Многосвязная система управления микробиологическим синтезом

 

438017

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Ресву6лик (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 24.09.66 (21) 1104036/26-24 с присоединением заявки ¹â€” (32) Приоритст—

Опубликовано 30.07.74. Бюллетень Х1е 28

Дата опубликования описания 03.07.75 (51) М. 1хл. Ci 061 15/46

G 051 5/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий (53) УДК 612.015.36-529 (088.8) (72) Авторы

IuOIIPei СНИЯ

А. И. Поливода, Р. Ф. Гяум, В. Ф. Мосин, А. 3. Яковенко и П. Н. Фишер

Главное управление микробиологической промышленности при Совете Министров СССР (71) Заявитель

t 2

1541 МНОГОСВЯЗIIAII CITCTEiIIA VIIPABJIEIIIII!,*.-.:1*;; -: .;:::г,4.,;: 1

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИМ СИНТЕЗОМ

Иэвест!Иы системы уиравлсния ми <р0 110лсгическим синтезом, содержащие культиватор-реактор с растущей популяцией микроорганизмов в качестве объекта регулирования, турбидостатический канал регулирова1!1! я Г! л От н О с 1 и с О и т и ч е с!«и l I д я т Tl и I< Cì п л О тпости, задатчиком, усилителсгм сигнялсв управления и исполнительным мехя1низмс1м с !асосами-дозатсрами для отбора суспензии и добавле ния питательной среды, а также элементы и узлы для регулирования велич!«11ы рН и тампорату1ры.

Предлагаемая система отличается от известных тем, что сна содержит логический управляющий блок комплексной обработ::<и;:ифсрмациll с приемным lcTp01icTIBGTI, к кОтсрому через соглясу1ощие и преобразующие устройства подключены соединеыный трубопроводом с а втоматичес<ким дозаTîpîì-разбавителем проб суспензий датчик электрических сигналов, пропорциональны:< объематм отдельllbIx клеток ми1«роорганизмов, соед11ноне1ы11 с погруженными в клеточную суспснзию электродах!и измерительной схемы, датчик диэлектрической про1ницас4мости с двухпо Iccным генератором элскз рических колеба<1ий для получения ннфсрмацни о содержании биомассы и основной компсененты технслогического сь<рья; находящийся в суспензии культивирус4мых клеток датчик p:IcT!I!0pc;II!010 газа и оптический датчик .!урб!1дост!1тичсского канала 1регулировагния плотности. Выхсд логиче ского управля10щего блошка через формирователь команд подкл1очен к блоку исполнительных механизмов, установлснных в 1рубопровода, соединя1ощнх блск емкостей технологического сырья и элементов минераль110го и газового пита пня с общим смесителем элементов питания, который пссрсдс1вом с! IE!á1О И<с!:И01 0 электрическим регулятором расхода культурально!! среды Tðóáîпр0вода соединс4н с ку1ьтиватсрохГ-реактором, причем управляю!и: i входы регуляторов под,ключ",Ilû к фсрМИРОВЯ ГЕЛЮ КОХ!ЯНД, 15

3-;о п",зво,1яет увеличить интсГнсив! Iccть и к. п. д. биосинтеза, увеличить выход бис;!ace! I с единицы объема культиBàTîðÿ-реактора прн минимальной затрате ICA4I!04логического сырья, т. е. газа, например Ое, СО2, Н2, СН4, жидкости, например воды; питательной среды, Ilапример жидких или твердых углеводородов, минеральных добавок и микроэлсмснT 0B, я также с ргя низовять н11Г11зявлгм1нын cllll"

25 тсз требуемых ферментов, гсрмснсв, ямп1:0кислот и биологически яктпвсных препаратов, На чертеже привсдсня блок-схев!я системы управления.

Она выполнена в виде многосвяз:0EI cllcTC30 мы pcl ó Tèðî!Iàíilÿ, содержащей в ка !ес1ве

4381) 17

25 зю

40

3 обьекта регулирования кулылватор-реактор

1.

Для получения текущей инфор маци и о параметрах объем ного распределения клеток культивируемой популяции — ее дискретного образа система снабжена информацис н ным каналом, содержащим автоматический дозатор-разбавитель 2 проб суспензии, соеди ненный трубопроводом с,кондуктомет рическим датчиком 3, который обеспечивает выдачу электрических сивналов, пропорциональных обьемам проходящих через него отдельных клеток. Датчик 3 соединен через усилитель 4 с согласующим устройством 5, соединенным с преобразователем 6. С выходом информационного дискретного канала соединено приемное устройство 7. Приемное устройство выполнено в виде многоканального кодирующего устройства амплитуд электрических сигналов, поступающих с выхода и нформацHiolHHblx каналов в пропорционалыные последовательности ста ндартизирован ных импульсов, подаваемых на вход логического устройства 8.

В целях получения заданного соотношения основной ком по ненты технологического сырья (например углеводородов) и биомассы си стема снабжена также интегральным радиочастотным каналом, -есдержащим датчик 9 диэлект рической проницаемости с двухполосным генератором периодических электрических колебаний, соединенным с электродами, погруженными в суспензию культивируемых клеток и включен ными в измерительную схему, например мостовую, (на чертеже не показаны), выход которой сседи нвн со входом усилителя

10. Усилитель 10 связан с сумматором 11, который подключен к преобразователю 12 аналог — код. Сигналы с выхода преобразователя, пропорциональные соотношению основанной компоненты технологического сырья и биомассы в реакторе 1, поступают на вход приемного устройства 7.

Система управления в интегральном оптическом ка нале содержит дозатор-разбавитель 13, измеритель 14, оптический датчик 15 пло:пности со сравнивающим устройством, усилитель 16 сигналов управления и преобразователь 17, соединенный с прие мным устройством 7.

Система снабжена блоком 18 регули!рования величины рН, которь1й включает датчик с задатчиком величины:рН, усилитель сигналов управления и исполни те lbiHblH титрующий меха»низм (на чертеже не показаны), соединенный со смесителем 19. Система также имеет канал 20 температурной стабилизации, обычно содержащий датчик с задатчиксм температуры, усилитель, исполнительный механизм с регулируемым расходом хладаге нта в теплообмBHIHèiêå (на чертеже не показаны).

Кроме того, система снабжена инфс рмационным каналом газового питания, пе редающим и нформацию о текущем содержании растворенного газа в культуральной среде. Канал газового питания содержит датчик 2! ра4 створенного газа, например 02, С02, Н2, СН», усилигель 22 и преобразователь 23, соединенный с приемным устройством 7. Информация, поступающая,на вход приемного устройства 7 от информационного дискрет ного канала, интегралыього ради очаcTOTHого ка нала, интегрального оптического канала и информационного канала газового питания, после указанного цреобразования HpHewHblix уст ройством 7 вводится в логическое устройство 8, выполненное в виде дискретной счетно-решающей машины, которая путем анализа полученной информации обеспечивает требуемое корректиро вание образа популяции выдачей совокупности команд на формирователь 24 команд, с выхода которого сформированные команды поступают на блок 25 исполнительных механизмов. Исполнительные механизмы, установленные в трубопроводах, обеспечивают необходимую подачу элементов питательных субстратов, поступа1ощих из блока 26 емкостей для хранения газов, жидкостей, жидких и твердых питательных сред, в соответствии с пришедшими командами.

Трубопроводы, в которых установлены испол нительные меха низмы 25 подключены к общему смесителю 19, в выходном трубопроводе которого находится регулятср 27 расхода культу ральной среды, управляемый через формирователь 24 команд.

Культиватор-реактор 1 снабжен выходным трубопроводом, имеющим насос-,дозатор 28 отбора урожая суспензии, включен ный си нхронно с насосом-дозатором 27. С насоса-дозатора 28 су спензия как обычно поступает на центрифугу и далее на сушку, а фугат в обычную систему ре ге нерации культуральной среды.

Предмет изобретения многосвязная система управления микробиологическим си нтезо м, содержащая культиватор-реактор с растущей популяцией ми кроорганизмов в качестве объекта регулирования, оптический датчик плотности, задатчик, усилитель согналс в управления и исполнительный механизм с насосами-дозаторами для отб ора суспензии и добавления питательной среды в турбидостатическсм канале регулирования плотности, а та1кже элементы и узлы для регулирова ния величины рН и температуры, отличающаяся тем, что, с целью увеличения интенсивности и коэффициента полезного действия промышленного биосинтеза белкововитаминных кс нце нтратов при минимальной затрате технологического сырья, а также направленного синтеза требуемых ферментов, гормонов, ами ноки слот и биологически активных препаратов, она содержит логический управляющий блок комплексной обработчики и нформации с приемным устройством, к которому через согласующие и преобразу|ощие устройства подключены соединенный трубопровсдом с автоматическим дозатором-,разба438017

Составитель А. Маслов

Техред Г. Васильева

Корректор Л. Котова

Редактор Г. Яковлева

Заказ 2194 Изд. ¹0 1856 Тираж 624 Подиисиое

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытии

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

МОТ, Загорский филиал

5 вителем проб суспензий датчик электрических оипча IQB, пропорциональных объемаи отдельных клето|к микроорганизмов; соединен ный с погруженными в клеточную суспензию электродами измерительной схемы, датчик диэлектрической проницаемости с двухполосным генератором электрических колебаний для получения и нфо рмации о содержании биомассы и осиoBIHQH компо не нты технологического сырья; находящийся в суспензии культиви руемых клеток датчик растворе нного газа и оптический датчик трубидостатического ка и ал а регулирования плотности; выход логи6 ческого управляющего блока через формирователь кома|нд подключен к блоку исполнительных меха низмов, установле н ных в трубопроводах, соединяющих блок емкостей техно5 логического сырья и элементов минерального и газового IIHTBIHHH с общим смесителем элеме|нтов пита ния, который посредством снабжен ного элекприческям регулятором расхода культуралbHoé среды трубопровода соединен

1О с культиватором-реактором, причем управляющие входы регуляторов подключены к формирователю команд.