坚固的现场孵化器的可靠性在于它能够在各种条件下达到并保持设定的温度。为了监测各种孵化器设置的性能, 进行了以下测量: 达到设定温度所需的时间、打开一分钟的效果、24小时以上的运行功耗、内部温度稳定性超过24数小时的手术时间, 以及大肠杆菌生长的观察。每分钟测量孵化器内的温度, 将4个温度测井装置放置在结构中的不同位置 (支撑架、墙壁、顶部、生长板内)。当所有测量都在正负2°c 内, 即大肠杆菌孵化的可接受范围内时, 设定的温度被认为是达到的.13 电子芯使用三种类型的外壳进行测试, 使用的材料通常在许多国家都能找到: 聚苯乙烯泡沫盒 (78 升)、硬塑料冷却器盒 (30 升) 和一个覆盖着生存毯 (46 升)的纸板箱 (图 10)。为了满足在现场可以遇到的一系列环境条件, 在三个环境温度下测试了这些孵化器设置: 环境温度 (约 27°c)、冷 (约3.5°c 和 7.5°c) 和热 (约 39°c)。测试了将内部温度设定在37°c 和44.5°c 的性能指标。 孵化器内达到设定温度的时间受环境温度和孵化器壳材料的影响。在约27°c 的环境温度下, 三个孵化器设置在类似的时间内达到设定的温度 (37°C 和 44.5°c) (图 11a和图 12a), 与标准孵化器的性能相当 (表 3)。在寒冷环境 (3.5°c 和 7.5°c) 中, 外壳较厚的孵化器,即聚苯乙烯泡沫和冷却器箱, 在类似的时间内达到设定的温度 (37°c 和44.5 °c);比在27°C 的环境温度下长约四倍。由于隔热性较低, 带有生存毯的纸板箱在低温温度条件下从未完全达到设定的温度 (图 11b和图 12b)。在温暖的环境 (39°c) 中, 三个孵化器设置在10分钟内达到44.5 °C 的目标温度 (图 12c)。但是, 当设定温度为 37°C,即低于环境温度时, 没有一个孵化器可以降低温度, 从而导致所有三个孵化器组过热 (图 11c)。 环境温度和孵化器外壳的类型影响了打开孵化器门一分钟的影响。在寒冷的环境中, 热量损失较大, 恢复内集温度的时间更长, 但纸板箱孵化器除外, 在这种孵化器中, 设定的温度从未达到 (图 13b和图 14b)。在较温暖的环境中, 热量损失有限, 设定温度在10分钟内恢复 (图 13a, c和图 14a, c)。在环境温度为39°c、设定温度为37°c 的情况下, 开门不会导致或减少孵化器过热 (图 13c)。 功耗随寒冷环境和设定温度的升高而增加。与纸板箱孵化器相比, 更好的绝缘孵化器壳 (聚苯乙烯泡沫和冷却器箱) 的功耗降低。在类似环境 (环境温度约为 27°c), 三个孵化器设置消耗的能量比标准孵化器低0.22 至 0.22 Kwh/24 小时 (表 3)。 孵化器中的温度在24小时内保持稳定, 所有类型的孵化器壳和环境温度都经过测试 (图 13和图 14)。根据温度测井装置在孵化器中的位置, 观察到测量温度与设定温度相比略有变化。除了环境温度 (39°c) 高于设定温度 (37°c) 的测试 (图 13c) 外, 温度变化均在大肠杆菌培养可接受的2°c 范围内. 所有测试都是在大肠杆菌和总大肠菌群测量材料 (膜过滤器放置在生长板上) 的情况下进行的。样品的副本被放置在每个孵化器的设置和标准的孵化器中进行比较。在所有设置和条件下,大肠杆菌和总大肠菌群的生长是成功的, 与标准孵化器中观察到的生长相当。表 3汇总了使用结果测试的孵化器配置和环境温度条件。 测试 1:设定温度的时间 测试 2:侧门打开一分钟 测试 3:24小时内的功耗 测试 4:24小时内的温度变化 测试 5:观察到的大肠杆菌生长 环境温度 设定温度 (分钟) 最大温度损失 (°C);恢复设定温度的时间 (最小) (kh去 24小时) 绝对最高温度 (°C);绝对最低温度 (°C) * (是/否) 聚苯乙烯泡沫盒 3.5°c 37°c 45 10°c;17分钟 0.78 37份;35。5 是的 7.5°c 44.5°c 74 16.5°c;31分钟 0.89 44.5;42。5 ND· 27°c 37°c 12 2.5°c;3分钟 0.28 37.5;36。5 是的 44.5°c 20 4.5°c;7分钟 0.43 44.5;43。5 ND· 39°c 37°c 0 (过热) 2°c;0分钟 (过热) 0.11 42.5;42 是的 44.5°c 7。 3.5°c;5分钟 0.17 45;43。5 ND· 硬冷却器箱 3.5°c 37°c 54 8°C;10分钟 0.86 37.5;36 是的 7.5°c 44.5°c 96 12°C;30分钟 1.05 45;43 ND· 27°c 37°c 13 1.5°c;0分钟 0.27 37.5;36。5 是的 44.5°c 25 2°c;4分钟 0.50 45;43。5 ND· 39°c 37°c 0 (过热) 1°c;0分钟 (过热) 0.11 43;42。5 是的 44.5°c 9 4°C;3分钟 0.19 45.5;44。5 ND· 纸板箱与生存毯 3.5°c 37°c 从未达到 (109分钟后温度稳定) 65°c;30分钟后的稳定温度 1.24 33.5;30。5 是的 7.5°c 44.5°c 从未达到 (120分钟后温度稳定) 8°C;20分钟后温度稳定 1.28 36.5;32 ND· 27°c 37°c 15 2.5°c;6分钟 0.42 36.5;35。5 是的 44.5°c 24 3°C;8分钟 0.70 44.5;42。5 ND· 39°c 37°c 0 (过热) 1.5°c;0分钟 (过热) 0.11 41.5;40 是的 44.5°c 9 2°c;0分钟 0.20 45;43。5 ND· 标准孵化器 27°c 37°c 18 1°c;0分钟 (过热) 0.64 38.5;36 ND· 44.5°c 23 (过热) 2.5°c;0分钟 0.95 47.5;43。5 ND· 表 3: 测试的孵化器配置和环境温度条件的结果摘要.* 测试 4: 在稳定期间记录的绝对最高和最低温度,即从破坏性事件结束后10分钟开始 (达到设定温度的时间, 开门)。·ND: 没有数据, 测试不运行。 图 10: 测试了孵化器外壳.打开 (上一行) 和关闭 (下一行)。聚苯乙烯泡沫盒 (左), 厚度3.5 厘米, 外形尺寸 39 x 56 x 36 厘米;硬质塑料冷却器盒 (中部), 厚度2.5 厘米, 外形尺寸 32 x 41 x 47 厘米;纸板箱 (右) 覆盖着一个厚度为12μm 的标准生存毯折叠两次, 外形尺寸 30 x 42 x 37 厘米. 请点击此处查看此图的较大版本. 图 11: 在不同环境温度条件下达到孵化器设置的设定温度 (37°c) 的时间.孵化器的性能与外壳制成的聚苯乙烯泡沫盒, 一个硬冷却器盒, 和一个纸板箱覆盖着生存毯。室温(a)、冷环境温度 (b)和温暖环境温度 (c)。在孵化器的支撑架上记录的温度。请点击这里查看此图的较大版本. 图 12: 在不同环境温度条件下达到孵化器设置的设定温度 (44.5°c) 的时间.孵化器的性能与外壳制成的聚苯乙烯泡沫盒, 一个硬冷却器盒, 和一个纸板箱覆盖着生存毯。室温(a)、冷环境温度 (b)和温暖环境温度 (c)。在孵化器的支撑架上记录的温度。 请点击这里查看此图的较大版本. 图 13: 24小时内的温度变化以及不同环境温度条件下开门的影响。设置温度为37°C。孵化器的性能与外壳制成的聚苯乙烯泡沫盒, 一个硬冷却器盒, 和一个纸板箱覆盖着生存毯。室温(a)、冷环境温度 (b)和温暖环境温度 (c)。圆圈区域显示由于门打开一分钟而产生的温度变化。在孵化器的支撑架上记录的温度。请点击这里查看此图的较大版本. 图 14: 24小时内的温度变化以及不同环境温度条件下开门的影响。设置温度为44.5 °C。孵化器的性能与外壳制成的聚苯乙烯泡沫盒, 一个硬冷却器盒, 和一个纸板箱覆盖着生存毯。室温(a)、冷环境温度 (b)和温暖环境温度 (c)。圆圈区域显示由于门打开一分钟而产生的温度变化。在孵化器的支撑架上记录的温度。请点击这里查看此图的较大版本. 图 s1: 孵化器电气芯布线的电气示意图.指出了电源操作和电池操作的替代方案。请点击这里查看此图的较大版本. 参数 所选值 1 控制输出的类型 控制 Q1/报警 Q2 2 连接传感器的类型 Pt100 (-200 至 140°C) 3个 设定值可选择下限 0 4个 设定值可选择上限 50 5 控制类型 加热 6 用于 p. i. d. 控制的滞后性或死带 0 7。 过程的比例带宽表示为单位 (°C, 如果温度) 1 8 积分时间。以秒表示的过程的中断 80。0 9 p. i. d. 的衍生时间 20。0 10 时间分配输出的循环时间 10 11 允许通过正面键盘修改设定值 允许修改所有设定值 12 软件筛选器。计算比较值 PV-SPV 的读数 10 13 学位类型 °c 14 冷却液的类型 空气 表 s1: pid 温度控制器设置.显示集合值;运行孵化器不需要的其他参数保留为默认值。