已通过《IEC/CISPR‑11 或 EN 61326‑1》标准（通常针对实验室设备的辐射与抗扰度限值）测试，适合放置在实验室和商业环境中使用。

由于其未获用于家用环境认证，表明若在家用场景可能会产生高于家庭电网标准的辐射干扰，或对其他设备造成电磁干扰。

1. 气体管路与接头接触松动
装置包含后侧的 ¼″ 气体进气接头和输气软管，若夹紧件松脱或管材老化，极易造成 CO₂ 泄漏
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2. 减压阀故障或密封不良
3131 使用的两级减压阀组，当 O 型圈劣化、设定不当或后端脏堵，均可能导致气压系统泄露，释放 CO₂ 。

3. 软管材质及老化问题
厂商附赠的是 PVC/乙烯软管，长期暴露于 CO₂ 高湿环境中会失去弹性并导致微裂缝，从而产生持续缓慢泄露
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4. “Gas Guard” 切换模块故障
若选配 CO₂/N₂ 自动切换装置，若转换阀门卡滞或切换时动作异常，也存在瞬间泄露或密封失效风险
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Forma Series II 3131 属于典型的 230V/50Hz 交流电实验室设备，内置微处理器控制系统、加热器、传感器和气体进气调控模块。这类设备本身带有金属外壳，接地设计至关重要：

金属机壳与水套连接：如不接地，感应电流可能积聚在外壳或水套中，造成潜在触电风险；

加热组件存在电容残压：若接地未连接或损坏，残压可能向机壳释放；

风扇与传感电路敏感：静电或电磁干扰可能通过未接地路径回流影响微电路判断。

结论：设备设计必须配合稳定接地结构，确保电路工作正常、安全无误。

1. 设备占地与空间布局
3131 外形尺寸约为（高×宽×深）95.3 cm × 66 cm × 81.3 cm；建议预留左右各 ≥10 cm、后部 ≥15 cm、顶部 ≥20 cm 的余量；

安装在坚固、水平地面上，避免倾斜或高低不平以防影响内部水套或气流循环；

建议安装在室温稳定区，远离门口、空调出风口、通风柜等位置，防止温度波动影响培养质量。

2. 环境温湿度要求
推荐环境温度：18–27 °C，超出此范围会降低温控与 CO₂ 控制精度；

相对湿度应低于 80%（无冷凝），避免设备表面受潮、短路风险；

不应有剧烈震动、气流扰动或直射阳光暴晒。

设备设计上仅是 常规门开提醒：打开舱门时，内置风扇减速或停止以减少空气扰动，同时 HEPA 循环暂停，但 不会断开主电源或加热执行回路
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加热、CO₂、O₂ 控制和湿度调节仍持续工作，中断仅限于循环风扇与 HEPA 滤网系统，以避免空气湍流影响样本。

双温度探头（Dual Temp Probes）
3131 内部配置 两个独立温度探头，常设于腔体不同位置，用于检测温度均一性，也可在一个传感器故障时由另一个接替，保证测温可靠性
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双探头配合控制器读值，用于温度设定、报警监测（tracking alarm）与过温保护逻辑。

2. 独立“Over‐Temperature”过温回路
除主控温系统外，设备具有 独立模拟“过温回路”，可设“Overtemp setpoint”（过温开关点），典型设定温度设定值 +0.5–1 °C，最大可达 60 °C
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。

达到这一阈值时，即使主控失效，也会自动切断加热器并发出声光报警
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“温度双重保险”组合
系统 功能 独立性
主温控系统 控制设定温度（±0.1 ℃精度） MCU 控制
Overtemp 回路 防止温控失效导致过热 模拟电路独立于 MCU

这种设计确保若主控异常，仍有模拟保险切断加热，构成实质上的双保险机制。

3131 型 CO₂ 培养箱使用的气体为非易燃的 CO₂、N₂ 和 O₂，并非爆炸性气体。

其手册中明确要求连接 常规工业气瓶，并无特殊要求使用“防爆气瓶”或“防爆阀门”，仅要求使用两级减压阀、99.5%以上纯度规格，并避免使用储液瓶（siphon tube）
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