Система для определения содержания кислорода

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ е о СПУБЛИН С 12 О 1/О ЬСТ т максималь-значемейты времеии инсиш ткен ССР 81. СОДЕРсистема овьппен кост блока 5, блока 6мени, датчика 8коммутатора 9 иполнительного ме роорганизмов, а змерения параметльтивиров именно к системам ров процесса Ферм быть использовано ской, пищевой и м ации ожет микр обиологичецинской промьппстема деист зом. В био микрооренноЦел тен ния изобредел повьппение т содержа ержания кисл ности орода.На ч Сигнал 3 умно нал, ика умн 5, Релмежуто ображена схема сисения содержания ртеже опре а.темы из биореактора 1блока 3 умноже арифметического ои ма со2 кисл Сист атчика ния, к.оор ра тат ОсудАРст 8 енный номитетО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИ(71) Каунасский политехническтитут им, А.Снечкуса (72) В.А.Юодагальвис, Ю.-К.Ю.кис, В.АЛалкаускас и И.-С.В. (53) 663. 1(088.8) (56) Авторское свидетельство9 966673, кл. С 05 Р 27/00, 1 (54) СИСТЕИА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯЖАНИЯ КИСЛОРОДА(57) Изобретение относится кизмерения параметров процессативирования и направлено па иточности определения содержанворенного в культуральной жидкислорода. Периодически в про Изобретение относится к техник культивирования изменяют давление в биореакторе и регистрируюное Ра и минимальное Рние давления. В эти же мони регистрируют максимальное Сща и минимальное С ип содержание растворенного в культуральной жидкости кислорода. Арифметический блок, входящий в систему, вычисляет корректирующий коэффициент по Формуле К =(Рмакс. Рмин) (Серакс Смиц) э где А - коэффициент преобразования датчика кислорода, определяемый при калибровке. С помощью коэффициента К корректируют показания датчика кислорода. Испытания показали, что точность определения содержания кислорода с помощью предлагаемой системы возрастает в среднем на 9,7 Е. 1 ил.ъ памяти, реле 7 вреавления, вторыхлока 10 памяти, исанизма 11.ует следующим обрареактоое 1 происходит вост ганизмов. Датчиком 2 измеряют ние кислорода в культуральной о предварительной калибровке. из датчика 2 поступает в блок ения, где умножается на сигступающий на другой вход бложения из арифметического блока 7 времени через заданный про времени подает сигнал на входА(Рмакс Рмин )К Смаке Смиц) 40 где Р,нн, Рмакс - значение давления вбиореакторе, зафиксированные в момент 45 переключения реле 7, минимальное и максимальное соответственно,"мин Смакс - содержание кислорода в среде биореактора, зафиксирован" ное в момент переключения реле минимальное и максимальное соответственно;А - коэффициент преобразования датчика 2 исполнительного механизма 11, которыйнаправляет выходящие из биореактора газы в одну из двух линий с разными сопротивлениямиПри изменении сопротивления давление в биореакторе меняется, что регистрируется датчиком 8 давления, сигнал из которого поступает через второй коммутатор 9 на вход блока 10 памяти, в одну из двух ячеек 10 памяти блока 10. Сигнал иэ датчика давления попадает в блок памяти только во время срабатывания реле 7 времени, из которого сигнал поступает во второй коммутатор 9. Реле времени сра батывает через равные промежутки времени, Во время срабатывания реле 7 времени коммутаторы 4 и 9 соединяют датчик 2 кислорода и датчик 8 давления с блоками б и 10 памяти соответственно, и информация записывается в одну из двух ячеек памяти в каждом блоке памяти. При следующем срабатывании реле 7 информация записывается в другие ячейки памяти в каждом блоке 25 памятиПри увеличении давления в биореакторе начинает увеличиваться парциальное давление кислорода в культуральной среде, и тем самым увеличиваютсяпоказания датчика 2 кислорода. Время срабатывания реле времени подбираетсятаким образом, чтобы показания датчика перестали меняться. Информация из ячеек памяти блоков 10 и б памяти через коммутаторы 4 и 9 поступает на входы арифметического бло ка 5, сигнал на выходе которого формируется согласно арифметической фор- муле кислорода, определя-емыи при калибровкедатчика в культуральное среде;К - корректирующий коэффициент, При чувствительности датчикакислорода такой, какво время калибровки,он равен А,Во время биотехнологического процесса чувствительность датчика можетизмениться из-за старения самого датчика, изменения состава среды и гидродинамических условий в биореакторе,обрастания датчика, и точность измерения по сравнению с точностью в начале процесса падаетС другой стороны известно, что содержание кислородав среде прямо пропорционально парциальному давлению кислорода в газовойфазе, Из этого следует, что изменениедавления воздуха над средой на какуюто часть после переходного периодадолжно привести к изменению показанийна эту самую часть. Система для измерения содержания кислорода периодически изменяет давление воздуха в биореакторе и в соответствии с этим таккорректирует показания датчика кислорода, чтобы они пропорционально пов-торяли эти колебания.П р и м е р. Система измерения содержания кислорода испытывалась наферментационной установке, Применялсягальванический мембранный датчик парциального давления кислорода, релевремени, манометр, блок умножениясистемы "Каскад", арифметическийблок, блоки памяти исполнены на микропроцессорных средствах. Испытанияпоказали, что в течение процессаточность предлагаемой системы посравнению с прототипом возрастает всреднем на 9,П.Формула изобретенияСистема для определения содержания кислорода, содержащая расположенные в биореакторе датчики растворенного кислорода и давления, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности определения содержания кислорода, она снабжена последовательно соединенными блоком умножения, коммутатором и арифметическим блоком, блоком памяти, соединенным