制御システム

これはインテリジェントな光照射培養箱の「脳」で、マイクロコンピュータコントローラ、センサーグループと人間機械のインタラクションインタフェースから構成されている。マイクロコンピュータコントローラにはプリセットプログラムとインテリジェントアルゴリズムが内蔵されており、オペレータはタッチスクリーンやキーパネルを通じて照明強度、照明周期（例えば12 h照明/12 h暗闇）、目標温度、湿度閾値などのパラメータを設定することができる。箱内の温度センサ、光照射センサ、湿度センサ（オプション）はリアルタイムで環境データを収集してコントローラにフィードバックし、コントローラは収集データと設定パラメータを比較し、もし偏差が現れたら自動的に実行モジュールに調節指令を送り、パラメータの閉ループ精密制御を実現する。一部のモデルはネットワーク接続遠隔制御とデータ記録もサポートし、リアルタイムで運行データを保存、導出でき、実験的な遡及と分析に便利である。

ひかりシステム

このシステムは自然光照射環境のシミュレーションを担当し、異なる実験対象の光合成需要を満たし、コア部品は光源モジュールと光照射調整モジュールである。光源は通常LEDランプ、蛍光ランプまたはハロゲンランプ（LEDランプはエネルギー消費が低く、スペクトル調整が主流になる）を採用し、実験需要に応じて異なるスペクトル（例えば白色光、赤色光、青色光の組み合わせ）を配置し、植物の異なる成長段階の光周期需要を配合することができる、光照射調整モジュールはコントローラを通じて光源のオン/オフ時間、点灯数または電力を制御し、光照射強度（一般的な範囲は0-30000 lx）と光照射周期の正確な調整を実現し、例えば昼夜交互の光暗サイクルをシミュレーションしたり、多段式変強度光照射手順を設定したりする。一部の設備はまた光照射均一性最適化設計を備え、ランプ群の配置と反射板構造を通じて、箱内の異なる領域の光照射強度が一致することを確保し、実験サンプルの成長差を回避する。

温度制御システム

温度制御システムは箱内の温度安定を維持するために用いられ、加熱ユニット、冷凍ユニット、温度平衡モジュールをカバーする。加熱ユニットはステンレス鋼の電気加熱管を多用し、箱内温度が設定値より低い場合、コントローラは加熱管を起動し、熱伝導と空気循環を通じて箱内温度を上昇させる、冷凍ユニットは圧縮式冷凍原理に基づいて、圧縮機、凝縮器、蒸発器などから構成され、温度が設定値より高い場合、圧縮機運転は箱内の熱を箱外に移し、冷却を実現する、温度平衡モジュールはPID（比例積分微分）温度制御アルゴリズムを通じて、加熱と冷凍の起動停止タイミングと電力を正確に制御し、温度の大幅な変動を回避し、多くのスマートモデルの温度制御精度は±0.5℃に達することができ、温度範囲は-10℃から60℃をカバーし、低温度、常温、高温などの異なる実験状況を満たすことができる。

じゅんかんシステム

循環システムは空気循環と湿度循環（オプション）を含み、箱内環境の均一性と安定性を保障する。空気循環は内蔵ファンによって実現され、ファン駆動タンク内の空気は加熱/冷凍ユニット、ダクトと均流板を通って流れ、強制対流を形成し、タンク内の各領域の温度、光照射（間接作用）を均一に分布させ、局所的な温度/光差が実験サンプルに過度に影響することを防止する、湿度循環システムは加湿器と除湿器（或いは通風除湿）を内蔵することによって実現され、加湿器は超音波霧化或いは電極加湿方式を採用して空気湿度を上昇させ、除湿器は凝縮或いはモレキュラーシーブ吸着によって湿度を低下させ、湿度センサーのフィードバックと結合して、箱内湿度を30%から95%RHの範囲に制御し、微生物培養、植物苗成長などの湿度に対する厳しい要求を満たす。

ほじょほしょうシステム

設備の安全な運行と実験サンプルが損傷しないようにするために、知能光照射培養箱は多重保護メカニズムを備えている。超温保護装置は箱内の温度が安全閾値を超えたときに自動的に加熱/冷房電源を遮断し、警報を鳴らす、過負荷保護は電流過大による回路の焼失を防止することができ、扉体の安全ロックとパワーダウン記憶機能、前者は実験過程における扉体の誤開による環境の暴走を回避し、後者はパワーダウン回復後に自動的に前の運転プログラムを継続し、実験の連続性を保障することができる、一部のモデルには紫外線殺菌モジュールも設置されており、実験前後に箱内を滅菌し、雑菌汚染リスクを減らすことができる。

全体的に言えば、知能光照射培養箱は「センサ収集-コントローラ分析-アクチュエータ調整-再フィードバック補正」の閉ループフローを通じて、光照射、温度、湿度などの重要な環境因子を予め設定された範囲内に制御し、生物、農業、環境などの分野の実験研究に安定で、繰り返し可能な人工シミュレーション環境を提供した。