Изобретение относится к микробиологической промьш1ленности и может быть использовано для автоматического измерения концентрации этанола в культуральной среде в реальном масштабе времени.
Цель изобретения - повышение точности и уменьшение инерционности измерения концентрации этанола в культуральной среде.
На фиг. 1 представлена схема устройства для автоматического измерения концентрации этанола в культуральной среде; на фиг. 2 - схема датчика концентрации этанола.
Устройство состоит из датчика 1 концентрации этанола с преобразователем 2, датчика 3 концентрации растворенного кислорода, соединенного с вторым входом блока 4 коррекции, выход которого соединен с входом блока 5 индикации и преобразователем 2.
Датчик концентрации этанола состоит из полупроницаемой, сепарирующей мембраны 6, воздушного пространства 7, чувствительного элемента 8 (полупроводникового р-п-р-перехода), патрона 9, корпуса 10, канала 11 отсоса воздуха, канала 12 для электрода, измеряющего концентрацию растворенного кислорода в зоне датчика, насоса 13 и соединительной линии 14.
Датчик концентрации этанола работает следующим образом.
3
Ионы этанола через мембрану 6 из резервуара проникают в воздупшое пространство 7, диффундируя через которое, попадают в зону чувствителного элемента 8. В зависимости от концентрации ионов этанола меняется сопротивление чувствительного элемента 8. Сигнал о сопротивлении чувствительного элемент передается по coeдиниteльнoй линии 14.
Для снижения инерционности измерений через канал 11 датчика с помощью насоса 13 (перистатического) с постоянным дебитом отсасывается воздух из зоны между мембраной 6 и чувствительным элементом 8. При это воздух в пространстве 7 датчика разряжается и скорость диффузии ионов этанола к чувствительному элементу увеличивается.
Устройство для автоматического измерения концентрации этанола в культуральной среде работает следующим образоМо
нал блока 4 коррекции пропорционален концентрации этанола в культу0
5
0
5
ральной среде и не зависит от концентрации растворенного в среде кислорода. .
В качестве блока преобразователя 2 можно применить электронную схему. Датчиком 8 растворенного кислорода служит электрод Ingold. Блок 4 коррекции представляет собой микроЭВМ с аналого-цифровым преобразователем на входах. В качестве блока 5 индикации служит индикатор той же ЭВМ.
Испытания устройства для автоматического определения концентрации этанола в культуральной среде в лабораторных условиях при культивировании микроорганизмов на ферментационной установке показал, что по сравнению с известным постоянная времени предлагаемого устройства .снизилась в 2,5 раза, а относительная погрешность снизилась в среднем на 7,8%.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОД В СКВАЖИНАХ | 1998 |
|
RU2153184C1 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОД В СКВАЖИНАХ | 1995 |
|
RU2084006C1 |
| Устройство для определения скорости выделения тепла микроорганизмами | 1990 |
|
SU1751195A1 |
| УСТРОЙСТВО И СПОСОБ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПОДДЕРЖАНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРЕННЫХ ГАЗОВ В КУЛЬТУРАЛЬНОЙ СРЕДЕ В МИКРОФЛЮИДНОЙ СИСТЕМЕ | 2015 |
|
RU2587628C1 |
| СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ВЕЩЕСТВА, РАСТВОРЕННОГО В ЖИДКОЙ СРЕДЕ, И АНАЛИЗАТОР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 2009 |
|
RU2420731C1 |
| Установка для культивирования водных организмов | 1983 |
|
SU1220591A1 |
| Способ определения количества газов в процессе культивирования микроорганизмов | 1980 |
|
SU1010130A1 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА ГАЗОВ В ТРАНСФОРМАТОРНОМ МАСЛЕ | 2009 |
|
RU2393455C1 |
| Установка для содержания водных организмов | 1981 |
|
SU997635A1 |
| Система автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов | 1986 |
|
SU1351976A1 |
Изобретение относится к микробиологии и направлено на повышение точности и уменьшение инерционности измерения концентрации этанола в культуральной среде. Концентрация этанола в культуральной среде измеряется датчиком кончентрации этанола, чувствительным элементом которого является полупровводниковый P-N-переход. Сигнал датчика концентрации этанола через преобразователь поступает на первый вход блока коррекции, на второй вход блока коррекции поступает сигнал с датчика концентрации растворенного кислорода в культуральной среде. Таким образом достигается снижение погрешности измерений, связанной с влиянием концентрации растворенного кислорода на показания датчика концентрации этанола. Для уменьшения инерционности измерений датчик концентрации этанола снабжен насосом, создающим разрежение в датчике, благодаря чему увеличивается скорость диффузии ионов этанола к чувствительному элементу датчика. 2 ил.
Сигнал с датчика 1 концентрации этанола поступает на блок преобразователя 2, выходной сигнал которого - напряжение поступает на первый вход блока 4 коррекции. Для снижения погрешности измерений, связанных с влиянием концентрации растворенного кислорода в культуральной среде на показания датчика концентрации этанола, в его зоне с помощью датчика 3 концентрации растворенного кислорода через канал 12 измеряется концентрации растворенного кислорода. Сигнал с датчика 3 концентрации растворенного кислорода поступает на второй вход блока 4 коррекции. Скорректированный сигнал с выходЗ блока 4 коррекции поступает на блок 5 индикации. При этом выходной сиг
Формула изобретения
Устройство для автоматического измерения концентрации этанола в культуральной среде, содержащее последовательно соединенные датчик концентрации этанола и преобразователь и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью повьщ1ения точности и уменьшения инерционности, оно дополнительно снабжено датчиком концентрации кислорода и блоком коррекции, выход которого соединен с входом блока индикации, первый вход - с выходом преобразователя, второй вход - с выходом датчика концентрации кислорода, а датчик концентрации этанола снабжен насосом для откачки воздуха.
Ферментер
Фиг.1
| Biotechnol | |||
| and Biolng, V | |||
| XX, p | |||
| Ртутный разрежающий насос | 1922 |
|
SU799A1 |
