Проточный микрокалориметр

Проточный микрокалориметр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области калориметрических измерений теплопродукции микроорганизмов при их объемном культивировании в ферментере на жидких питательных средйх и может быть использовано в медицинской, микробиологической областях промышленности для непрерывного контроля роста и развития микроорганизмов. Цель . изобретения - повышение точности из- , мерения. Из теплообменника 7 культуральная суспензия и контрольная жидкость поступают соответственно в измерительную кювету 12 и эталонную кювету 13. При этом на электрических вьшодах основного датчика 17 возникает сигнал термоЭДС, пропорциональный передаваемому теплу и концентрации живых клеток. Контрольная жидкость, проходя по каналу 14 эталонной кюветы 13, обеспечивает стабильность экспериментального нуля микрокалориметра за счет компенсационного сигнала дополнительного датчика 18. При росте концентрации микроорганизмов в ферментере в измерительной кювете 12 увеличивается передача тепла в тепловой радиатор 4. Тепловой поток от теплового радиатора 4 к эталонной кювете 13 образует на электрических выводах дополнительного датчика 18 сигнал термоЭДС,пропорциональный этому потоку. Этот сигнал суммируется с сигналом основного Датчика 17.- 1 ил.. а (Л

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

Р1=СПУБЛИН (51) 4 G 01 К 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3970391/24-10 (22) 29.10.85 (46) 07.08.88. Бюл. И 29 (?1) Всесоюзный научно-исследовательский институт биологического приборостроения (72) А.А.Тарасиков (53) 536.621.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1I 466406, кл. G 01 К 17/08, 1972.

Авторское свидетельство СССР

У 1137343, кл. G 01 К 17/08, 1977. (54) ПРОТОЧНЫЙ MHKPOKAJIOPHMETP (57) Изобретение относится к области калориметрических измерений теплопродукции микроорганизмов при их объемном культивировании в ферментере на жидких питательных средах и может быть использовано в медицинской,микробиологической областях промьппленности для непрерывного контроля роста и развития микроорганизмов. Цель изобретения — повышение точности измерения. Из теплообменника 7 культу„„SU„„1415083 А 1 ральная суспензия и контрольная жидкость поступают соответственно в измерительную кювету 12 и эталонную кювету 13. При этом на электрических выводах основного датчика 17 возникает сигнал термоЭДС, пропорциональный передаваемому теплу и концентрации живых клеток ° Контрольная жидкость, проходя по каналу 14 эталонной кюветы 13, обеспечивает стабильность

"экспериментального нуля" микрокалориметра за счет компенсационного сигнала дополнительного датчика 18. При росте концентрации микроорганизмов в ферментере в измерительной кювете

12 увеличивается передача тепла в тепловой радиатор 4. Тепловой поток от теплового радиатора 4 к эталонной кювете 13 образует на электрических выводах дополнительного датчика 18 сигнал термоЭДС1пропорциональный этому потоку. Этот сигнал суммируется с сигналом основного датчика 17..

1 ил.

1415083

Изобретение относится к области

1 калориметрических измерений тепло-!

4 продукции микроорганизмов при их объемном культивировании в ферментере ! на жидких питательных средах и может быть использовано в медицинской, микробиологической и других областях промышленности, для непрерывного контроля роста и развития микроорга- lp низмов.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На чертеже показана конструкция проточного микрокалориметра, вид спе- 15 ! реди, разрез, Микрокалориметр содержит корпус 1 цилиндрической формы из теплоизоляционного материала с крышками 2 и теплостатирующим экраном 3, расположен- 20 ным на внешней поверхности корпуса

1 и крышек 2. Внутри корпуса 1 раэме-! щен тепловой радиатор 4, выполненный в виде двух дисков 5 из высокотеплолроводного материала, скрепленных 25 винтами 6 ° Внутрь теплового радиатор ра 4 помещен теплообменник 7 в виде диска из высокотеплопроводного материала с двухсторонним лабиринтным каналом 8, входными 9 и выходными 10 3р штуцерами. Между теплообменником 7 и тепловым радиатором 4 установлены уплотнительные прокладки il, обеспечивающие герметизацию каналов 8. Между измерительной 12 и эталонной (компенсационной) 13 кюветами, выполненными в виде дисков из высокотеплопроводного материала с лабиринтными ка= налами 14, и входными 15 и выходными

16 штуцерами размещены контактирую- 40 щие каждый с соответствующей кюветой основной 17 и дополнительный 18 датчики теплового потока, а также тепловой радиатор 4, имеющий тепловой контакт с датчиками 17 и 18, электричес- 45 ки соединенными между собой последовательно.

Между крышками 2 и кюветами 12 и, 13 установлены уплотнительные прокладки 19, обеспечивающие герметизацию каналов 14. Выходные штуцера 10 соединены с входными штуцерами 15 патрубками 20 из эластичного материала. Прокладки 21 и 22 и гайки 23 обеспечивают герметизацию корпуса мнкрокалориметра в случае работы в погружном режиме. Винты 24 крепят крышки 2 к корпусу 1.

Микрокалориметр работает следующим образом.

Через входные штуцера 9 в теплообменник 7 поступают культуральная суспензия из ферментера и контрольная (нейтральная) жидкость, например дистиллированная вода, иэ сборника, расположенного в ферментере. Проходя по каналу 8, жидкости выравнивают свои температуры эа счет теплообмена через тонкую стенку с точностью, ограниченной термическим сопротивлением стенки. Из теплообменника 7 культуральная суспензия и контрольная жидкость по выходным штуцерам 10, соединительным патрубкам 20 и входным штуцерам 15 поступают соответственно в измерительную 12 и эталонную 13 кюветы ° Проходя по каналу 14 измерительной кюветы 12, культуральная суспензия нагревается эа счет теплопродукции живых клеток. Выделяемое тепло передается через основной датчик 17 теплового потока в тепловой радиатор

4, в котором оно рассеивается. При этом на электрических выводах основ" ного датчика 17 возникает сигнал термоЭДС, пропорциональный передаваемому теплу и концентрации живых клеток. Контрольная жидкость в это время проходит по каналу 14 эталонной кюветы 13 для обеспечения стабильности экспериментального нуля

MHKpoKaJIopHMeTpa при воздейСтвии на него нестационарного теплового поля окружающей среды за счет компенсационного сигнала, снимаемого с дополнительного датчика 18.

В ходе процесса роста концентрации микроорганизмов в ферментере и, соответственно, роста выделяемого тепла в измерительной кювете 12 увеличивается передача тепла в тепловой радиатор 4, что приводит к увеличению его температуры. По этой причине измеряемый тепловой поток уменьшается, как если бы на него стал действовать противоположно направленный теп" ловой поток, вызванный повышением температуры теплового радиатора. Однако одновременно с этим фактором возникает и тепловой поток, направленный от теплового радиатора 4 к эталонной кювете 13, а на электрических выводах дополнительного датчика

18 теплового потока появляется сигнал термоЭДС, пропорциональный этому потоку. Снимаемый сигнал суммируется

1415О83

Составитель Н.Соловьева

Техред М.Ходанич Корректор М,Демчик,Редактор Н.Рогулич

Заказ 3863/38 Тираж 607

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное о

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4 с сигналом с основного датчика 17 и следовательно, компенсирует его уменьшение. Через выходные штуцера 16 культуральная суспензия и контрольная жидкость возвращаются в ферментер и сборник.

Конструкция микрокалориметра пре— дусматривает его использование в поrружном виде для ферментеров объемом более 20 л. Для ферментеров меньшего объема микрокалориметр может быть использован в состыкованном с корпусом ферментера состоянии.

Формула изобретения

Проточный микрокалориметр, содержащий устаноЪленные в корпусе из теплоизоляционного материала теплообменник и соединенные с ним измерительную и эталонную кюветы, между которыми размещен датчик теплового потока, контактирующий с измерительной кюветой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены дополнителЬный датчик теплового потока, контактирующий с эталонной кюветой, и тепловой радиатор из высокотеплопроводного материала, размещенный между кюветами в тепловом контакте с основным и дополнительным датчиками теплового потока, электрически соединенными между собой последовательно.