Прибор для поддержания газовой фазы в культиваторе клеток Советский патент 1989 года по МПК C12M1/36 

Изобретение относится к биологической технике, а именно к приборам для поддержания газовой фазы при выращивании клеток в культиваторе, и может найти применение как в медицинской, так и в микробиологической промышленности.

Цель изобретения - повышение точности поддержания концентрации СО в газовой фазе за счет уменьшения времени переходного процесса.

На фиг. 1 представлена блок-схема прибора для поддержания газовой фазы в культиваторе клеток.

Прибор содержит датчик 1 концентрации СО, установленный вне культиватора 2 и связанный с усилителем 3, выход которого подключен к последовательно соединенным аналого-цифровому преобразователю 4 и блоку 5 индикации, блок 6 питания, задатчик 7, ключ 8, подключенный к электромагнитному клапану 9, установленному на линии подачи СО, и насос 10, установленный на линии подачи контролируемой смеси из культиватора 2 к датчику 1 концентрации СО, и холодильник II, установленный на линии подачи конт- ролируемой газовой смеси.

Кроме того, в приборе имеется два операционных усилителя 12 и 13, два эмиттерных повторителя 14 и 15 на транзисторах, блок 16 сравнения, первый вход которого подключен к задат- чику 7, второй вход - к выходу усилителя 3, а выход - к входу ключа 8. Датчик 1 концентрации СО содержит две мостовые схемы и выполнен на двух термочувствительных элементах - изме

рительном 17 и сравнительном 18, каждый из которых включен в одно из пле- чей соответствующей мостовой схемы. Измерительные диагонали мостовых схем подключены к входам соответствующих операционных усилителей 12 и 13, выходы которых соединены с базами транзисторов эмиттерных повторителей 14 и 15, а эмиттеры этих транзисторов подключены к входам усилителя 3 и к соответствующим точкам питающих диагоналей мостовых схем, вторые точки этих диагоналей соединены между собой и подключены к одному из полюсов блока 6 питания, второй полюс которого связан с общей точкой соединения коллекторов транзисторов эмиттерных повторителей 14 и 15.

Прибор работает следующим образом.

Рабочая газовая смесь в культиваторе образуется из двух компонентов - воздуха и СО. Подачу СО осуществляют через электромагнитный клапан 9. С помощью насоса 10 ведут откачку про бы газовой смеси в датчик 1 концентрации СО. Смесь диффундирует в рабочую камеру измерительного термочувствительного элемента 17, включенного в измерительную мостовую схему. Сле- дящая система, состоящая из операционного усилителя 13 и эмиттерного повторителя 15, поддерживает постоянный разбаланс на входах операционного усилителя 13. При этом с иэменени- ем теплопроводности анализируемого га газа сопротивление (температура) измерительного термочувствительного эле .мента 17 остается неизменным, а изменяется напряжение на питающей диа- гоиали мостовой схемы.

Аналогичньт образом работает вторая мостовая схема со сравнительным элементом 18, заключенным в герметичную камеру с воздухом. Режим этой мостовой схемы обеспечивается операционным усилителем 12 и эмиттерным повторителем 14. Напряжения питания указанных мостовых схем с эмнттернък повторителей 14 и 15 одновременно поступают на входы усилителя 3, где производится вычитание сигналов и усиление их разности.

С выхода этого усилителя сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь 4 и далее на блок 5 индикации, с которого и производится цифровой отсчет значения объемной доли CO-j в газовой смеси. Кроме того.

0

5 0 ,

0

5

0

5

с выхода усилителя 3 сигнал поступает на второй вход блока 16 сравнения. К первому входу этого блока подключен задатчик 7. Блок 16 сравнения вырабатывает сигнал команды на срабатывание электромагнитного клапана 9 с выхода через ключ 8. Команда на подачу СО2 в культиватор 2 через электромагнитный клапан 9 выдается, если значение сигнала на входе блока 16 сравнения, соответствующее значению объемной доли СО в анализируемой смеси, ниже заданного значения на задат- чике 7.

Осушение анализируемой пробы, поступающей в датчик 1 концентрации СО, производится с помощью термоэлектрического холодильника 10.

Сравнительные испытания данного прибора с известным показали, что время переходного процесса сократилось в 9-12 раз (с 180 с до 15-20 с). Это позволяет повысить точность поддержания объемной доли СО в газовой фазе культиватора клеток.

Формула изобретения.

Прибор для поддержания газовой фазы в культиваторе клеток, содержащий датчик концентрации СО, установленный вне культиватора и связанный с усилителем, выход которого подключен к последовательно соединенным аналого-цифровому преобразователю и блоку индикации, блок питания, задатчик, ключ, подключенный к электромагнитному клапану, установленному на линии подачи СО, и насос, установленный на линии подачи контролируемой газовой смеси из культиватора к датчику концентрации COj, выполненному в виде мостовой схемы, отличающий- с я тем, что, с целью повьппения точности поддержания концентрации СО в газовой фазе за счет уменьшения времени переходного процесса, он дополнительно снабжен двумя операционными усилителями, двумя эмиттерными повторителями, холодильником, установленным на линии подачи контролируемой газовой смеси, и блоком сравнения, первый вход которого подключен к за- датчику, второй вход - к выходу усилителя, а выход - к входу ключа, при этом датчик концентрации СО снабжен дополнительной мостовой схемой и выполнен на двух термочувствительных

элементах, измерительном и сравнительном, каждый из которых включен а одно из плеч соответствующей мостовой схемы, причем измерительные диагонали мостовых схем подключены к входам соответствующих операционных усилителей, выходы которых соединены с базами транзисторов эмиттерных повторителей, а эмиттеры этих транзисторов

подключены к входам усилителя и к соответствующим точкам питающих диагоналей мостовьпс схем, другие точки этих диагоналей соединены между собой и подключены к одйому из полюсов блока питания, другой полюс которого связан-с общей точкой соединения коллекторов транзисторов эмиттерных повторителей.

Изобретение относится к биологической технике, а именно к приборам для поддержания газовой фазы при выращивании клеток в культиваторе, и может найти применение как в медицинской, так и в микробиологической промышленности. Цель изобретения - повышение точности поддержания CO₂, в газовой фазе за счет уменьшения времени переходного процесса. Прибор снабжен датчиком концентрации CO₂, выполненным в виде двух мостовых схем, и содержит два термочувствительных элемента - измерительный и сравнительный, каждый из которых включен в одно из плеч соответствующей мостовой схемы, выход датчика связан с усилителем, выход которого подключен к последовательно соединенным аналого-цифровому преобразователю и блоку индикации. 1 ил.

У