Культивирования микроорганизмов

1786 ОО СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советски)СоциалистицескизРеспублик ффффф,4., Мэ виснмое от авт. свидетельстваКл. 6 а, 1501 301, 14 42 г, 1 МПК С 12 Ь С 121 6 05 Ь УДК д 63,131.621 5Заявлено 21,1(,964 ( 896165/28 присоединением заявкириоритет Государственныиомитет ло делам изобретений отирьтнй СССР Опубликовано 11.7.1965. БюллеДата опубликования описания.1965 И КРООРГАН ИЗМОВ СУД КУЛЬТИВИРОВ Основ нслол 3(.л п р с(били ром ). А и 3 Л М (. И( И 1(7 одпснп 51 г3(11 а Лб И Одним из наиболее важных параметров, характеризующих микробиолопческий процесс в линамикс развития лпкроорганизмов, является характеристика изменения биомассы,Развитие культуры требует созлания Определенных условий внешней среды. В числе других (1)акторов, Определяющих интенсивность разлцексни 5 при глубинном культивировании, иажнеишим является степень насыцсния срслы кислородом козлу;(а или лрупм газом, выиолняощим роль окислителя.Известие сосуды лля культивирования микрооргащзмов с продуванием окислителем газол или цзлухом) лля цаблюления за процсссом роста биолассь снаожаотся антоматичсским нсфслометром, солсркащил размсщсинуо г, сосуде анализируОщую головку и автолатичсский регистратор.Б предлагаемом сосуле расход окислителя (озлуха илп газа) поддерживается ца всем протяжсции процесса и соопетствии с пО. трсбностьо и, таким Образом, в течение вссго врсм(чи ильтипирОвап 51 Гохран 5 ц.тся Опт 31 м алпи а 51 коицентра ц 351 Ок 1 сл 3 т(. 1 51. Это ЛО- стигиуто благолар тому, что сосуд снаожсц 31)тол т 1(ски л слсл)ии м рглт втором ) ас. хола окис,итсля.,.ля ио;л 1 кни раскола Окпс.ит.151 3 (Оот)ст)п 1 с с(1)с;ОлтР 1 чс. ским иоказатс,сл к,1 Г) )алион )килкост, Опрлс,1)н)11 ил рот б)0)131 и сОГулс, цс.1. сообразно использовать автоматический и- фелометр в качестве датчика регулятора ра- хола и снабдить при этом иослслипй у:3,о)3 программирования и узлом стаоилизацпи р;3(- 5 хода,Узел стабилизации расхода МО)кст со.;- жать чувствительный элементустаиопл 1.ную на трубопроводе подпола Окислил,5 к;.меру с лросселируощей диафрагмой, коло- О кольный Лифманометр, полости котОрогО сооощепы соответственно с лолиафрагмсииой илиафрагмецной полостями ка. сры, вмонтированный в ли(1 лацол(тр ф(ггоэл(ктрич(ск. ДЗТЧК И УПРа 3 Л 5 СЛЪ 10 УЗ,ОЛ 3 РО)ЛЛИРО;3- 5 ция засло)ку, предназиачспиую Лля изм 1.ния светового потока фотоэлсктричского ла- чика.На с)Иг. 1 изображена п)пиц 3 иьн 3 сх.ма автоматического слслииц го регулятора О расхода окислителя; ца фиг. 2 и 3ссч(чп:1соот 3 етст 13(.цно ио 1-1и Ь-( и 1 фг, 1; 11:. фиг. 4 - схема рсгулирукщсго органа.по труГ)оироводх 5 (изображен условно) поступает окислитель.Автоматический нефелометр содержит упомянутую вьшс анализирующуо головку 1,мостовую схему 6, входной и оконечный усилители 7, реверсивный двигатель 8, автоматический регистратор (самописец) 9.Анализирующая головка построена посхеме дифференциального фотометра, разностный сигнал с которого измеряется комиенсационным метолом. Нуль-индикатором слу)кит реверсивный двигатель, связанный с реохорлом автоматического регистратора (самописца) и его пщиущим устройством. Положение ротора двигателя 8 определяется величиной сигнала, снимаемого с анализирующей головки. То же самое будет справедливо и длядвигателя 10, включенного параллельно слвигателем 8.Двигатель О через релуктор (нс покази)связан с кулачком 2, Госрсдством иефеломстра с двигателем 8 редуктором и кулачковойпарой осуществляется настройка автоматического регулятора на заданное значение регулируемой величины,25колокольный дифманометр 8 с фотоэлектрическил датчиком 11 является измерительным устройством узла стабилизации расхода.Ли(1)манометр имсст герметичный корпус 12с к 1)1113 КО 18, Л)(11 к к)у(01 1 (11 кирОЛОжсиО стек 15 иное кОльцо 11, для с);(дания светонепроницасмости кольца по всей егоокруэкности служит обод 15, через окна которого свет от осветителя 16 попадает на фото- З 5элементы 17 и 18 фотоэлектрического датчика. Фотоэлектрический датчик собран ио лифференциальцой схеме, в которой фотоэлемент17 образует канал сравнения, а фотоэлемент18 - измерительный канал. Окно 19 (против 40правого фотоэлемента) - ир 5 моугол иос,окно 20 (против левого) - П-образное, открытое вверху.У окна 20 в направляющих пазах 21 установлена пластинчатая заслонка 22. Сверху 45оиз снабжена стержнем 23, верхний торецкоторого иол)кат пружиной 24 к рзбчей поверхности кулачка 2.Бо виутреииою полость ли(1)мапохетра вло)кен легкий подви 5 кно 1 колокол 25. В верхней 50части на колоколе установлен цилиндр 26.11 ротив окон в ободе 15 цилиндр имеет отвс 3)стия: слева прямоугольное 27, справатрсугольное 28 (ца фиг, 2 и 3 изображеныИЦКТИРЬ МИ Л ИНИ 5 МИ) . 55Если во внутренпою полость дифмаиомстразалита затворная жидкость, а Лавлсния в области 10 л кО 1 ОкоЗми и цад ними равны( с(1 = - 1 сп 2) ТО кОлокол цзходитс 51край. дОисм нижн(.м иОЛОжсции, изображсциОм изчертеже. В случае появления перепада давлений (Р Р, Э колокол и сстс с уста.ци)асиным ца им иаядрм начинает иере;:КЗЧ,ся вверх, 11 ри эт.)м лапки 29 колокола Ь 5Амилитудз пр 5 моугольиых имлу счет из ра метров схем ы уставили ким образом, чтооы фотоэлементы и режиме нзсьпцсии 51. Разцостцый фотоэлектрический сопротивлении подастся далее на цзир 515 ксии 51 ) 1 13 у силитсль ъоинос ботаюиий на управляющую ОГ)мотк сивцого лвигателя 86, Последний че 1 тор 87 воздействует на регулируюьсов за ст тз- раГК)тали сигнал с усилительти 85, рау рсвер.зез редукщий орган и цилиндра скользят в вазах 80, предохраняя :ОЛВИ(ЦУ 0 ССТ(МУ ОТ ОВООТЗ И ИОКЗЧИБ). ния. Свет от осветителя 16 проходит к фотоэлементам 17 и 18 через имсощие различное сечение отверстия 27 и 28,С других сторон свет на фотоэлементы попасть не может, так как снаруэки оци закрыты светонепроницаемыми кожухами 81 и 32, а с внутренней стороны осветитель помещен в светоировол ЗЗ, иредотвращающий появление нежелательных отражений. Ввиду того, что отверстие в свету к левому фотоэлементу получает форму прямоугольника, а к правому - трапеции, ври движении цилиндра вверх площадь левого отверстця остается неизменной, а правого - увеличивается пропорционально высоте подъема подвижной системы,Таким образом, при неиолвижцой заслонке 22 1) чср з 1)отоэ, ет 17 с, а через фотоэлемент 18 соответственно пропроционально увеличивается.Фотоэлектрический датчик выполнен по схеме дифференциального фотометра с анодцой лолуляциеи измерительных каналов сигналом частотой 50 гц. Чодуляция осуществляется посредством ирямоугольньх импульсов, привязанных к потенциалу корпуса и сдвинутьх лруг по отношенио к лругу цз 180". Это Об(си(чивзст иООчс)лихи р)Г)оту Отлсм ( и тО , 1. (д и (1) 01 0 ГО к и 1)и 1то 1и1 / ) У. зочом сорогивсиии 11 сипзл б)уд(т 1)зл ну,(но. Неравенство сигналов приводит к возникновеншо разностного сигнала прямоугольной 1)ормы. Формирование модулируощих напряжений производится посредством двух усилительно-ограничительных каскадов. Синусоилальное напряжение питаощсй сети через конленсатор С( и ограничительное сопротивление Р 2 иолается на сетку первого каскада лампы Л. С аиолицй нагрузки 1 через цривязываощук) цепочку СД, модулирующий сигнал подается на анол фотоэлемента 17.Усилитечьно-ограничительная схема, собранная на лампе Л, служит для получения прямоугольного напряжения, сдвинутого по фазе нз 80, С анода каскада лампы Л, через переходную емкость С и ограничительное сопротивление Я;, прямоугольное напряжение подается на сетку лампы Л, С нагрузочного сопротивления 1( этого каскала через 1)иксируощую цепочку С,Д 2 сигнал поЛастся иа анод фотоэлемента 18.170900 538, который изменяет расход окислителя ц логсолит его до требуемой вели 1 спссс ьНа трубопроводе 5 установлен чувствительный элемент - камера,39 с лроссслирусощей диафрагмой 40. Величина расхода окислителя опредслястся перепадом давлений до и после диафрагмы 40. Додиафрагменная ц задиафрагмениая кольцевые полости 41 и 42 сообщены соответственно со штуцерами 43 и 44 дифманометра, 1 ерез штуцер 43 и трубку 45 10 обеспечивается связь с полостью манометра под колоколом, а через штуцер 44 - над ним, Положение подвижной системы чувствительного элемента опрелеляется, таким образом, величиной расхода газа в трубопро воле.Принцип действия регулирующего органа заключается в изменении плошали проходного сечения участка трубопровода путем сдавливанця эластичной трубки, включенной в 20 этот участок. Эластичная трубка 4 б сдавливается между нессодвикным упором 47 корпуса регулирующего органа и ссодвикной губкой 48.Плошадь проходного сечения трубки опре деляется положением полвижной губки относитсльно неподвижного упора, ко 1 орое зависит от угла поворота ходового винта 49, связанного с редуктором. При вращении этого винта подвижная губка приближается к упо ру или удаляется от него в зависимости от направления вращения редуктора.Для повышения чувствительности дифманометра он снабжен поплавком 50, постоянно находящимся в затворной жидкости, Вес 35 полностью погругкенной системы дифманометра в основном компенсируется поплавком.1 э уегулятор находится в равновесном состоянии в случае отсутствия разностного сигнала на выходе фотоэлектрического датчика, т. е, 40 ири равенстве площадей отверстии, освещасосцих фотоэлементы. Указанное равенство имеет место при определенной величине перепадасе - Рс г, т, е. определенном расходе окислителя, В случае появления разностного сцг нала реверсивныц двигатель 3 б начинает вращаться сз сторону уменьшения этой разности, сн)здейстсзуст нз регулирующий орган 38 останавливается в момент наступленця равновесия.Конструктссвно все узлы регулятора разме. шены в общем кожухе самописца. Этот вариант размещения не требует установки дополнительного реверсивного двигателя 10, так как приводом кулачка может служить двигатель 8. Схема, позволяет, однако, установить систему регулирования отдельно от самого нефелометра в любом удобном для монтажа месте, в этом случае двигатель 10 необходим. Предмет изобретения1. Сосуд для культивирования микроорганизмов с сиродуванием окислителем (газом или воздухом), имеющий автоматическиц нефелометр с анализирующей головкой, размещенной в сосуде, и автоматцческим регистратором. отличаюсссссйся тем, что, с целью оптимизации процесса культивирования, он снабжен автоматическим следящим регулятором расхола окислителя.2, С осуд по п. 1, отлсссасосссссссся тем, что, с целью поддержания расхода окислителя в соответствии с нефелометрическим показателем культуральной жидкости, опрелелпошим рост биомассы в сосуде, в качестве датчика регулятора расхода использован автоматический нс 1 елометр, причем регулятор содержит узелспрограммированця и узел стабилизации расхода.3. Сосуд по пп. 1 - 2, отлссчаюсссийся тем, что узел стабилизации расхода содержиус .ительный элелсент - установленную па т у бопроводе подвода окислителя камеру с дрог. селирующей диафрагмой, колокольньсй лифмииометр, полости которого сообщены соос. ветствещю с лоЛиафрагмециой и задиафрасменной полостями камеры, вхсонтсрованныи и дифманометр фотоэлектрический датчик ц управляемую узлом тсрограммирования заслонку, предназначенную для изменения световогпотока фотоэлектрического датчика.170900 7 г иг / Составитель Л, М, Житомирскаядктор В. ф. Чулкова Тсхрсл Т, Н. Курилко Корректор Л. В. Тгоииев иогрдфии, пр, Сапупова, л. 2 Х 99 Ч лелач 1и Серов Заказ 139,11 Тирдкк 575 Формат буч. 6 11 П ИП 11 Госулдрстдсниого кочитетд по Москва, 11 ситр, п