Система автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов Советский патент 1981 года по МПК G05D27/00 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к системам управления процессами аэробной ферментации . Известна система автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов, содержащая контур регулирования подачи минерального сырья и датчик концентрации биомассы 1 , Однако в известной системе затруд нено регулирование массорбмена по ки лороду в ферменты, что снижает точность управления процессом культивирования микроорганизмов. Целью изобретения является повыше ние точности управления. Указанная цель достигается тем, что система автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов , содержащая контур регули рования подачи минерального сырья и датчик концентрации биомассы, снабжена датчиками Р 05 и растворенного кислорода и контуром регулирования подачи поверхностно-активного вещест ва или биостимулятора, включающим датчик расхода, связанный через регулятор с исполнительным механизмом, .установленным на линии подачи поверхностно-активного вещества или биоЪтимулятора, а датчики растворенного кислорода и PgOs через соответствую-; щие логические блоки подключены соответственно к регуляторам расхода поверхностно-активного вещества и минерального сьфья, при этом датчик концентрации биомассы соединен с логическим блоком. На чертеже изображена структурная схема системы автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов. Система содержит ферментер 1, контур регулирования подачи минерального сырья, снабженный датчиком 2 концентрации биомассы, соединенный с лотическим блоком 3, вь1ход которого 3 соединен со входом регулятора 4 ра хода биомассы, а выход регулятора 4 с исполнительным механизмом 5, при этом выход датчика 6 расхода связан, совторым входом регулятора 4, датчи ки 7 и 8 Р205 и растворенного кислорода, контур регулирования подачи поверхностно-активного вещества (ПАВ или биостимулятора, включающий датчик 9 расхода, связанный через регулятор 10 с исполнительным механизмом I1, установленным на линии 12 подачи ПАВ или биостимулятора, а датчики 7 и 8 и растворенного кислорода через логические блоки 3 и 13 соответственно подключены к регуляторам 4 и 10 расхода минерального сырья и ПАВ. При этом исполнительный механизм 5 соединен с ферментером ,1 линией 14 подачи. Система работает следующим образом. Сигнал от датчика 8 растворенного кислорода, характеризующий в ферментере 1 массообмен по кислороду, поступает на логический блок 13 контура регулирования расхода ПАВ или био стимулятора. На блок 13 поступает сигнал от датчика 2 концентрации био массы, характеризуюпщй производитель ность ферментера 1. Логический блок 13 осуществляет сравнение сигналов с заданным значением по регламенту и вырабатывает сигнал задания на регулятор 10 расхода ПАВ или биостимулятора. Регулятор 10 производит сравнение сигнала, пропорционального ра( ходу ПАВ или биостимулятора, полученного от датчика 9, с сигналом задания и вырабатывает командное воздействие на исполнительный механизм 1I. Сигнал от датчика 7 концентрации Pg 05, характеризующий содержание основного элемента питательной среды в ферментере 1, поступает на логический блок 3 контура регулирования расхода минерального сырья, на блок 3 также поступает сигнал от дат чика 2 концентрации биомассы. Логический блок 3 производит сравнение сигналов с заданным значением по гламенту и вырабатывает сигнал задания на регулятор 4 расхода минерального сырья. Регулятор 4 производит сравнение сигнала, пропорционального расходу минерального сырья, полученного от датчика 6, с сигналом задания и вырабатывает командное воздействие на исполнительный механизм 5, ответственный за подачу минерального сырья в ферментер 1. Таким образом, применение предложенной системы улучшает массообмен по кислороду в ферментере, что позволяет поднять концентрацию растворенного кислорода в секциях ферментера с 0,5 до 3,5 г/л и повысить точность управления процессом культивирования .в 4 раза. Формула изобретения Система автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов, содержащая контур регулирования подачи минерального сырья и датчик концентрации биомассы, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности управления, она снабжена датчиками и растворенного кислорода и контуром регулирования подачи поверхностно-активного вещества или биостимулятора, включающим датчик расхода, связанный через регулятор с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи поверхностно-активного вещества : или биостимулятора, а датчики- растворенного кислорода и Р2 OJT через dCответствующие логические подключены к регуляторам расхода поверхностно-активного вещества и минерального сырья, при этом датчик концентрации биомассы соединен е логическим блоком. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Биотехнология и биоинженерия. Тезисы докладов симпозиума, т, 3. Рига, 1978, с. 109.