專利名稱：自動(dòng)調(diào)控氧化還原電位的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自動(dòng)調(diào)控氧化還原電位的裝置及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
無論化學(xué)反應(yīng)還是生物轉(zhuǎn)化，都需要控制反應(yīng)體系的條件。溫度、壓力、pH、濃度等都是常見的控制條件，基本已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)調(diào)控(表1)，這些監(jiān)控手段應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，大大提高了生產(chǎn)效率，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。但是很多重要的環(huán)境參數(shù)還沒有實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)及自動(dòng)化控制，氧化還原電位是其中之一。氧化還原電位(又稱氧化還原電勢(shì)， oxidoreduction potential 或 redox potential 或 reductionpotential，簡(jiǎn)禾爾 0RP)表Tj^ 一種物質(zhì)或體系給出電子或者獲得電子的能力，某一體系的ORP為該體系中不同氧化還原對(duì)的電勢(shì)總和。反應(yīng)體系的ORP在很大程度上能決定目標(biāo)物質(zhì)或微生物等進(jìn)行氧化或還原反應(yīng)的可行性和反應(yīng)程度。表1.重要環(huán)境參數(shù)的檢測(cè)及控制方法
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)調(diào)控氧化還原電位的裝置，其特征在于，它包括至少一個(gè)發(fā)酵罐、用于測(cè)定所述發(fā)酵罐內(nèi)氧化還原電位的ORP電極、接收所述ORP電極的信號(hào)并將所述ORP電極的信號(hào)與用戶預(yù)定信號(hào)值或信號(hào)區(qū)間值比較而產(chǎn)生一控制信號(hào)的中央處理器、接收所述中央處理器的控制信號(hào)并據(jù)所述控制信號(hào)控制通向所述發(fā)酵罐的氣體流速的氣體流量控制器；所述ORP電極與所述中央處理器之間設(shè)置有轉(zhuǎn)換所述ORP電極的信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換器和將所述標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述中央處理器能接收的數(shù)字信號(hào)的第一 I/O 模塊；所述中央處理器與所述氣體流量控制器之間設(shè)置一將所述中央處理器的控制信號(hào)轉(zhuǎn)化為所述氣體流量控制器能接收的電信號(hào)的第二 I/O模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述氣體流量控制器是控制空氣、氧氣和/ 或氮?dú)饬魉俚碾娦盘?hào)控制脈沖閥門。
3.如權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于所述中央處理器接收所述ORP電極的信號(hào)并將所述ORP電極的信號(hào)與用戶預(yù)定信號(hào)值或信號(hào)區(qū)間值比較而產(chǎn)生另一控制信號(hào)； 所述裝置還包括接收所述中央處理器的另一控制信號(hào)并據(jù)所述另一控制信號(hào)控制通向所述發(fā)酵罐的氧化劑和/或還原劑的流速的液體流量控制器；所述第二 I/O模塊將所述中央處理器的另一控制信號(hào)轉(zhuǎn)化為所述液體流量控制器能接收的電信號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于所述液體流量控制器為蠕動(dòng)泵。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種自動(dòng)調(diào)控氧化還原電位的裝置。該裝置包括至少一個(gè)發(fā)酵灌、用于測(cè)定所述發(fā)酵罐內(nèi)氧化還原電位的ORP電極、接收所述ORP電極的信號(hào)并將所述ORP電極的信號(hào)與用戶預(yù)定信號(hào)值或信號(hào)區(qū)間值比較而產(chǎn)生控制信號(hào)的中央處理器、接收所述中央處理器的控制信號(hào)并據(jù)所述控制信號(hào)控制通向所述發(fā)酵罐的氣體流速的氣體流量控制器等。該裝置將氧化還原電位在線監(jiān)測(cè)、信號(hào)處理、反饋控制等過程系統(tǒng)集成起來，可用于優(yōu)化發(fā)酵體系氧化還原電位提高發(fā)酵產(chǎn)出，也可應(yīng)用于篩選具有優(yōu)良性狀新的工業(yè)生產(chǎn)菌株，及菌株生產(chǎn)性能優(yōu)化。此裝置的研制也可以使氧化還原電位的監(jiān)控與其它發(fā)酵控制自動(dòng)化監(jiān)控過程同步起來，提高其協(xié)同效應(yīng)。
文檔編號(hào)C12M1/36GK202099288SQ20102066798
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者劉偉, 張延平, 李寅, 王少華 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院微生物研究所