Claims (2)
Изобретение относитс к области микробиологии , в частности к технике управлени процессом выращивани микроорганизмов . Известна система управлени процессом выращивани микроорганизмов в уста новке, включающей сообщенные между собой емкости, содержаща систему подачи и отвода газа в сосуды дл контактировани его с культуральной жидкостью и перемещени ее из одного сосуда в другой, а также устройство дл регулировани подачи и отвода газа в сосуды tl. Однако в этой системе отсутствует ре гулирование параметров процесса культивировани . Наиболее близкой по технической сущности к изобретению вл етс система уп равлени процессом выращивани микроорганизмов в установке, включающей последовательно сообщенные между собой емкости с распределительными форсунками, содержаща воздухораспределители, гене- , св зывающие между собой воздухораспределители , воздействующие на запорные приспособлени патрубков ввода и выводов газов This invention relates to the field of microbiology, in particular, to a technique for controlling the growth of microorganisms. A known system for controlling the growth of microorganisms in an installation that includes containers interconnected, containing a system for supplying and venting gas to vessels for contacting it with culture liquid and transferring it from one vessel to another, as well as a device for controlling the supply and removal of gas into vessels. tl. However, in this system there is no regulation of the parameters of the cultivation process. The closest to the technical essence of the invention is a system for controlling the growth of microorganisms in an installation that includes successively interconnected containers with distribution nozzles, containing air distributors, which interconnect air distributors acting on the shut-off devices of gas inlets and outlets
2. Недостатком этой системы вл етс мала эффективность культивировани микроорганизмов , обусловленна невозможностью управлени процессом при оптимизации по одному из параметров культивировани . Целью изобретени вл етс повышение эффективности культивировани путем оптимизации процесса массопередачи. Цель достигаетс тем, что предлагаема система снабжена регул тором давлени , соединенным с пневмо распре делителем, установленным в байпасной линии измерителем физико-химических параметров (рО, рН, еН) и исполнительным механизмом, при этом вход последнего св зан через блок сравнени с измерителем физико-химических параметров, а выход - с устройством управлени пневмораспределитвл и регул тором давлени . Устройство управлени пневмораспреде делителем содержит два преобразовател давлени и блок коммутации, выход которого йодключен к пневмораспределителю, а вход через пороговые усилители св зан с пневмопреобразователем давлени . С целью поддержани в байпасной линии давлени , равно атмосферному, она снабжена двум перистальтическими насосами . На чертеже представлена схема системы управлени процессом вырашивани ми роорганизмов. Система содержит пневмораспределитель 1 с входным 2 и выходным 3 трубо проводами, устройство управлени пневмораспре делителем, состо щее из преобразователей 4 давлени , пороговых усилителей 5с автоматической установкой порога срабатывани и блока 6 коммутации, установку дл культивировани микробрганизмов , включающую кульугивационные емкости 7, снабженные трубопроводами 8 с обратными клапанами 9. Система содержит регул тор 10 давле ни , устанавливаемый в байпасной линии 11 измеритель физико-химических парамет ров (pOj, рН, еН и т.д)| включающий измерительную кювету 12 с датчиком 13, усилителем 14 и регистратором 15. Дл поддержани в байпасной линии давлени ,, равного атмосферному, установка снабжена двум перистальтическими насосами 16 Система содержит также блок сравнени , состо щий из двух усилителей 17 с разными порогами срабатывани и релейного элемента 18, привод, состо щий из коммутатора шагового двигател 20. Шаговый двигатель 2О механически св зан с регул тором 10 давлени и пороговыми усилител ми 5 блока управлени пневмора пределител 1. Система работает следующим образом. Перед началом работы культивационные емкости 7 заполн ют культуральной.средой . Затем с помощью регул тора 10 давлени и пневмораспределител 1 в культивационные емкости подают давление,, которое регистрируетс преобразовател ми 4 давлени . При достижерйи в одной из куль тивационных емкостей, например правой, заданного значени давлени с соответствующего преобразовател 4 давлени сигнал через усилитель 5 поступает на блок 6коммутации, который переключает пневмораспределитель 1. В результате кулг туральна среда по трубопроводу 8 перекачиваетс из правой емкости в левую. При освобождении правой емкости оп ть срабатывает пневмораспредитель, и цикл повтор етс . Во врем работы системы перистальтические насосы 16 посто нно перекачивают культуральную жидкость через измерительную кювету 12. С помощью установленных в ней датчиков измер ют физико-химические параметры среды, например pOj, рН, еН и т.д. В случае изменени параметров, например снижени уровн растворенного кислорода по сравнению с критическим, сигнал с датчиком 13 через пороговый усилитель 17, настроенный на заданный уровень , поступает на коммутатор 19, который включает шаговый двигатель 20. Шаговый двигатель 20 автоматически мен ет установку как на регул торе 1О, так и на пороговых усилител х 5. Давление в трубопроводе 2 возрастает, что приводит к увеличению частоты переключени пневморасрпеделител 1. Это в свою очередь увёл.ичивает аэрацию среды кислородом , его парциальное давление увеличиваетс и при достижении заданного значени верхнего уровн растворенного кислорода срабатывает снова коммутатор 19, и шаговый двигатель отключаетс . Тем самым фиксируетс уровень необходимого параметра , например pOg. С увеличением скорости потреблени кислорода микроорганизмами в процессе их жизнеде тельности давление воздуха увеличиваетс , а следовательно, увеличиваетс частота переключени пневмораспределител , что приводит к соответствующему увеличению аэрации среды. И, наоборот, с уменьшением скорости потреблени кислорода микроорганизмами давление воздуха уменьшаетс , что приводит к снижению аэрации среды. Таким образом в Системе .поддерживаетс оптимальный уровень по заданным параметрам, например растворенного кислорода. Предлагаема система позвол ет повысить эффективность культивировани за чет создани оптимальных режимов кульивировани при минимальных расходах компонентов. На единицу выхода родукта расходуетс в 3-5 раз меньше итательных субстратов, например кислорода , по сравнению с прототипом. Формула изобретени 1. Система управлени процессом выащивани микроорганизмов в установке.2. The disadvantage of this system is the low efficiency of cultivation of microorganisms, due to the inability to control the process when optimizing for one of the cultivation parameters. The aim of the invention is to increase the efficiency of cultivation by optimizing the mass transfer process. The goal is achieved by the fact that the proposed system is equipped with a pressure regulator connected to a pneumatic distributor installed in the bypass line with a physicochemical parameter meter (pO, pH, eH) and an actuator, while the latter is connected through a control unit -chemical parameters, and the output with a pneumatic control device and a pressure regulator. The pneumatic distributor control unit comprises two pressure transducers and a switching unit, the output of which is connected to the pneumatic distributor, and the input through threshold amplifiers is connected to the pneumatic pressure transducer. In order to maintain the pressure in the bypass line equal to the atmospheric pressure, it is equipped with two peristaltic pumps. The drawing shows a diagram of a process control system for the growth of myorganisms. The system contains a pneumatic distributor 1 with an input 2 and output 3 pipelines, a pneumatic distributor control unit consisting of pressure transducers 4, threshold amplifiers 5c with an automatic setting of a response threshold and a switching unit 6, a microculture plant for cultivation, including cultivation tanks 7, equipped with pipelines 8 with non-return valves 9. The system contains a pressure regulator 10 installed in the bypass line 11 and a meter of physicochemical parameters (pOj, pH, eH, etc.) | including measuring cell 12 with sensor 13, amplifier 14 and recorder 15. To maintain an atmospheric pressure in the bypass line, the installation is equipped with two peristaltic pumps 16 The system also contains a comparison unit consisting of two amplifiers 17 with different thresholds and a relay element 18, an actuator consisting of a stepper motor switch 20. The stepper motor 2O is mechanically coupled to the pressure regulator 10 and the threshold amplifiers 5 of the limiter pneumatic control unit 1. The system operates as follows them way. Before starting work, the cultivation tank 7 is filled with culture medium. Then, with the help of pressure regulator 10 and pneumatic distributor 1, pressure is applied to the cultivation tanks, which is recorded by pressure transducers 4. When reaching one of the culture tanks, for example, the right, setpoint pressure, from the corresponding pressure transducer 4, the signal goes through amplifier 5 to switching unit 6, which switches pneumatic distributor 1. As a result, the coolant is pumped through pipeline 8 from the right tank to the left one. When the right container is released, the pneumatic distributor triggers again and the cycle repeats. During the operation of the system, the peristaltic pumps 16 continuously pump the culture fluid through the measuring cell 12. The physical and chemical parameters of the medium, for example, pOj, pH, eH, etc., are measured using sensors installed in it. In case of a change in parameters, for example, a decrease in the level of dissolved oxygen in comparison with the critical one, the signal with the sensor 13 through the threshold amplifier 17, which is set to a predetermined level, goes to the switch 19, which turns on the stepper motor 20. The stepper motor 20 automatically changes the setting torus 1O, and on the threshold amplifiers 5. The pressure in the pipeline 2 increases, which leads to an increase in the frequency of switching of the pneumatic distributor 1. This, in turn, removes oxygenation of the medium, its partial The pressure increases and when the set value of the upper level of dissolved oxygen is reached, the switch 19 is triggered again and the stepping motor is switched off. This fixes the level of the required parameter, for example pOg. With an increase in the rate of oxygen consumption by microorganisms during their vital activity, the air pressure increases, and consequently, the frequency of switching of the pneumatic distributor increases, which leads to a corresponding increase in the aeration of the medium. Conversely, with a decrease in the rate of consumption of oxygen by microorganisms, the air pressure decreases, which leads to a decrease in aeration of the medium. Thus, the System maintains the optimum level by specified parameters, for example, dissolved oxygen. The proposed system makes it possible to increase the efficiency of cultivation by creating optimal cultivation regimes with minimal expenditure of components. Per unit of product output is consumed by 3-5 times less than test substrates, for example oxygen, as compared with the prototype. Claims 1. A system for controlling the process of germination of microorganisms in an installation.