Устройство для измерения скорости образования биомассы

Устройство для измерения скорости образования биомассы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к средствам контроля интенсивности процессов биосинтеза, в частности скорости образования биомассы при культивировании микроорганизмов, и позволяет повысить точность. Сигнал от датчика-измерителя 1 величиШ) рН поступает в блок 2 вычитания, где вычисляется величина снижения рН, и сигнал, пропорциональный этой величине, через ключ 4 поступает в блок слежения 5, формирующий сигнал, пропорциональный скорости снижения рН, который фиксируется в блоке 6 запоминания и регистрации в момен т включения последнего. Сигнал с выхода блока 2 вычитания поступает также на вход двухпозиционного регулятора 3, который выдает сигнал на запуск реле 7 времени, управляющего работой ключа 4, что обеспечивает постоянство времени измерения величины снижения рН. При этом двухпозиционный регулятор 3 управляет работой элемента блокировки 8, который включает блок 6 запоминания и регистрации в конце цикла измерения и блок 9 исполнительных механизмов, начинающий новый цикл. 1 ил. с О) 00 Out ел сд

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕОНИХ

РЕа1УБЛИН

С58 4 С 12 Q 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4063908/28-13(22) 29,04.86 (46) 07.09.87. Бюл. У 33 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ (72) Ю. Н. Кучеренко, Л, Н. Леин, .В. Г. Миртов, В, Ю. Рябов и И. М, Чирков (53) 663,1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1253997, кл. С 12 М 1/36,. 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ БИОМАССЫ (57) Изобретение относится к средствам контроля интенсивности процессов биосинтеза, в частности скорости образования биомассы при культивировании микроорганизмов, и позволяет повысить точность . Сигнал от датчика-измерителя 1 величины рН поступаЛ0„,1335571 А1 ет в блок 2 вычитания, где вычисляется величина снижения рН, и сигнал, пропорциональный этой величине, через ключ 4 поступает в блок слежения 5, формирующий сигнал, пропорциональный скорости снижения рН, который фиксируется в блоке 6 запоминания и регистрации в момент включения последнего, Сигнал с выхода блока 2 вычитания поступает также на вход двухпозиционного регулятора 3, который выдает сигнал на запуск реле 7 времени, управляющего работой ключа 4, что обеспечивает постоянство времени измерения величины снижения рН, При этом двухпозиционный регуля- с

Щ тор 3 управляет работой элемента блокировки 8, который включает блок 6 запоминания и регистрации в конце цикла измерения и блок 9 исполнительных механизмов, начинающий новый цикл. 1 ил. !

1 133557

Изобретение относится к микробиологической промышленности, а именно к устройствам для контроля скорости процессов микробиологического синтеза, и может быть использовано в пище5 вой и медицинской промышленности.

Цель изобретения — повышение точности измерения скорости образования биомассы.

На чертеже изображена блок-схема устройства для измерения скорости, образования биомассы, Устройство для измерения скорости образования биомассы содержит датчик- 15 измеритель 1 величины рН, блок 2 вычитания, формирующий сигнал, пропорциональный величине снижения рН (рН) от заданного для исследуемого процесса значения рН (рН ) до текущего

За у значения рН (рН = рНз -рНт), двухпозиционный регулятор 3 с зоной нечувствительности„ удерживающий величину рН культуральной среды в заданном диапазоне, ключ 4, по сигналу 25 управления пропускающий сигнал от блока 2 вычитания в блок 5 слежения, который отслеживает изменения сигнала, пропускаемого через замкнутый ключ 4 на его вход, хранит величину 3б этого сигнала, поступившую к моменту размыкания ключа 4, и одновременно передает его в блок 6 запоминания и регистрации, который фиксирует неличину сигнала, соответствующего ско35 рости образования биомассы в каждом цикле измерения„ реле 7 времени, служащее для задания временного интервала, элемент 8 блокировки, который формирует сигнал, управляющий работой блока 6 запоминания и регистрации, и блок 9 исполнительных механизмов, который обеспечивает подачу титрующего агента в культуральную среду„ д5

Устройство для измерения скорости образования биомассы работает следующим образом.

По сигналу датчика-измерителя 1 величины .рН блок 2 вычитания осуществляет вычисление разности (дрН).

Двухпозиционный регулятор 3 поддерживает величину рН культуральной среды в заданном диапазоне путем включения посредством элемента 8 блокировки блока 9 исполнительных меха55 низмов, который обеспечивает подачу титрующего агента в культуральную среду при снижении величины рН до

1 г нижнего заданного уровня (pH „), и выключения блока 9 исполнительных механизмов при повышении величины рН до верхнего заданного уровня (рН„ „,).

Границы зоны нечувствительности двухпозиционного регулятора 3 выбираются: верхняя граница срабатывания, при достижении которой включается блок 9 исполнительных механизмов,— .1рН B=ðH, -рН,„, нижняя граница срабатывания, при достижении которой выключается блок 9 исполнительных механизмов ь ВрНр /рНэ я -рН,. б

В моменты достижения величины сигнала с выхода блока 2 вычитания значений, соответствующих границам зоны нечувствительности дрН 6 и рН„, двухпозиционный регулятор 3 формирует сигналы управления на реле 7 времени и элемент 8 блокировки, В процессе регулирования рН культуральной среды имеют место переходы величины рН за рН и рН„„„, связанные с инерционностью объекта ре— гулирования.

При повышении величины рН и переходе за рН с двухпозиционный регулятор 3 выключает элемент 8 блокировки, который в свою очередь выключает блок 9 исполнительных механизмов и блок б запоминания и регистрации, При этом прекращается подача блоком 9 исполнительных механизмов в культуральную среду титрующего агента, и величина рН начинает снижаться. При снижении величины рН и переходе уровня рН„,„ двухпозиционный регулятор 3 включает в работу реле 7 времени, которое в течение за" данного временного интервала выдает управляющий сигнал на замыкание ключа 4. При этом аналоговый сигнал с выхода блока 2 вычитания проходит через замкнутый ключ 4 на вход блока 5 слежения, По истечении временного интервала реле 7 времени размыкает ключ 4 и величина сигнала с выхода блока 2 вычитания, соответствующая моменту размыкания ключа 4, сохраняется в блоке 5 слежения до следующего цикла измерения, а сигнал, пропорциональный этой величине, поступает на вход блока 6 запоминания и регистрации.

В момент окончания работы реле 7 времени. включается элемент 8 блокировки, который формирует сигнал на включение блока б запоминания и

71

4 ет максимально возможную величину выходного сигнала, Таким образом, устройство для измерения скорости образования биомассы обеспечивает автоматический контроль скорости образования биомассы в ходе процесса выращивания микроорганизмов с высокой точнотью, Формула изобретения

Составитель А, Чалый

Редактор И. Горная Техред В.Кадар Корректор М. Шароши

Заказ 40 18/22 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

13355 регистрации и блока 9 исполнительных механизмов. При этом блок 6 запоминания и регистрации фиксирует сигнал, поступивший к данному моменту времени с выхода блока 5 слежения, а блок, 9

5 исполнительных механизмов начинает подачу в культуральную среду титрующего агента, что приводит к повышению рН культуральной среды до значения рН„„„,, Цикл работы устройства для измерения скорости образования биомассы повторяется, Сигнал, зарегистрированный на выходе устройства блоком 6 запоминания и регистрации, характеризует величину снижения рН культуральной среды за заданное постоянное время, т,е. скорость снижения рН, а следовательно, скорость образования биомассы.

Временной интервал, задаваемый реле 7 времени, выбирается с учетом имеющейся информации о контролируемом процессе биосинтеза так, что за этот интервал величина рН не достига- 5 ет значения рН и блок 9 исполнимин тельных механизмов включается через элемент 8 блокировки по окончании работы реле 7 времени. Однако, при аварийной ситуации, когда величина рН успевает достичь значения рН до окончания времени работы реле 7 времени, по сигналу двухпозиционного регулятора 3 реле 7 времени выключается, При этом включается элемент 8 блокировки и блок 9 исполнительных механизмов начинает подачу в среду титрующего агента, а блок 6 запоминания и регистрации регистрируУстройство для измерения скорости образования биомассы, содержащее датчик-измеритель величины рН, двухпозиционный регулятор с зоной нечувствительности, блок исполнительных механизмов, ключ и блок запоминания и регистрации, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено блоком вычитания, блоком слежения и последовательно соединенными реле времени и элементом блокировки, выход последнего подключен к блоку исполнительных механизмов и блоку запоминания и регистрации, второй вход которого соединен с выходом блока слежения, при этом датчик-измеритель величины рН подключен к входу блока вычитания, выход которого одновременно соединен с входами ключа и двухпоэиционного регулятора, выход последнего связан с первым входом элемента блокировки и входом реле времени, выход последнего соединен с вторым входом элемента блокировки и управляющим входом ключа, а выход ключа подключен к входу блока слежения.