[发明专利]用于实验室机柜设备的液位测量设备

说明书

本发明涉及一种用于实验室机柜设备的液位测量设备(1)，其用于测量实验室机柜设备(100)的内腔(101)中的液体容器(31)中的液位(30)，该液位测量设备通过对两个NTC温度传感器(11，12)的测量的比较对液位进行检测，其中第一(11)设置在内腔的空气中而第二(12)设置在液体容器的液体中。

技术领域

本发明涉及用于实验室机柜设备的液位测量设备，其用于测量实验室机柜设备的内腔中的液体容器中的液位。实验室机柜设备用于存放实验室检样，并且实验室机柜设备特别是用于对实验室检样进行调温处理的调温箱、特别是用于细胞培养物生长的孵化器。

背景技术

在生物和医学实验室中，利用这样的孵化器将细胞培养物中的细胞保持在受控的环境条件下，并且这样能够实现活细胞在活体外的生长。为此通过孵化器的仪器装置将与周围环境隔离的孵化器腔内部中的大气的温度和气体成分或者空气湿度保持在期望数值。真核细胞需要CO₂孵化器。大气通过具有确定CO₂含量和O₂含量以及确定空气湿度的空气构成，适宜的温度常常为37℃。这样的调温柜具有壳体、例如外壳，该壳体具有壳体开口，通过该壳体开口，用户将检样存放在壳体内部并将其重新取出。同时经常也有水蒸气从内腔中泄出。孵化器因此含有向上敞开的、填充有水的液体容器，借助该液体容器通过使水蒸发而在内腔中形成大于90％的空气相对湿度。为了检测水的消耗和防止水容器完全变空，这样的调温柜常常具有液位测量装置。

由EP 2 067 849B1已知有具有两个NTC温度传感器的孵化器，所述两个NTC温度传感器在孵化器的水槽中设置在一测量水平上、利用不同的温度运行并且其输出电压被分析评估，以便检测低于测量水平。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种可靠的和高效构成的用于实验室机柜设备、特别是调温柜的液位测量设备。

本发明通过根据权利要求1所述的液位测量设备实现这个目的。特别是从属权利要求的内容是优选的构造设计。

根据本发明构成的液位测量设备具有NTC(英文：“negative temperaturecoefficient”(负温度系数))温度传感器，该NTC温度传感器还以NTC热敏电阻为众人所知。这样的温度传感器是自调整的。它们被供应电流，该电流大到导致自加热。它们初期通过该电流被加热并且保持在高于其周围环境温度的超温上。通过NTC特性(根据该NTC特性，电阻随着由向周围环境放热引起的温度下降而上升)功率本身受到约束并且产生稳定的平衡状态。如下地设置第一NTC温度传感器，即，它从不与液体触碰，而第二NTC温度传感器在正常情况中浸入液体中并且一旦液面下降到第二NTC温度传感器以下就改变其放热功率。因此第一NTC温度传感器用作基准传感器(Referenzsensor)，该基准传感器不受实验室机柜设备内腔的温度影响地执行其基准功能，因而保证了利用简单方法实现的液位测量设备的特别可靠的运行。

当这些周围环境具有不同的导热性时，第一NTC温度传感器和第二NTC温度传感器给相应的周围环境排放不同的热功率。由于空气的导热性比液体、特别是水的导热性差得多，所以第二NTC温度传感器比第一NTC温度传感器排放更高的热功率。由此在第二NTC温度传感器上产生比在第一NTC温度传感器上更高的电阻，因而只要第二NTC温度传感器与液体接触，经由第二NTC温度传感器的电压就比在第一NTC温度传感器上下降得厉害。如果第二NTC温度传感器在液位下降时然后处于与第一NTC温度传感器同样的周围环境(例如空气)中，那么第二NTC温度传感器的电阻发生改变或者与第一NTC温度传感器的电阻相等，并且这个改变能够被测量。特别是在第一状态(在该第一状态中第二NTC温度传感器在正常液位的情况下位于液体中，而第一NTC温度传感器则位于空气中)中，第一与第二NTC温度传感器的输出电压的差值大于在第二状态(在该第二状态中两个NTC温度传感器均位于空气中)中。