معرفي چمبر هاي محيط زيست

چمبر محيط زيست چگونه كار مي كند؟

چمبر محيطي يك فضاي بسته است كه در آن شرايط محيطي مانند دما و رطوبت قابل كنترل است.

برخي از محفظه ها نيز مي توانند با وارد كردن اسپري نمك به داخل محفظه، خوردگي را شبيه سازي كنند.

ابعاد اين محفظه ها ممكن است بسته به نوع محصولي كه بايد آزمايش شود، بسيار متفاوت است.

اندازه ها بين 20 تا 400000 ليتر است كه براي آزمايش كل كاميون به اندازه كافي بزرگ است!

چمبر آب و هوا براي چيست؟

عملكرد اصلي چمبر هاي آزمايش محيطي، آزمايش رفتار محصولاتي است كه ما هر روز از آنها استفاده مي كنيم، در شرايط آب و هوايي شديد.

به عنوان مثال، خودرويي كه در آب و هواي خشك بسيار خوب كار مي كند ممكن است در محيط هاي با رطوبت بالا به درستي كار نكند.

چمبر هاي زيست محيطي به توليدكنندگان اجازه مي دهد تا محصولات خود را در يك محيط واحد تحت فشار قرار دهند.

يك محفظه محيطي امكان آزمايش محصول را در هر دو نوع آب و هواي قاره اي، با زمستان هاي سرد و تابستان هاي گرم، و آب و هواي مديترانه اي با دماي بالاتر، فراهم مي كند.

چمبر هاي محيطي، اگر به درستي كاليبره شوند، نتايج قابل اعتمادي توليد مي كنند كه عملكرد محصول را در چرخه زندگي واقعي آن شبيه سازي مي كند.

معايب آن اين است كه اين يك فرآيند انرژي بر است كه مي تواند بر دماي داخل محفظه آزمايش نيز تأثير بگذارد.

مرطوب كننده هاي اولتراسونيك براي تبديل آب به بخار به گرما متكي نيستند.

بخار آب با جاري شدن آب روي ديافراگم ايجاد مي شود كه در فركانس هاي اولتراسونيك ارتعاش مي كند.

قطرات خارج شده از اين روش بسيار نازك هستند و مي توانند به سرعت در هواي محفظه آزمايش تبخير شوند.

سپس هواي مرطوب شده به محفظه آزمايش منتقل مي شود. سيستم مورد استفاده در چمبر هاي آزمايش آب و هوايي FDM به نظر ما كارآمدترين است.

مزاياي اصلي استفاده از فناوري اولتراسوند در چمبر عبارتند از:

• عملكرد بهتر براي توليد رطوبت
• بهره وري انرژي بهتر
• سيستم بي صدا در حين كار
• كار سرد، يعني عدم توليد گرماي بيشتر
• توليد فوري رطوبت

براي اطمينان از دقيق بودن تست هاي محصول، سازندگان بايد بدانند كه چگونه يك چمبرها آب و هوا را كاليبره كنند.

اگر علاقه منديد بدانيد كه چرا كاليبره كردن آن بسيار مهم است، اين مقاله را بخوانيد.

كاليبراسيون صحيح چمبر هاي آزمايش براي نتايج قابل اعتماد ضروري است.

چمبرهاي آزمايش مختلف بسته به نحوه كار چمبر‌هاي محيطي و اينكه محفظه در كدام بخش استفاده مي‌شود، فرآيندهاي كاليبراسيون متفاوتي دارند، بنابراين لازم است قبل از شروع فرآيند كاليبراسيون با سازنده محفظه تماس بگيريد تا ببينيد كدام روش صحيح است.

چمبر محيط زيست چگونه كار مي كند؟

اصل عملكرد چمبر محيطي اين است كه تمام شرايط را مي توان به صورت دستي از طريق انواع فرآيندهاي مكانيكي مديريت كرد.

دما توسط يك بخاري برقي براي گرم كردن يا يك واحد تبريد براي خنك كردن محفظه كنترل مي شود.

براي مثال، براي شبيه‌سازي اثر خورنده دريا، محققان محلول نمك را از طريق نازل داخل محفظه اسپري مي‌كنند و يك غبار ريز ايجاد مي‌كنند كه كل محصول را مي‌پوشاند.

رطوبت در محفظه آزمايش را مي توان به دو روش مختلف شبيه سازي كرد: تبخير آب با منبع گرما يا با فناوري اولتراسوند.

بخار آب معمولاً از طريق يك مولد بخار وارد محفظه آزمايش مي شود كه آب را گرم كرده و بخار ايجاد مي كند. اين بخار به سمت بالاي محفظه محيطي بالا مي رود، جايي كه دوباره خنك مي شود و رطوبت كل در محفظه آزمايش افزايش مي يابد. اين روش مفيد است زيرا مي تواند رطوبت بالا را در محفظه هاي بزرگ و نسبتاً سريع ايجاد كند.

چه چيزي را مي توان در يك چمبر آب و هوايي آزمايش كرد

به طور بالقوه، يك چمبر اقليمي مي تواند هر نوع محصولي را آزمايش كند، زيرا هر چيزي كه مي تواند به بازار عرضه شود بايد ابتدا تحت آزمايشات آب و هوايي قرار گيرد تا ويژگي هاي مورد انتظار سازنده را تأييد كند يا صرفاً مطابق با مقررات رسمي نهادهاي نظارتي باشد.

رايج ترين برنامه هاي چمبر عبارتند از:

• هوافضا، دفاع و مخابرات: بخش‌هايي كه به آزمايش‌هاي شديد با دماي بسيار بالاتر يا زير صفر، شوك‌ها و ارتعاشات، با توجه به استفاده از محصول نهايي نياز دارند.
• نيروي هوايي، دفاع و مخابرات: مناطقي كه در بيشتر موارد شامل آزمايش‌هاي «افراطي» با دماي بسيار بالا هستند. بالا يا زير صفر، ضربه ها، شوك ها و ارتعاشات خاص، با توجه به استفاده اي كه از محصول نهايي خواهد شد.
• غذا و نوشيدني: براي تعيين مدت ماندگاري محصولات، تاريخ انقضا و زمان مقاومت مواد غذايي در شرايط بهينه اي كه از كارخانه خارج شده است. همچنين در مورد بسته بندي و تماس بسته بندي/محصول اعمال مي شود.
• مواد شيميايي/آرايشي/دارويي: برنامه ديگري كه مقررات آن با توجه به دخالت مستقيم سلامت انسان بسيار سخت است: به تحليل عميق ما در بخش داروسازي و تست پايداري ICH مراجعه كنيد.
• مواد شيميايي/آرايشي/دارويي: حوزه ديگري كه با توجه به دخالت مستقيم سلامت انسان، كنترل‌هاي آن به‌ويژه سخت‌گيرانه است: تجزيه و تحليل عميق ما را ببينيد. در بخش داروسازي و تست هاي ICH براي به اصطلاح تست پايداري
• مصالح ساختماني: ساختمان‌هايي كه در آن زندگي مي‌كنيم تحت فشارهاي مستمر و مختلفي مانند هوازدگي قرار دارند. مصالح ساختماني مي تواند تحت تأثير اين تنش هاي ثابت قرار گيرد. در اين راستا، به بينش ما در مورد كربناته شدن بتن و محفظه آب و هوايي براي آزمايش مواد مراجعه كنيد.
• مصالح ساختماني: ساختمان هايي كه ما در آن زندگي مي كنيم در معرض استرس هاي مداوم از انواع مختلف مانند آب و هوا هستند. مصالح ساختماني مي توانند از اين يادآوري هاي مداوم به شدت آسيب ببينند. بينش ما را در مورد كربناتاسيون بتن و محفظه آب و هوايي براي آزمايش مواد ببينيد

كدام نوع چمبر براي آزمايشگاه شما مناسب است؟

از چمبر‌ها تا جعبه‌هاي دستكش، انكوباتورها تا چمبرهاي محيطي، كاربران آزمايشگاه چگونه تصميم مي‌گيرند كه به چه تجهيزاتي نياز دارند؟ در حالي كه برخي از همپوشاني در قابليت ها وجود دارد، هر يك از اين چمبر ها كاربردهاي متفاوتي را ارائه مي دهند. در اينجا يك مرور كلي وجود دارد تا اطمينان حاصل شود كه كاربران عملكردي را كه بايد داشته باشند – بدون خريد بيشتر از آنچه نياز دارند، دريافت مي كنند:

چمبرها اساسي ترين از چهار گزينه هستند. آنها در درجه اول براي ذخيره و خشك كردن نمونه هاي حساس به رطوبت و رطوبت كم استفاده مي شوند. ماده خشك كن قرار داده شده در داخل قوطي بخار آب را از واكنش دهنده هايي كه رطوبت گير هستند جذب مي كند.

 چهار نوع چمبر وجود دارد:

• استاندارد، كه نياز به نظارت و عملكرد دستي دارد. اگر ماده خشك كن اشباع شود، از طريق حرارت دادن يا جايگزيني نياز به بازسازي دارد.
• داراي فن‌ها و بخاري‌هاي برقي خودكار است كه ماده خشك‌كننده را بازسازي مي‌كند، بنابراين نظارت دستي لازم نيست.
• تصفيه گاز ورودي ثابتي از گاز بي اثر را براي رسيدن سريعتر به رطوبت نسبي فراهم مي كند.
• وكيوم از يك پمپ خلاء براي حذف هوا و رطوبت استفاده مي كند. براي موادي كه ممكن است توسط هوا آسيب ببينند و نياز به نگهداري كاملاً خشك دارند، چمبر خلاء ايمن ترين از چهار نوع است.

از آنجايي كه چمبر ها مي توانند مقرون به صرفه ترين باشند، ارزش نگهداري و خشك كردن را دارند، اما نمي توانند كنترل محيطي فراتر از اين را فراهم كنند. آنها همچنين پاسخ هاي سريعي ارائه نمي دهند.

جعبه هاي دستكش امكان دستكاري مواد را در يك محيط مهر و موم شده و شفاف مي دهند. معمولا جعبه هاي دستكش كه براي سنتز شيميايي، كاربردهاي دارويي، جوشكاري ليزري و مواد شيميايي ويژه استفاده مي شوند، بسيار متنوع هستند. آنها با طراحي منحصر به فرد خود از تماس بين كاربران و مواد بالقوه خطرناك جلوگيري مي كنند. محفظه ايزولاتور جعبه حاوي شكاف هايي با دستكش است كه به طور كامل مهر و موم شده اند. شكاف هاي دستكش به كاربران اجازه مي دهد تا وسايل داخل محفظه را جابجا كنند.

موادي كه در محيط ايزوله جعبه دستكش به خوبي كار مي كنند ايزوتوپ هاي راديواكتيو، ويروس ها، DNA و مواد شيميايي سمي هستند. جعبه هاي دستكش علاوه بر ارائه محفظه، مي توانند پارامترهاي محيطي مانند دما، رطوبت، اكسيژن و غيره را كنترل كنند.

دو نوع جعبه دستكش عبارتند از:

• جعبه هاي دستكش براي استفاده با مواد خطرناك شامل HEPA و دريچه هاي ايمني فيلتر بخار آلي براي محافظت از كاربران در برابر ذرات و بخارات مضر است.
• جعبه هاي دستكشي كه فضاي بي اثري با خلوص بالا ايجاد مي كنند.

دستكش‌ها در لاستيك، نئوپرن يا نيتريل موجود هستند يا ممكن است براي جابجايي با مواد خطرناك درمان شوند.

انكوباتورها احتمالاً رايج ترين چمبر آزمايشگاهي هستند. انكوباتورها يك محيط كنترل شده و بدون آلودگي براي كشت سلولي و بافتي و كشت باكتريايي در حال رشد فراهم مي كنند. انكوباتور دما، رطوبت، اكسيژن و دي اكسيد كربن را براي محافظت از نمونه ها حفظ مي كند. ميكروبيولوژيست ها و زيست شناسان مولكولي براي كارهاي تجربي خود به انكوباتورها تكيه مي كنند.

پنج نوع اوليه انكوباتور موجود است:

• انكوباتورهاي همه منظوره شامل جابجايي مكانيكي (يا اجباري) هستند كه داراي يك فن براي پراكندگي هوا و يكنواختي قوي هستند. و همرفت گرانشي (يا طبيعي) براي محيطي با تلاطم جريان هوا كم.
• انكوباتورهاي دي اكسيد كربن يك شبيه سازي بهينه از محيط رشد سلولي طبيعي ايجاد مي كنند.
• انكوباتورهاي يخچالي براي تعيين نياز اكسيژن بيولوژيكي (BOD) و نياز اكسيژن شيميايي (COD)، كشت سلولي و باكتريايي، و ساير كاربردهايي كه نياز به محيط كنترل شده زير و بالاتر از دماي محيط دارند، ايده آل هستند.
• دستگاه هاي انكوباتور تكان دهنده باعث تحريك و رفع نياز به تجهيزات اضافي مي شوند و در عين حال باعث صرفه جويي در فضا مي شوند. از اينها براي كشت مايع و لكه هاي شستشو استفاده كنيد.
• انكوباتورهاي BOD يا جوجه كشي با دماي پايين، كنترل دقيق دما را براي كاربردهاي اكسيژن بيوشيميايي توليد مي كنند.

هنگام كار با مواد خطرناك از انكوباتور استفاده نكنيد.

چمبر هاي محيطي اثرات شرايط محيطي را بر روي مواد و محصولات صنعتي، قطعات الكترونيكي و اقلام بيولوژيكي آزمايش مي كنند. شرايط ممكن است شامل رطوبت، درجه حرارت شديد، تشعشع، ارتعاشات، اسپري نمك، آب و هوا، نور ماوراء بنفش خورشيد و موارد ديگر باشد.

اين چمبر ها به ارزيابي كيفيت محصول، ارزيابي قابليت اطمينان محصول و مشخص كردن نقاط ضعف توليد كمك مي كنند. به عنوان مثال، يك سازنده سوپاپ ممكن است دريچه‌ها را داخل محفظه‌اي با رطوبت بالا قرار دهد تا مشخص كند كه چقدر سريع زنگ مي‌زنند يا خورده مي‌شوند. تنظيم پارامترهاي داخل محفظه مي تواند پيشرفت تخريب را آشكار كند. از طريق اين آزمايش، توليد كنندگان مي توانند طول عمر معمول محصولات خود را بياموزند.

برخي از چمبر هاي محيطي بهترين انتخاب براي آزمايش هاي شيميايي، آزمايش هاي رشد حيوانات و گياهان، آزمايش هاي رشد ميكروبي و غيره هستند.

در حالي كه الزاماً گران‌ترين از چهار گزينه نيست، چمبر‌هاي محيطي مي‌توانند پيچيده باشند و از مدل‌هاي ميز تا اندازه چمبر متغير باشند.

كدام يك براي آزمايشگاه شما بهترين است؟

براي تعيين اينكه كدام چمبر بهترين است، به موارد زير فكر كنيد:

• چه محيط خاصي مورد نياز خواهد بود؟
• چه سطحي از قابليت اطمينان يا دقت لازم است؟
• آيا ايمني موضوعي است كه بايد در نظر گرفته شود؟

پاسخ به اين سؤالات احتمالاً بهترين انتخاب را نشان مي دهد. براي سوالات باقي مانده، با كارشناسان پشتيباني فني ما تماس بگيريد. همچنين مجموعه اي از چمبرها، جعبه هاي دستكش، انكوباتورها و چمبرهاي محيطي را مشاهده كنيد.

چند نوع انكوباتور در دنيا وجود دارد و چه تفاوت هايي دارند؟

انكوباتور، محفظه اي عايق كه در آن دما، رطوبت و ساير شرايط محيطي را مي توان در سطوح بهينه براي رشد، جوجه كشي يا توليد مثل تنظيم كرد. سه نوع اصلي انكوباتور وجود دارد: جوجه كشي طيور، انكوباتور نوزاد و انكوباتور باكتريولوژيك.

از دستگاه هاي جوجه كشي طيور براي گرم نگه داشتن تخم هاي بارور شده جوجه ها تا زماني كه آماده جوجه كشي شوند استفاده مي شود. اينها قديمي ترين نوع انكوباتورها هستند. اتاق هايي كه با آتش گرم مي شدند توسط مصريان باستان و چيني ها براي جوجه كشي از تخم مرغ استفاده مي شد و انكوباتورهاي بعدي از لامپ هاي نفت سفيد براي گرم كردن هوا يا آب در مجاورت تخم ها استفاده مي كردند. انكوباتورهاي مدرن اتاق هايي هستند كه با برق گرم مي شوند. پنكه هاي برقي بزرگ هوا را براي حفظ دماي يكنواخت به گردش در مي آورند و تخم ها حداقل هشت بار در روز به طور خودكار چرخانده مي شوند. انكوباتورهاي تجاري بزرگتر ممكن است تا 75000 تخم را در يك زمان نگهداري كنند.

انكوباتورهاي نوزاد براي فراهم كردن محيطي گرم براي نوزاداني كه نارس به دنيا مي آيند يا ساير نوزاداني كه قادر به حفظ دماي طبيعي بدن نيستند استفاده مي شود. دستگاه انكوباتور نوزاد يك جعبه نسبتا كوچك با ديواره هاي شيشه اي است كه ممكن است سوراخ هايي با دستكش هاي لاستيكي بلند داشته باشد كه از طريق آن پرستاران مي توانند نوزاد را اداره كرده و از آنها مراقبت كنند. اكثر دستگاه‌هاي انكوباتور نوزاد مجهز به دستگاه‌هاي خاصي هستند كه مي‌توانند غلظت اكسيژن را در داخل انكوباتور كنترل كنند. اين امر ضروري است، زيرا برخي از نوزادان به دليل بيماري هاي خاصي كه ممكن است داشته باشند، به مقادير بيشتر يا كمتر اكسيژن نياز دارند. دستگاه انكوباتور نوزاد همچنين رطوبت داخل محفظه را تنظيم مي كند.

انكوباتورهاي باكتريولوژيكي محيطي كنترل شده را براي ترويج رشد باكتري ها يا ساير ميكروارگانيسم ها در محيط هاي كشت مختلف فراهم مي كنند. آنها محفظه هاي عايق بندي شده اي هستند كه براي حفظ دماي ثابت به صورت ترموستاتيك تنظيم مي شوند. هواي گرم روي قفسه‌ها يا قفسه‌هاي حاوي ظروف پتري، فلاسك‌ها يا ساير محيط‌هاي كشت به گردش در مي‌آيد. در پزشكي، از چنين انكوباتورها براي شناسايي ميكروارگانيسم هاي بيماري زا كه از بيماران گرفته مي شود استفاده مي شود. نمونه‌اي از خون، خلط، مخاط يا ساير ترشحات بيمار در محيط كشت داخل انكوباتور قرار داده مي‌شود و پس از تكثير ميكروارگانيسم‌هاي موجود در نمونه، با اطمينان بيشتري مي‌توان آنها را شناسايي كرد. انكوباتورهاي باكتريولوژيك همچنين در ميكروبيولوژي و بيوشيمي، در صنايع لبني و ساير صنايع غذايي و در تصفيه خانه هاي آب و فاضلاب استفاده مي شوند.

دستگاه انكوباتورCO 2 چيست؟

انكوباتور CO₂ تجهيزات آزمايشگاهي است كه براي رشد سلول ها و بافت هاي زنده استفاده مي شود. محيطي با PH افزايش يافته را فراهم مي كند كه شرايط داخل بدن انسان را تقليد مي كند. انكوباتورهاي CO₂ همچنين دما و رطوبت نسبي بافت كشت شده را كنترل مي كنند. فرآيند رشد بافت زنده در انكوباتورهاي CO₂ به عنوان در شرايط آزمايشگاهي شناخته مي شود.

ساختار انكوباتورهاي CO₂ آن را از اتمسفر موجود در محيط اطراف محافظت مي كند.فضاي داخلي دستگاه جوجه كشي استريل بوده و براي جلوگيري از هرگونه آلودگي طراحي شده است.هوايي كه به داخل انكوباتور جريان مي يابد فيلتر شده و به طور مساوي توزيع مي شود.

انكوباتورهاي CO₂ تجهيزات آزمايشگاهي ضروري در زمينه هاي تحقيقاتي باليني، دارويي و علوم زيستي هستند.

دو نوع اصلي انكوباتور وجود دارد. اينها انكوباتورهاي حرارتي مستقيم و ژاكت آب هستند. اين دو نوع انكوباتور براي مقاصد مختلف اقتباس شده اند.

انكوباتور حرارتي مستقيم

انكوباتورهاي حرارتي مستقيم داراي كويل هاي گرمايشي در محفظه هاي داخلي انكوباتورها هستند. از آنجايي كه كويل هاي گرمايشي با انكوباتورها تماس مستقيم دارند، تنظيم دما زمان كمتري مي برد. عقيم سازي از طريق چرخه گرماي خشك يا گرما مرطوب انجام مي شود و سريع است. انكوباتورهاي حرارتي مستقيم سبك تر هستند و به راحتي قابل نصب هستند.

معايب انكوباتورهاي حرارتي مستقيم عبارتند از:گرماي نابرابر در محفظه ها، تبخير بيش از حد مايعات بافت، و گاهي اوقات فن حرارتي يا كويل ها مي توانند باكتري/قارچ را توليد كنند.

دستگاه انكوباتور واتر ژاكت

اين نوع انكوباتور دما را از طريق ژاكت هاي پر از آب كه به طور يكنواخت محفظه ها را احاطه كرده اند تنظيم مي كند. با افزايش دماي آب، دماي اتاقك هاي داخلي افزايش مي يابد. بافرهاي حرارتي براي حفظ گرما در هنگام قطع برق در ژاكت ها قرار مي گيرند.

تنظيم دما در انكوباتورهاي ژاكت آب كندتر است و داراي يك حد درجه حرارت بالاتر است كه عقيم سازي را غيرممكن مي كند. همچنين در صورت پر شدن حمل آن سنگين است.

انتخاب انكوباتور مناسب براي آزمايشگاه شما شامل ارزيابي نيازها، انواع سلول ها و استفاده در آينده است. در اينجا نكاتي وجود دارد كه براي انتخاب انكوباتور مناسب نياز داريد.

1. محل قرارگيري دستگاه انكوباتور: دماي طبيعي محل انكوباتور بر عملكرد دستگاه انكوباتور تأثير مي گذارد. براي مناطق سردسير، انكوباتورهاي حرارتي مستقيم بهترين انتخاب هستند. انكوباتورهاي آزمايشگاهي واتر جكت براي نقاط داغ يا مكان هايي با دماهاي نوساني عالي هستند. انكوباتورهاي واتر ژاكت براي مناطق داراي ارتعاش (مثلاً نزديك به سانتريفيوژ) نيز مناسب هستند، زيرا ارتعاشات انكوباتور را كاهش مي دهند. مكان پيشنهادي انكوباتور شما تعيين كننده نوع دستگاه جوجه كشي براي انتخاب است.
2. كنترل رطوبت دستگاه جوجه كشي: رطوبت يك شرط كليدي است كه بايد در انكوباتور حفظ شود. رطوبت ايده آل براي جلوگيري از تبخير محتواي آب در بافت ها ضروري است. رطوبت نسبي مورد نياز بافت هاي زنده بيش از 90 درصد است. انكوباتور ژاكت آب رطوبت را حفظ مي كند، در حالي كه انكوباتورهاي حرارتي مستقيم ممكن است باعث تبخير بيش از حد مايع در بافت هاي زنده شوند. مدل هاي جوجه كشي نيز كنترل رطوبت متفاوتي دارند. مراقب انكوباتورهايي باشيد كه داراي كنترل رطوبت عالي با زمان پاسخ كوتاه هستند.
3. كنترل CO_{2 : CO2} بيش از حد در انكوباتورها مي تواند باعث هيپوكسي در بافت ها شود. انكوباتورها از سنسور حرارتي سنتي يا حسگر مادون قرمز براي كنترل سطوح CO₂ استفاده مي كنند. نياز CO₂ شما براي بافت هاي كشت شده بايد بر تصميم شما در انكوباتور تأثير بگذارد.
4. كنترل آلودگي: توليدكنندگان راه هايي را براي محدود كردن آلودگي انكوباتورها معرفي كرده اند. هواي داخلي به طور مداوم با استفاده از فيلتر HEPA فيلتر و استريل مي شود. فشار مثبت نيز به انكوباتورها تعبيه مي شود تا جريان هواي داخل از محيط اطراف انكوباتور كاهش يابد. انكوباتورهايي با كنترل آلودگي موثر انتخاب كنيد.

بررسي دقيق تمام پارامترهاي انتخابي شما براي اطمينان از انتخاب انكوباتور مناسب ضروري است.