本發(fā)明涉及一種自動(dòng)發(fā)酵設(shè)備及工藝控制在線檢測裝置，具體來說涉及一種發(fā)酵罐尾氣在線分析儀。

背景技術(shù)：

代謝（metalsolism）是細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的各種化學(xué)反應(yīng)的總稱，由分解代謝(catabolism)和合成代謝(anabolism)兩個(gè)過程組成。分解代謝是指細(xì)胞將大分子物質(zhì)降解成小分子物質(zhì)，并在這個(gè)過程中產(chǎn)生能量的過程。合成代謝是指細(xì)胞利用簡單的小分子物質(zhì)合成復(fù)雜大分子的過程，在這個(gè)過程中要消耗能量。無論是分解代謝還是合成代謝，代謝途徑都是由一系列連續(xù)的酶促反應(yīng)構(gòu)成的，無論是好氧微生物還是厭氧微生物都會產(chǎn)生CO₂，所以微生物呼出氣體中CO₂ 含量的改變可反映菌體代謝的變化，在發(fā)酵代謝調(diào)控中有著非常重要的意義。除此之外，好氧微生物對底物的同化作用可以通過其呼吸活性進(jìn)行測定。用氧電極可以直接測量微生物的呼吸活性。測量的原理基本上都是用適合的微生物電極與氧電極組成，利用微生物的同化作用耗氧，通過測量氧電極電流的變化量來測量氧氣的減少量，從而達(dá)到測量底物濃度的目的。

微生物在生長代謝過程中，O₂的消耗、CO₂的產(chǎn)生可以比較容易檢測，但大多數(shù)微生物發(fā)酵后產(chǎn)生有臭味的氣體，這些帶臭味的氣體大多數(shù)是一些揮發(fā)性的醛類、酸類、醇類、酯類、胺類、硫醇類、酚類、噻唑、吲哚和呋喃類雜環(huán)化合物類等。一般簡單的發(fā)酵氣味由幾十種上述化合物組成，復(fù)雜的發(fā)酵氣味由幾百種上述化合物組成。濃度不同呈現(xiàn)的主體氣味不同，比如低濃度的吲哚呈現(xiàn)出香氣，高濃度的吲哚呈現(xiàn)出糞便的臭氣。用目前市場上用的環(huán)境氣體分析儀（一般只能測定氧氣、二氧化碳、一氧化碳、硫化氫、甲醛、二氧化硫等8~10種）或汽車尾氣分析儀（測排氣中一氧化碳、碳?xì)浠衔锖偷趸衔锍煞荩┦菬o法進(jìn)行檢測的。

實(shí)驗(yàn)室研究用的發(fā)酵罐有用氣質(zhì)聯(lián)用儀（GC-MS）測定發(fā)酵尾氣成分的報(bào)導(dǎo)，但氣質(zhì)聯(lián)用儀價(jià)格昂貴，且需要專門的進(jìn)樣裝置，其檢測過程復(fù)雜、時(shí)間較長，不能用于工業(yè)發(fā)酵生產(chǎn)在線檢測中。目前，發(fā)酵工業(yè)自動(dòng)控制水平低，例如谷氨酸發(fā)酵，多數(shù)生產(chǎn)廠基本的檢測控制參數(shù)有：在線檢測發(fā)酵液溫度、罐內(nèi)壓力、通風(fēng)量、排氣流量、連續(xù)流加氨水流量等。離線檢測發(fā)酵液的酸度、菌體濃度、糖濃度、谷氨酸濃度。根據(jù)這些參數(shù)值進(jìn)行人工控制，可以生產(chǎn)，但是過程不穩(wěn)定，情況不太明又不及時(shí)，生產(chǎn)只是一般水平。有些廠自動(dòng)控制發(fā)酵液溫度、罐內(nèi)壓力、進(jìn)罐空氣流量，使這些參數(shù)穩(wěn)定，提高了生產(chǎn)水平。有些廠增加在線檢測參數(shù)，應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)，都取得可喜的成果，但要實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化控制還有一段距離。微生物發(fā)酵生成產(chǎn)物的同時(shí)都要產(chǎn)生CO₂和揮發(fā)性氣味成分，產(chǎn)生CO₂的量和揮發(fā)性氣味成分的量與細(xì)胞代謝密切相關(guān)，因此，在線連續(xù)檢測記錄發(fā)酵排氣中的成分及濃度是很重要和很有意義的。通過檢測可以對發(fā)酵過程進(jìn)行代謝調(diào)控，做到對發(fā)酵過程“情況明、過程穩(wěn)、生產(chǎn)優(yōu)”。

近年來，電子鼻技術(shù)逐漸應(yīng)用到發(fā)酵過程的快速檢測上。電子鼻技術(shù)有快速、無損的優(yōu)點(diǎn)，但研究多局限于利用金屬氧化物傳感器等傳統(tǒng)傳感器檢測發(fā)酵，難以區(qū)分相似物質(zhì)，且對環(huán)境中濕度的變化敏感，容易引起檢測結(jié)果的偏差，對硫醇、胺等氣體靈敏度低，而這些氣體往往是發(fā)酵腐敗的特征氣體，金屬氧化物氣體傳感器與反應(yīng)物之間主要是依靠范德華吸引力，這種分子作用力是分子間的極弱作用力，靈敏度較差，而且金屬氧化物氣體傳感器在溫度高，長時(shí)間工作后，響應(yīng)基準(zhǔn)值容易發(fā)生偏移。

紅外線傳感器和新型氣敏材料制成的氣體傳感陣列監(jiān)測技術(shù)不但利用了分子間的范德華力等弱力，而且引入了金屬鍵、極性鍵，具有較強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)，而且受空氣濕度的影響小。新型氣敏材料制成的氣體傳感陣列監(jiān)測中使用的氣敏材料具有分子識別性功能，這種方法靈敏度高，可以區(qū)分化學(xué)性質(zhì)極其相似的物質(zhì)，克服了常見傳感器難區(qū)分相似物質(zhì)的缺點(diǎn)，能檢測出發(fā)酵過程中氣體的微量變化，從而比較準(zhǔn)確地監(jiān)測發(fā)酵過程中狀態(tài)和內(nèi)部成分的變化。通過尾氣數(shù)據(jù)獲取的微生物生理代謝參數(shù)，對發(fā)酵過程進(jìn)行了工藝優(yōu)化。

微生物發(fā)酵從形態(tài)上分液體發(fā)酵和固態(tài)發(fā)酵，液體發(fā)酵絕大多數(shù)為單菌種純種發(fā)酵，固態(tài)發(fā)酵既可以是單菌種純種發(fā)酵，又可以是多菌種混合發(fā)酵。其發(fā)酵尾氣特點(diǎn)有所不同，固態(tài)發(fā)酵尾氣濕度大，尾氣中可能帶有粉塵、菌體孢子等固態(tài)微粒；液體發(fā)酵尾氣濕度也大，但尾氣中不會有固態(tài)微粒。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要針對發(fā)酵罐尾氣成分復(fù)雜、濕度高，普通的尾氣檢測分析儀和電子鼻很難實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測，提出基于多種紅外線傳感器和新型氣敏材料制成的氣體傳感器構(gòu)成陣列相結(jié)合的發(fā)酵過程在線尾氣檢測分析儀。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：發(fā)酵罐尾氣在線分析儀，包括外殼，外殼上設(shè)有顯示屏，外殼上設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，進(jìn)氣口和出氣口之間連接通氣管，外殼內(nèi)設(shè)有檢測系統(tǒng)、電路控制系統(tǒng)，外殼外分別連接采樣系統(tǒng)和上位機(jī)系統(tǒng)，檢測系統(tǒng)設(shè)在通氣管上，采樣系統(tǒng)連接檢測系統(tǒng)，檢測系統(tǒng)連接電路控制系統(tǒng)，電路控制系統(tǒng)連接上位機(jī)系統(tǒng)，采樣系統(tǒng)采集的發(fā)酵罐尾氣通過檢測系統(tǒng)測定得到各種氣體的電信號，電信號由電路控制系統(tǒng)處理后發(fā)送到上位機(jī)系統(tǒng)。

所述采樣系統(tǒng)包括多個(gè)尾氣進(jìn)樣管，每個(gè)尾氣進(jìn)樣管均連接通氣管，每個(gè)尾氣進(jìn)樣管和通氣管連接處設(shè)有電控轉(zhuǎn)換閥。

所述檢測系統(tǒng)包括紅外線CO₂傳感器、電化學(xué)O₂傳感器和陣列式半導(dǎo)體氣體傳感器，通氣管上依次設(shè)有氣水分離器、灰塵過濾器、硅膠、氣泵、穩(wěn)流閥、氣體流量計(jì)和三通閥，三通閥分別連接管路一和管路二，管路一上串聯(lián)設(shè)有紅外線CO₂傳感器和電化學(xué)O₂傳感器，管路二上設(shè)有陣列式半導(dǎo)體氣體傳感器，管路一和管路二均連接出氣口，氣水分離器上設(shè)有排水管，穩(wěn)流閥上設(shè)有排氣管。

所述檢測系統(tǒng)包括陣列式紅外線氣體傳感器、陣列式半導(dǎo)體氣體傳感器和電化學(xué)O₂傳感器，通氣管上依次設(shè)有氣水分離器、陣列式紅外線氣體傳感器、陣列式半導(dǎo)體氣體傳感器、電化學(xué)O₂傳感器、流量傳感器、溫度傳感器、流量調(diào)節(jié)器和氣泵，氣水分離器上設(shè)有排水管。

所述陣列式半導(dǎo)體氣體傳感器具有氣室結(jié)構(gòu)，氣室結(jié)構(gòu)包括氣室殼體、氣體傳感器、氣室底蓋、氣室上蓋、傳感器陣列電路板，氣室殼體通過螺栓或螺絲分別連接氣室上蓋和氣室底蓋，氣室殼體和氣室上蓋之間設(shè)有密封墊，氣室殼體一端設(shè)有進(jìn)氣管接頭，另一端設(shè)有出氣管接頭，氣室殼體為長方形結(jié)構(gòu)，氣室殼體內(nèi)設(shè)有槽體，槽體兩端為錐形，槽體的內(nèi)槽底面上均布開設(shè)有用于安裝氣體傳感器的小孔，傳感器陣列電路板通過固定螺絲固定在氣室殼體底部，氣體傳感器焊接在傳感器陣列電路板上，氣體傳感器和小孔之間通過密封圈進(jìn)行密封，氣體傳感器的采氣罩突出于傳感器的小孔外。

所述陣列式紅外線氣體傳感器具有氣室結(jié)構(gòu)，氣室結(jié)構(gòu)包括紅外光源、可變波長濾光器、進(jìn)氣口、出氣口、內(nèi)腔鍍膜氣室、溫濕度傳感器、濾光片和紅外探測器，內(nèi)腔鍍膜氣室內(nèi)部一端設(shè)有可變波長濾光器，可變波長濾光器前端設(shè)有紅外光源，另一端設(shè)有紅外探測器，紅外探測器前端設(shè)有濾光片，可變波長濾光器和紅外探測器都與內(nèi)腔鍍膜氣室之間通過密封膠圈密封，內(nèi)腔鍍膜氣室上設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，進(jìn)氣口處設(shè)有溫濕度傳感器。

所述電路控制系統(tǒng)包括信號預(yù)處理電路、微處理器和通訊接口電路，信號預(yù)處理電路與檢測系統(tǒng)連接，微處理器分別連接顯示電路、按鍵電路、電源電路、時(shí)鐘電路、存儲電路和通訊接口電路，信號預(yù)處理電路的輸出端與微處理器連接，顯示電路的輸入端與微處理器的I/O口連接，按鍵電路輸出端與微處理器的I/O口連接，時(shí)鐘電路和存儲電路分別與微處理器對應(yīng)口連接，電源電路的輸出端與微處理器的電源端連接，通訊接口電路輸入端與微處理器的通信接口連接，微處理器中安裝有尾氣數(shù)據(jù)分析單元、生物量計(jì)算單元和異常報(bào)警單元。

所述上位機(jī)系統(tǒng)包括發(fā)酵罐控制單元、發(fā)酵罐檢測單元、代謝調(diào)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、發(fā)酵專家系統(tǒng)和異常報(bào)警單元，電路控制系統(tǒng)連接計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)分別連接發(fā)酵罐控制單元、發(fā)酵罐檢測單元、發(fā)酵專家系統(tǒng)、異常報(bào)警單元和代謝調(diào)控系統(tǒng)。

本發(fā)明的多功能發(fā)酵尾氣檢測分析儀體積小、功耗低、可靠性高、價(jià)格低廉、可以實(shí)現(xiàn)在線測量、可以實(shí)現(xiàn)便攜式設(shè)計(jì)，易于推廣和大范圍使用等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖1。

圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖2。

圖3是陣列式半導(dǎo)體氣體傳感器的氣室結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖3的側(cè)視圖。

圖5是圖3的A-A剖視圖。

圖6是圖5的I處放大示意圖。

圖7是陣列式紅外線氣體傳感器的氣室結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是圖7的B-B剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

如圖1～圖8所示的發(fā)酵罐尾氣在線分析儀，包括外殼，外殼上設(shè)有顯示屏，外殼上設(shè)有進(jìn)氣口和出氣口，進(jìn)氣口和出氣口之間連接通氣管，外殼內(nèi)設(shè)有檢測系統(tǒng)、電路控制系統(tǒng)，外殼外分別連接采樣系統(tǒng)和上位機(jī)系統(tǒng)，檢測系統(tǒng)設(shè)在通氣管上，采樣系統(tǒng)連接檢測系統(tǒng)，檢測系統(tǒng)連接電路控制系統(tǒng)，電路控制系統(tǒng)連接上位機(jī)系統(tǒng)，采樣系統(tǒng)采集的發(fā)酵罐尾氣通過檢測系統(tǒng)測定得到各種氣體的電信號，電信號由電路控制系統(tǒng)處理后發(fā)送到上位機(jī)系統(tǒng)。

所述采樣系統(tǒng)包括多個(gè)尾氣進(jìn)樣管，通過尾氣進(jìn)樣管對發(fā)酵罐尾氣進(jìn)行多點(diǎn)采樣，每個(gè)尾氣進(jìn)樣管均連接通氣管，每個(gè)尾氣進(jìn)樣管和通氣管連接處設(shè)有電控轉(zhuǎn)換閥，每個(gè)尾氣進(jìn)樣管上均設(shè)有閥門，閥門與多路脈沖控制器連接，通過多路脈沖控制器對閥門進(jìn)行自動(dòng)化控制。

如圖1所示，一種檢測系統(tǒng)包括紅外線CO₂傳感器、電化學(xué)O₂傳感器和陣列式半導(dǎo)體氣體傳感器，通氣管上依次設(shè)有氣水分離器、灰塵過濾器、硅膠、氣泵、穩(wěn)流閥、氣體流量計(jì)和三通閥，用于固態(tài)發(fā)酵罐尾氣檢測，固態(tài)發(fā)酵罐尾氣濕度大，尾氣中可能帶有粉塵、菌體孢子等固態(tài)微粒，通過氣水分離器進(jìn)行氣水分離，氣水分離器上設(shè)有排水管，分離出的水通過排水管排出，通過灰塵過濾器對固態(tài)微粒進(jìn)行過濾，通過硅膠進(jìn)行吸潮，保證進(jìn)入的尾氣干凈、濕度低，三通閥分別連接管路一和管路二，管路一上串聯(lián)設(shè)有紅外線CO₂傳感器和電化學(xué)O₂傳感器，管路二上設(shè)有用于檢測尾氣中除CO₂和O₂以外的其他成分的陣列式半導(dǎo)體氣體傳感器，管路一和管路二均連接出氣口，穩(wěn)流閥上設(shè)有排氣管，使得從多個(gè)尾氣進(jìn)樣管進(jìn)來的氣體不相互干擾，待通氣管上都為同一尾氣進(jìn)樣管過來的氣體時(shí)才進(jìn)入傳感器測定。

如圖2所示，另一種檢測系統(tǒng)包括陣列式紅外線氣體傳感器、陣列式半導(dǎo)體氣體傳感器和電化學(xué)O₂傳感器，通氣管上依次設(shè)有氣水分離器、陣列式紅外線氣體傳感器、陣列式半導(dǎo)體氣體傳感器、電化學(xué)O₂傳感器、流量傳感器、溫度傳感器、流量調(diào)節(jié)器和氣泵，氣水分離器上設(shè)有排水管。

所述電路控制系統(tǒng)包括信號預(yù)處理電路、微處理器和通訊接口電路，信號預(yù)處理電路與檢測系統(tǒng)中的各種傳感器連接，微處理器分別連接顯示電路、按鍵電路、電源電路、時(shí)鐘電路、存儲電路和通訊接口電路，信號預(yù)處理電路的輸出端與微處理器連接，顯示電路的輸入端與微處理器的I/O口連接，按鍵電路輸出端與微處理器的I/O口連接，時(shí)鐘電路和存儲電路分別與微處理器對應(yīng)口連接，電源電路的輸出端與微處理器的電源端連接，通訊接口電路輸入端與微處理器的通信接口連接，微處理器中安裝有尾氣數(shù)據(jù)分析單元、生物量計(jì)算單元和異常報(bào)警單元。

流量傳感器和溫度傳感器的信號輸出端連接微處理器，微處理器連接流量調(diào)節(jié)器，通過微處理器對流量調(diào)節(jié)器進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。

所述上位機(jī)系統(tǒng)包括發(fā)酵罐控制單元、發(fā)酵罐檢測單元、代謝調(diào)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、發(fā)酵專家系統(tǒng)和異常報(bào)警單元，電路控制系統(tǒng)連接計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)分別連接發(fā)酵罐控制單元、發(fā)酵罐檢測單元、發(fā)酵專家系統(tǒng)、異常報(bào)警單元和代謝調(diào)控系統(tǒng)。

檢測系統(tǒng)中多種傳感器檢測到的電信號通過信號預(yù)處理電路的濾波、放大處理后，進(jìn)入到微處理器，并通過溫度和氣壓等多參數(shù)補(bǔ)償?shù)忍幚砗?，由微處理器?jīng)通訊接口電路輸出到計(jì)算機(jī)，并在顯示電路上顯示溫度、氣壓、水分、O₂、CO₂等基礎(chǔ)測量值，還可由按鍵電路輸入檢測號在液晶顯示屏上查看各發(fā)酵罐的基礎(chǔ)測量值，該設(shè)計(jì)使得儀器具有響應(yīng)速度快、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠、重復(fù)穩(wěn)定好，操作維護(hù)簡便等優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)對發(fā)酵尾氣成分的連續(xù)在線測量。

發(fā)酵專家系統(tǒng)能夠?qū)τ?jì)算機(jī)內(nèi)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行多重分析。發(fā)酵專家系統(tǒng)能夠根據(jù)發(fā)酵罐的工況數(shù)據(jù)和發(fā)酵尾氣檢測系統(tǒng)采集的發(fā)酵罐尾氣排放數(shù)據(jù)，計(jì)算出發(fā)酵罐的發(fā)酵尾氣主成分種類，通過學(xué)習(xí)型數(shù)據(jù)庫判斷發(fā)酵所處工況區(qū)間；也可在發(fā)酵專家系統(tǒng)的在線故障診斷頁面上調(diào)入檢測的發(fā)酵尾氣主成分種類及檢測數(shù)據(jù)，通過高速訪問數(shù)據(jù)庫即時(shí)調(diào)取數(shù)據(jù)庫內(nèi)相對應(yīng)的診斷結(jié)果，診斷結(jié)果在發(fā)酵故障診斷結(jié)果顯示頁面上進(jìn)行顯示；診斷的結(jié)果包括被檢測發(fā)酵罐的故障診斷分析、尾氣主成分種類、代謝調(diào)控建議；操作員只需根據(jù)執(zhí)行診斷結(jié)果的代謝調(diào)控建議，可以輕松純技術(shù)性的解決發(fā)酵故障或代謝調(diào)控的優(yōu)化問題。

發(fā)酵專家系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫內(nèi)有發(fā)酵分類子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫內(nèi)含龐大的數(shù)據(jù)量，用戶在進(jìn)行每一類發(fā)酵時(shí)，發(fā)酵專家系統(tǒng)有自學(xué)習(xí)功能，可以將發(fā)酵的各種數(shù)據(jù)綜合分析。當(dāng)用戶使用本系統(tǒng)一段時(shí)間后，發(fā)酵專家系統(tǒng)診斷結(jié)果精確更高，而且無需用戶具備專業(yè)的發(fā)酵知識，有效提高了工作效率。本發(fā)明具有操作簡單方便快捷、診斷結(jié)果精確、勞動(dòng)強(qiáng)度低及診斷結(jié)果及時(shí)，便于用戶迅速做出調(diào)整，可及時(shí)解決發(fā)酵故障，避免因故障帶來的危險(xiǎn)狀況的發(fā)生；該發(fā)酵尾氣檢測系統(tǒng)的發(fā)酵專家系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫診斷功能還可用于是否染菌的檢測方法，當(dāng)發(fā)酵尾氣主成分為某種菌特有的發(fā)酵成分時(shí)可判斷為染菌或代謝易常。

如圖3～圖6所示，所述陣列式半導(dǎo)體氣體傳感器具有氣室結(jié)構(gòu)，氣室結(jié)構(gòu)包括氣室殼體2、氣體傳感器3、氣室底蓋5、氣室上蓋6、傳感器陣列電路板8，氣室殼體2通過螺栓或螺絲分別連接氣室上蓋6和氣室底蓋5，氣室殼體2和氣室上蓋6之間設(shè)有密封墊，氣室殼體2一端設(shè)有進(jìn)氣管接頭1，另一端設(shè)有出氣管接頭4，氣室殼體2為長方形結(jié)構(gòu)，氣室殼體內(nèi)設(shè)有槽體，槽體兩端為錐形，槽體的內(nèi)槽底面上均布開設(shè)有用于安裝氣體傳感器3的小孔，傳感器陣列電路板8通過固定螺絲7固定在氣室殼體2底部，氣體傳感器3焊接在傳感器陣列電路板8上，氣體傳感器3和小孔之間通過密封圈9進(jìn)行密封，氣體傳感器3的采氣罩突出于傳感器的小孔外；氣室上蓋6采用全密閉鑄造鋁一體成型結(jié)構(gòu)，確保了模塊內(nèi)部的氣閉性和屏蔽性，同時(shí)內(nèi)壁設(shè)有硅烷化涂層以提高表面光潔度減少吸附殘留量，從而大大減少在線檢測干擾因素，顯著提高氣體測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。本發(fā)明特別采用了對醛類、酸類、醇類、酯類、胺類、硫醇類、酚類、吲哚類雜環(huán)化合物類等8類分別敏感的納米材料半導(dǎo)體傳感器，數(shù)量為8~30個(gè)。

如圖7～圖8所示，所述陣列式紅外線氣體傳感器具有氣室結(jié)構(gòu)，氣室結(jié)構(gòu)包括紅外光源10、可變波長濾光器11、進(jìn)氣口15、出氣口13、內(nèi)腔鍍膜氣室12、溫濕度傳感器16、濾光片17和紅外探測器18，內(nèi)腔鍍膜氣室12內(nèi)部一端設(shè)有可變波長濾光器11，可變波長濾光器11前端設(shè)有紅外光源10，另一端設(shè)有紅外探測器18，紅外探測器18前端設(shè)有濾光片17，可變波長濾光器11和紅外探測器18都與內(nèi)腔鍍膜氣室12之間通過密封膠圈14密封，內(nèi)腔鍍膜氣室12上設(shè)有進(jìn)氣口15和出氣口13，進(jìn)氣口15處設(shè)有溫濕度傳感器16。

陣列式紅外線氣體傳感器是CO₂，NH₃，H₂O，SO₂四組分紅外集成氣體傳感器，紅外探測器為四組帶不同特定波長濾光片的測量紅外探測器和帶不同特定波長濾光片的參比紅外探測器的集成探測器。帶通帶中心波長為4.26μm濾光片的測量紅外探測器和帶相應(yīng)特定波長濾光片的參比紅外探測器的集成探測器用于檢測CO₂氣體；帶通帶中心波長為1.515μm濾光片的測量紅外探測器和帶相應(yīng)特定波長濾光片的參比紅外探測器的集成探測器用于檢測NH3氣體；帶通帶中心波長為1.49μm濾光片的測量紅外探測器和帶相應(yīng)特定波長濾光片的參比紅外探測器的集成探測器用于檢測水蒸氣（H₂O）；帶通帶中心波長為7.61μm濾光片的測量紅外探測器和帶相應(yīng)特定波長濾光片的參比紅外探測器的集成探測器用于檢測H₂S氣體。陣列式紅外線氣體傳感器可以裝配各種紅外探測器，通過紅外吸收原理，能精確探測CO₂、CH₄、NH₃、H₂O等氣體的濃度。

發(fā)酵尾氣檢測分析儀為發(fā)酵代謝調(diào)控提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持，為發(fā)酵品質(zhì)檢測及代謝調(diào)控提供了一種快速、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確且利于實(shí)時(shí)應(yīng)用的檢測方法。因此選擇發(fā)酵尾氣作為研究對象具有實(shí)用意義，對發(fā)酵行業(yè)控制技術(shù)的發(fā)展更具深遠(yuǎn)價(jià)值。