Устройство для определения количества биомассы в процессе периодического культивирования
Союз Соавтсинк
Соцнапнстнчвсинк
Рвспубпни
К АВТОБУС КРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт.. саид-ву (22) Заявлено 30 ° 10 ° 80 (21) 321 8825/28-1 3 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.
G 01 K 17/00
1Ьсударствснный кенктвт
СССР
IIo делан язаврвтений и вткрыткй
Опубликовано 23.05 ° 82 Бюллетень М 19
Дата опубликования описания 23.05.82 (53) УДК 536 621 ° . 2 (088. 8) Е.Ф. Андреев, Г.Б. Бравова, Е.И. Булгако
1" и Л. Н. Ларина (72) Авторы изобретения злу, ы
Всесоюзный научно-исследовательский биотекииидсык йд институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА
БИОМАССЫ В ПРОЦЕССЕ ПЕРИОДИЧЕСКОГО
КУЛЬТИВИРОВАНИЯ
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам для определения количества биомассы по величине тепловыделений микроорганизмов в процессе их роста, и может быть использовано в микробиологической, пищевой, медицинской и других отраслях промышленности. . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для определения количества биомассы в процессе периодическо го культивирования, содержащее тепломер и регистратор (lj.
Однако это устройство не позволяет автоматически отслеживать максимальную величину удельных тепловыделений в текущем процессе периодического культивирования, что ведет к снижению точности определения конечного количества биомассы на ранней стадии культивирования и требует дополнительных матеезатических расчетов для перевода величины термоЭДС с тепломера в количество биомассы.
Цель изобретения - повышение точности определения конечного количесаS ва биомассы на раннеи стадии культивирования.
Указанная цель достигается тем, что устройство для определения ко1О личества биомассы в процессе периоди- ческого культивирования, содержащее тепломер и регистратор, дополнительно оснащено дифференциатором и последовательно размещенными между тепло.
15 мером и регистратором фазоинвертором, реле и коррелятором, при этом вход дифференциатора связан с вы,ходом тепломера, а выход - через нуль-индикатор с управляющим входом реле.
На фиг. 1 изображено устройство для определения количества биомассы в процессе периодического культивирования; на фиг. 2 а, б — соотгде гд () m (71) qx
По достижении q максимальной величины удельных тепловыделений (т,О, фиг.2а) сигнал с.дифференциатора б, поступающего в нуль-индикатор 7, равен нулю, а затем принимает отрицательное-значение (фиг.26, т 3, отрезок О E). Сигнал с дифференциатора. 6 соответствует нулевому значению. По команде с нуль-индикатора
7 реле 3 отключает коррелятор 4 от фазоинвертора 2. Максимальный сигнал с тепломера 1, зафиксировайный регистратором, соответствует ожидаемо у конечному количеству биомассы.
Таким образом, использование предлагаемого устройства для определения количества биомассы позволит повысить точность определения конечного количества биомассы на ранней стадии культивирования микроорганизмов.
Формула изобретения
Устройство для определения колйчества биомассы в процессе периодического культивирования, содержащее тепломер и регистратор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения, оно дополнительно оснащено дифференциатором и последовательно размещенными между тепломером и регистрато3. 930026 ветственно кривая кинетики удельных тепловыделений и производная кривой кинетики удельных тепловыделений.
Устройство для определения количества биомассы в процессе периодического культивирования содержит тепломер 1, электрически связанный через последовательно размещенные фазоинвертор 2, реле 3 и коррелятор 4 с регистратором 5.
Для управления работой реле 3 устройство о=нащено дифференциатором 6, входом связанным с выходом тепломера, а выхоДом - через нульиндикатор 7 с управляющим входом . . 1s реле 3
Тепломер 1 установлен на стенке культиватора 8 и снабжен приспособ-, лением 9 для отвода тепла от его внешней стенки. Для исключения уте. чек тепла через стенки культиватора
8 он теплоизолирован рубашкой 10 от окружающей среды.
Устройство для определения коли,чества биомассы в процессе периодического культивирования работает сле- дующим образом.
Перед определением конечного количества биомассы на ранней стадии культивирования культиватор 8 запол няют питательной средой и производят посев микроорганизмов, после чего температуру в культиваторе 8 подни.мают до заданной температуры культивирования, что .на кривой зависимос ти:q = У(б) соответствует отрезку и
А8 (фиг. 2а). При этом, поскольку ве. личина oLq/d З на отрезке А В имеет . отрицательное значение, сигнал через фазоинвертор 2 не поступает на вход реле 3. По завершении лаг-Фазы <в т .С (Фиг.2 а)..в экспоненциальной фазе развития начинает образовываться теплопродукция, величина которой возрастает до максимального значения, (т. О), после чего снижа- 4$ ется.
При, этом сигнал с тепломера 1 поступает через фазоинвертор 2 на .
:вход реле 3. Одновременно с тепло.мера 1 сигнал поступает на вход диф- щ ференциатора 6 и далее через нульиндикатор 7 на управляющий вход реле. 3. Реле 3 открывается и сигнал .с фаэоинвертора 2 через реле 3 поступает в коррелятор 4. Здесь в соответствии с алгоритмом
m (Ã1)m mК вЂ” — 9Х у
m(C ) определяемое конечное чество биомассы выращиваемой .эа время ф„.в текущем процессе;
" конечное количество биомассы, .определяемое в законченном аналогичном контрольном процес- се за время Ц .;
- определяемая величина максимальной удельной теплопродукции в текущем процессе;
- определенная величина максимальной удельной теплопродукции. в контрольном процессе;
- коэффициент пропорциональности, сигнал-преобразуется в количестве биомассы, величина которой фиксируется регистратором 5.
93002б
ВНИИПИ Заказ 3452/51 Тираж 883 Подписное
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ром фазоинвертором, реле и коррелятором, при этом вход дифференциатора связан с выходом тепломера, а выход - через нуль-индикатор с уп" равляющим входом реле.
Источники информации принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство .СССР по заявке и 2844056/28-13, кл. G 01 К 17/00, 1979.
