伯樂電穿孔儀 165-2661 是一款高精度、高重復(fù)性的電轉(zhuǎn)化設(shè)備。
其核心性能指標包括輸出電壓、電場強度、時間常數(shù)、波形穩(wěn)定性及電容放電特性。
為了確保儀器在長期使用中的準確性與數(shù)據(jù)一致性,必須定期執(zhí)行系統(tǒng)校準與性能驗證。
校準的主要目的在于:
驗證輸出電壓與設(shè)定值一致性;
確保電容、電阻模塊工作在線性范圍;
確認時間常數(shù)(τ = R × C)與顯示值吻合;
排查潛在的漂移、老化或接觸不良問題;
保證每次實驗的能量釋放可控與可重復(fù)。
通過科學(xué)的校準流程,可維持設(shè)備在最佳狀態(tài),使實驗結(jié)果長期保持精確、穩(wěn)定、可追溯。
儀器的輸出電壓由高壓模塊產(chǎn)生,受控制電路、穩(wěn)壓元件及放電路徑影響。
校準的核心是測定設(shè)定電壓與實際輸出電壓之間的偏差,并調(diào)整反饋參數(shù)。
利用高壓探頭與示波器測得真實輸出波形,與儀器顯示值對比,若偏差超出 ±2%,則需重新校正。
公式如下:
誤差(誤差(%) = \frac{V_{實際} - V_{設(shè)定}}{V_{設(shè)定}} \times 100\%誤差(
校準目標:
∣誤差∣≤2%|誤差| ≤ 2\%∣誤差∣≤2%
電容模塊控制能量釋放速率,時間常數(shù) τ 由電阻與電容乘積決定。
儀器在放電過程中記錄電流衰減曲線,通過計算 τ 實時顯示。
校準過程需以標準電容器連接儀器,測量實際放電衰減時間,與理論值比對。
理論公式:
V(t)=V0e?t/RCV(t) = V_0 e^{-t/RC}V(t)=V0e?t/RC
當電壓降至初始電壓的 37% 時,時間即為 τ。
校準確保儀器顯示的 τ 值與實際測得相差不超過 ±3%。
伯樂 165-2661 支持指數(shù)衰減波與方波。
校準時需使用高帶寬示波器觀察波形平滑度、峰值幅度、上升時間及衰減常數(shù),驗證系統(tǒng)響應(yīng)是否符合標準模板。
| 校準類別 | 主要項目 | 推薦周期 | 
|---|---|---|
| 日常自檢 | 電壓、蓋鎖、放電模塊 | 每次使用前 | 
| 定期校準 | 電壓、電容、時間常數(shù) | 每 3 個月 | 
| 綜合校準 | 所有電性能及安全系統(tǒng) | 每 12 個月或搬遷后 | 
| 第三方溯源校準 | 依據(jù)國家計量標準 | 每 24 個月 | 
高壓探頭(1000:1 衰減,耐壓 > 5 kV)
高帶寬數(shù)字示波器(≥ 100 MHz,采樣率 ≥ 1 GSa/s)
標準電阻負載(50 Ω ± 0.1%,耐壓 5 kV)
標準電容器(25 μF、125 μF、500 μF、1000 μF,誤差 ± 1%)
數(shù)字萬用表(精度 0.05%)
接地測試儀與絕緣電阻表
溫濕度計(環(huán)境監(jiān)測)
記錄模板與校準日志表
所有校準設(shè)備應(yīng)經(jīng)國家或國際計量機構(gòu)溯源認證,并在有效期內(nèi)。
儀器斷電 5 分鐘,確認無殘余電荷;
接地良好,環(huán)境濕度 ≤ 70%;
將標準電阻負載連接至輸出端;
高壓探頭接入放電端并連接示波器。
開機進入 Manual Mode;
設(shè)定目標電壓 1000 V、2000 V、3000 V 各一組;
選擇單脈沖模式,放電一次;
示波器記錄峰值電壓 V實際V_{實際}V實際;
計算與設(shè)定值差異;
若誤差 ≤ ±2%,判定合格;
若超過限值,進入服務(wù)菜單調(diào)整反饋系數(shù) (Vadj);
重新測試直至誤差在允許范圍內(nèi)。
連續(xù)放電 10 次,波形峰值偏差 < 1%;
記錄時間常數(shù)與能量變化曲線。
電容控制能量儲存量,其穩(wěn)定性影響放電速度與細胞生存率。
通過外接標準電容負載并測量電壓衰減曲線,可校正顯示的 τ。
關(guān)閉自動模式,選擇 Manual Capacitance Test;
設(shè)定電壓 = 1000 V,電阻 = 200 Ω;
外接標準電容 (500 μF);
執(zhí)行放電,記錄示波器上電壓從峰值衰減至 37% 所需時間;
儀器顯示 τ?,實際測得 τ?;
若 |τ? ? τ?| ≤ 3%,則合格;
超出限值則調(diào)整內(nèi)部參數(shù)表中對應(yīng)電容校正系數(shù) (Cadj)。
為提高準確度,可在 25 μF、500 μF、1000 μF 三種電容下分別測試。
繪制 τ-C 曲線,應(yīng)呈線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù) R2 ≥ 0.995。
波形應(yīng)平滑無振蕩;
峰值下降時間常數(shù)與設(shè)置匹配;
電流無雙峰或反彈。
上升沿 < 10 μs;
脈寬誤差 ≤ ±5%;
無畸變或拖尾。
若出現(xiàn)波形不規(guī)則或幅度漂移,檢查高壓模塊、電容電極及控制繼電器是否老化。
放電結(jié)束后 10 秒內(nèi)殘余電壓應(yīng) < 5 V,測試使用高阻電壓表。
在蓋子未鎖緊狀態(tài)下,儀器應(yīng)禁止放電并提示警告。
人工升溫至 50 ℃ 或輸入超過上限電壓,儀器應(yīng)立即中斷操作并報警。
每次校準完成后應(yīng)填寫 《電穿孔儀校準記錄表》,內(nèi)容包括:
| 項目 | 標準值 | 實測值 | 偏差 (%) | 判定 | 備注 | 
|---|---|---|---|---|---|
| 電壓 1000 V | 1000 | 998 | ?0.2 | 合格 | — | 
| 電壓 2000 V | 2000 | 2032 | +1.6 | 合格 | — | 
| 電容 500 μF | τ = 6.5 ms | 6.6 ms | +1.5 | 合格 | — | 
| 電阻 200 Ω | 200 | 199.5 | ?0.25 | 合格 | — | 
實驗負責(zé)人與校準人員需簽字確認,并存檔至少 2 年。
伯樂 165-2661 具有內(nèi)置 Auto-Calibration 功能,可在無外部儀器的情況下進行快速檢測。
在主菜單選擇 System → Self-Test;
儀器自動檢測電壓輸出、內(nèi)部電容、電阻、蓋鎖與溫度傳感器;
檢測時間約 30 秒;
顯示 “PASS” 或 “FAIL”;
若出現(xiàn) FAIL 提示,查看錯誤代碼并參照維修手冊處理。
| 錯誤代碼 | 含義 | 處理措施 | 
|---|---|---|
| E01 | 電壓偏差超限 | 重新校準高壓模塊 | 
| E03 | 電容檢測失敗 | 檢查放電回路 | 
| E05 | 溫度過高 | 清理散熱系統(tǒng) | 
| E07 | 蓋鎖未閉合 | 檢查傳感開關(guān) | 
溫度:推薦 20–25 ℃,溫差 > 5 ℃ 可能影響電容值。
濕度:≤ 70%,防止電極表面漏電。
電源穩(wěn)定性:波動 ≤ ±5%;使用穩(wěn)壓器可減少誤差。
靜電干擾:儀器與測試設(shè)備需可靠接地。
操作經(jīng)驗:使用同一人員和工具能提高結(jié)果一致性。
重復(fù)性測試
連續(xù)放電 10 次,電壓波動 ≤ 1%,時間常數(shù)波動 ≤ 0.1 ms。
能量線性驗證
設(shè)定不同電容值下測得能量 W 應(yīng)滿足 W ∝ C V2 關(guān)系,偏差 ≤ 3%。
穩(wěn)定性測試
連續(xù)運行 1 小時后電壓漂移 ≤ 1.5%。
功能完整性
自動記錄、報警、放電及蓋鎖功能均應(yīng)正常。
| 周期 | 檢查項目 | 執(zhí)行人 | 說明 | 
|---|---|---|---|
| 每次使用前 | 蓋鎖、顯示、放電響應(yīng) | 操作員 | 快速自檢 | 
| 每 3 個月 | 電壓、電容、時間常數(shù) | 技術(shù)員 | 儀器內(nèi)部調(diào)整 | 
| 每 6 個月 | 波形與安全系統(tǒng) | 技術(shù)負責(zé)人 | 全面檢測 | 
| 每 12 個月 | 校準與報告歸檔 | 質(zhì)量主管 | 追溯與認證 | 
| 每 24 個月 | 第三方溯源校準 | 外部計量機構(gòu) | 符合計量標準 | 
| 問題現(xiàn)象 | 可能原因 | 解決方案 | 
|---|---|---|
| 輸出電壓偏低 | 高壓模塊老化或探頭接觸不良 | 更換模塊或重新連接 | 
| 時間常數(shù)異常 | 電容老化、連接線過長 | 校驗電容,更換線纜 | 
| 波形畸變 | 示波器帶寬不足或接地差 | 檢查設(shè)備帶寬與地線 | 
| 自動放電不完全 | 放電電阻失效 | 更換放電電阻 | 
| 校準后仍漂移 | 控制電路溫度漂移 | 檢查風(fēng)扇與散熱片 | 
為保證校準結(jié)果可靠,實驗室應(yīng)建立 質(zhì)量控制體系(QC):
校準儀器使用記錄及證書應(yīng)隨時可查;
每次校準數(shù)據(jù)應(yīng)至少保留三年;
不同操作員間結(jié)果差異不得超過 ±2%;
校準日志應(yīng)包括環(huán)境條件、設(shè)備序列號、測量工具及結(jié)果。
若長期監(jiān)測到輸出漂移趨勢,應(yīng)縮短校準周期。
連續(xù)運行 6 個月后進行穩(wěn)定性回測:
電壓偏差 ≤ ±1.8%;
時間常數(shù)偏差 ≤ ±0.1 ms;
波形一致性 ≥ 98%;
蓋鎖與安全系統(tǒng)響應(yīng)無延遲。
若任何指標超過限值,應(yīng)進行全面檢修或模塊更換。
          
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