Культивирования микроорганизмов

Культивирования микроорганизмов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е l70899

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 6а,. 15||, 30Ь, 14

Заявлено 06 Ч.1964 (№ 898738/28-13) с присоединением заявки ¹

Приоритет

МПК С 12Ь

С 121с

УДК 663.131:621 — 523 (088.8) Государственный комитет ло дела изобретений и открытий СССР

Опубликовано 11.Ч.1965. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 28,VI.1965

Автор изобретения

В. Н. Чернов

Заявитель

СОСУД ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ

Подггиская грутга Лб 14

Отработка технологического процесса культивирования того илн нного микроорганизма предполагает подбор оптимального релкима перемешивания жидкости в культуральном сосуде. Перемешивание осуществляют с помощью мешалок. Для исключения проникновения посторонних микроорганизмов из окружающей среды во внутреннюю полость сосуда мешалки связывают с приводом посредством магнитных муфт, позволяющих разделить ведущую и ведомую часть муфты перегородкой, герметизирующей сосуд..

Для подбора оптимальных режимов культивирования необходимо обеспечить бесступенчатое регулирование и стабилизацию скорости вращения мешалки. С этой целью предлагаемый сосуд снабжен следящим регулятором скольжения муфты. Регулятор содержит измерительный канал с датчиком скорости мешалки и канал эталонных частот с генератором, выполненным с возможностью настройки на различные частоты, "ao.naòñòâótoùèå требл емым скоростям м:-шалк:t.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый культуральный сосуд в разрезе; на фиг. 2 схематично показана часть культурального сосуда с электромагнптной муфтой и датчиком скорости; йа фнг. 3 — основные электрические узлы схемы управления муфтой.

Основными частями регулятора явля|отся электромагнитная муфта 1 скольжения, измерительный канал 2 с датчиком 3 скорости вращения мешалки, канал 4 эталонных частот с задающим генератором, реверсивный двигатель 5, работающий .на разностном сигнале измерительного и эталонного каналов, н регулятор б тока управления в катушке муфты, связанный с реверсивным электродвигателем

7. На валу электродвигателя установлен индуктор о, служащий ведущей частью муфты.

Ведомая часть — корпус 9 якоря — за счет магнитной связи с индуктором увлекается последним при вращении электродвигателя.

15 Вал 10 корпуса якоря вращается в подшипнике скольжения 11, установленном в кронштейне 12, которьш в свою очередь крепится на внутренней стороне верхней крышки культурального сосуда 18. Внизу вала установлена

20 мешалка 14. В зазоре между нндуктором и якорем расположен стакан 15 нз немагннтной нержавеющей стали. Наличие этой перегородки исключает необходимость установки са 1bникового уплотнения в месте выхода вала, 25 вращающего мешалку, .*.з культурального сосуда. Отсутствие сальника .надежно защищает внутреннюю полость культ.:рального сосуда от попадания нос| ронннх мнкроорган||змов.

Обмотка 1б пндуктора номещсна и кольце30 вой fia3; выходные концы Обмотки соединены

60 с токосъемными кольцами 17. Кольцевой якорь 18 выполнен из материала с,высокой магнитной про ницаемостыо. Якорь помещен в герметичную полость корпуса 9, выполненного из,немагнитного антикоррозионного материала, например из .нержавеющей стали.

Датчик скорости вращения мешалки содержит диск 19, жестко установленный на валу

10, фотоэлектрическое устройство, состоящее и|з осветителя 20 и фотоэлемента 2!. Диск имеет оино 22 в виде полукольца. Свет от осветителя, снабженного отражателем 28, проходит через светопровод 24, окно в диске, светопровод 25 и попадает далее на фотоэлемент. Светопроводы заключены в защитные трубки 26. Снару?ки осветитель и фотоэлемент закрыты светонепроницаемым ко?кухом 27, имеющим перегородку 28 для предотвращения непосредственного попадания света от осветителя на фотоэлемент. При вращении вала вместе с диском световой поток, попадающий на фотоэлемент, модулируется частотой вращения в ал а.

Как видно из описанного, узел индикации скорости вращения вала с мешалкой не содерж T в себе движущихся частей, выходящих из внутренней стерильной полости культурального сосуда в окружающую атмосферу, что гарантирует надежную стерильность процесса. Кроме того, детали, входящие в узел индикации, допускают стерилизацию острым паром и не подвержены влиянию повышенной вла?кности.

Электрическая схема регулятора содер?кит датчик 3 скорости врагцения мешалки, эталонный и измерительный каналы — соответственно 4 и 2, контактный вибропреобразователь 29, усилительные схемы 30, реверсивный двигатель 5, регулятор 6 тока муфты и источник питания 31.

Электрический сигнал переменного тока, выделяющийся на нагрузке 32 фотоэлемента, поступает на усилительно-ограничительную схему 88 и далее на ждущий генератор

34 пилообразного напряжения. Амплитуда сигнала, формируемого на выходе генератора, пропорциональна скорости вращения вала с мешалкой. Амплитудный детектор, состоящий из диода 85 и конденсатора 86, преобразует пилообразный сигнал в постоянное напряжение, равное по величине амплитуде переменной составляющей пилообразных импульсов. Высокоомное сопротивление 87 предназначено для создания цепи разряда конденсатора 86 при уменьшении числа оборотов вала.

Эталонный канал, необходимый для создания опорного напряжения, пропорционального известной частоте, содержит генератор 88 эталонных частот с плавной регулировкой ча5

45 стоты, усилитель-ограничитель 89 и генератор 40 пилообразного напряжения.

Напряжение, формируемое генератором 88, преобразуется усилителем-ограничителем 89 в сигнал, прямоугольной формы, а затем так же как и в измерительном канале, — в пилообразное напряжение. Назначение остальных элементов схемы диода 41, конденсатора 42 и сопротивления 48 аналогично описанному р анее.

Постоянные напряжения с выходов измерительного канала и канала эталонных частот подаются на контакты впбропреобразователя 29. Разностный сигнал прямоугольной формы поступает далее на усилитель 44 напряжения и усилитель 45 мощности. Нагрузкой последнего является управляющая обмотка реверсивного двигателя 5. Двигатель механически связан с регулятором 6 тока муфты (реостатом), установленным в цепи питания обмотки 16 индуктора.

Стабилизация скорости мешалки осуществляется следуюшим образом.

При изменении вязкости культуральной жидкости изменяется нагрузочный момент мешалки. Если вязкость возрастает, скорость вращения мешалки и, соответственно, частота сигнала на выходе датчика уменьшаются по сравнению с эталонной частотой. Вследствие этого возрастает амплитуда пилообразного напряжения на конденсаторе 86. Возникающий при этом разностный сигнал приводит во вращение реверсивный электродвигатель, который, воздействуя на реостат, увеличивает ток в обмотке индуктора, и сколь?кение муфты уменьшается. Это приводит к увеличению числа оборотов и, следовательно, к уменьшению разностного сигнала. Дальнейший процесс восстановления заданной скорости будет происходить до тех пор, пока разностный сигнал не станет равным нулю.

Регулирование скорости вращения мешалки осуществляется путем изменения частоты задающего генератора вручную или посредством программного механизма.

Предмет изобретения

Сосуд для культивирования микроорганизмов, снабженный мешалкой, связанной с приводом посредством магнитной муфты, отличаюи ийся тем, что, с целью стабилизации скорости вращения мешалки, а так?ке обеспечения возможности бесступенчатого регулирования этой скорости, он снабжен следящим регулятором сколь?кения муфты, содержащим измерительный канал с датчиком скорости мешалки и канал эталонных частот с генератором, выполненным с возможностью настройки на различные частоты, соответствующие требуемым скоростям мешалки.

Составитель Л. М. Житомирская

Редактор В. Ф. Чулкова Техрсд T. П. Курилко Корректор Л. В. Тюннева

Заказ 1309/10 Тираж 575 Формат бум. 60 (90 /ц Объем 0,27 изд. л. Цена 5 кo ь

Ц11ИИПИ Росударствеппого комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, д. 2