一、什么是恒温振荡器？
恒温振荡器(又称：恒温摇床、恒温震荡培养箱、恒温振荡培养器)是一种集温度控制、振荡(摇摆)功能于一体的实验室设备，主要用于生物、医药、化工、环保等领域中的液体样品培养、混合、反应或细胞增殖等实验。
它能够在恒定温度条件下，通过水平或垂直的规律振荡运动，使液体中的样品(如细胞、微生物、溶液、反应物等)充分混合、悬浮、接触、反应或生长。
二、恒温振荡器的基本结构
恒温振荡器主要由以下几个核心部分组成：
1. 箱体与外壳
• 外壳通常为金属材质(如钢板)，表面喷塑处理，防腐蚀、易清洁；
• 内胆一般为不锈钢材质(如304不锈钢)，耐腐蚀、易清洗，适用于生物及化学实验；
• 具备良好的隔热、保温与密封性能，以维持恒定的内部温度环境。
2. 温度控制系统(恒温系统)
用于控制箱体内部的温度，使其保持在设定的恒定范围，满足不同样品对温度的需求。
主要组成：
• 加热装置：如电热管或PTC加热模块，用于升温；
• 制冷系统(部分型号具有)：如半导体制冷片或压缩机制冷，用于低温控制；
• 温度传感器：如PT100热电阻或数字温度探头，实时监测箱内温度；
• 温控器/微电脑控制器：通过PID控制算法，精准调节加热/制冷输出，维持设定温度；
• 温度显示：通常为数显屏，可显示当前温度与设定温度；
• 温度范围：常见为 室温 +5℃ ~ 60℃，部分设备可达 -5℃ ~ 100℃ 或更广。
3. 振荡系统(摇床系统)
振荡系统是恒温振荡器的“运动核心”，用于让样品容器(如三角瓶、培养皿、试管等)产生规律性的往复、回转或圆周振荡运动，从而达到混匀、悬浮、反应等目的。
主要组成：
• 电机：通常是直流无刷电机或步进电机，提供稳定的驱动力；
• 传动机构：如偏心轮、连杆机构、齿轮组或同步带，将旋转运动转化为振荡运动；
• 振荡平台(摇板)：放置样品容器的平台，可固定试管架、烧瓶夹等；
• 振荡方式：
• 往复振荡(左右摇摆)
• 回旋振荡(圆周运动)
• 三维振荡(多方向复合运动，较少见)
• 振荡速度控制：通常为 0 ~ 300 rpm(转/分钟)，部分可达 500 rpm 或更高；
• 振荡幅度(摆角)：一般为 10 ~ 30 mm(或角度表示，如10°~30°)，可调或固定。
4. 样品支架/夹具系统
• 用于固定各种规格的试管、三角瓶、烧杯、培养瓶、微孔板等；
• 常见的夹具包括：
• 试管架(可放不同规格试管，如1.5mL、5mL、15mL、50mL等)
• 烧瓶夹(适配50mL、100mL、250mL、500mL等玻璃瓶)
• 万能夹具/可调节夹具
• 微孔板托盘(适用于96孔板、48孔板等)
• 支架通常安装在振荡平台上，可拆卸、可调间距，适应不同实验需求。
5. 控制面板与操作界面
• 包括温度设置、振荡速度设置、时间控制、模式切换(如连续/定时)等功能；
• 显示屏可为LED数码管或LCD触摸屏，操作直观；
• 型号可能支持编程控制、多段程序运行、数据存储与导出等功能。
6. 安全保护系统
• 超温保护：当温度超过设定上自动断电或报警；
• 过载保护：电机堵转或负载异常时保护设备；
• 漏电保护 / 过流保护；
• 防干烧保护(若带水浴功能)；
• 断电记忆功能(部分型号具备)：断电恢复后可继续原设定程序运行。
三、恒温振荡器的主要性能参数
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| 室温+5℃ ~ 60℃（常见）；部分设备可达 -5℃ ~ 100℃ 或更宽 |
| ±0.1℃ ~ ±0.5℃（高精度）；波动度通常为 ±0.5℃ ~ ±1℃ |
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| 0 ~ 300 rpm（常见）；部分可达 500 rpm 或更高 |
| 10 ~ 30 mm（或10°~30°）；可调或固定 |
| 如 250×200mm、300×300mm、400×400mm 等，根据型号不同 |
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| AC 220V / 50Hz（常见）；功率依据型号 100W ~ 500W 不等 |
四、恒温振荡器的工作原理
恒温振荡器的工作原理可以概括为：
在密闭的箱体内，通过温度控制系统维持一个恒定的环境温度，同时利用电机驱动振荡机构，使样品平台产生规律性的往复或旋转运动，从而实现样品的均匀混合、反应、悬浮或生物培养等目的。
具体包括两个核心功能模块的协同工作：
1. 恒温(温度控制)原理
• 加热：通过内置电热器加热箱内空气或介质；
• 温度检测：由温度传感器(如PT100)实时采集箱内温度信号；
• 控制单元(温控器)：将实测温度与设定温度进行比较，通过PID控制算法调节加热功率，使温度稳定在设定范围内；
• (可选)制冷：某些型号带有压缩机制冷或半导体制冷，实现低温恒温(如4℃恒温振荡)。
2. 振荡(摇床)原理
• 驱动源：电机(通常为直流无刷或步进电机)提供稳定的旋转动力；
• 传动转换：通过偏心轮、连杆、齿轮或同步带等机构，把电机的旋转运动转换为水平往复或圆周振荡运动；
• 振荡平台：带动放置于其上的样品容器(如试管、烧瓶)一起做规律性运动，实现样品的混合、悬浮或反应；
• 振荡参数控制：用户可通过控制面板设定振荡速度(rpm)与时间，设备按设定值持续或定时运行。
五、恒温振荡器的应用领域
七、总结
✅ 恒温振荡器的核心价值：
恒温振荡器通过精准的温度控制 + 规律的机械振荡运动，为液体样品(尤其是生物、化学类)提供均一、稳定、高效的反应或培养环境，是现代实验室中细胞培养、生物反应、样品混合、化学反应等实验的重要设备。
