[go: up one dir, main page]

SU903823A1 - System for micro-organism cultivation automatic control - Google Patents

System for micro-organism cultivation automatic control Download PDF

Info

Publication number
SU903823A1
SU903823A1 SU802919545A SU2919545A SU903823A1 SU 903823 A1 SU903823 A1 SU 903823A1 SU 802919545 A SU802919545 A SU 802919545A SU 2919545 A SU2919545 A SU 2919545A SU 903823 A1 SU903823 A1 SU 903823A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
microorganisms
regulator
supply line
medium
actuator
Prior art date
Application number
SU802919545A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Римвидас Юозович Симутис
Юргис-Казимерас Юргевич Станишкис
Ляонас-Ромуальдас Антанович Коцюс
Original Assignee
Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса filed Critical Каунасский Политехнический Институт Им.Антанаса Снечкуса
Priority to SU802919545A priority Critical patent/SU903823A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU903823A1 publication Critical patent/SU903823A1/en

Links

Landscapes

  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Description

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к микробиологии, в частности к устройствам управления процессом ферментации.The invention relates to medical equipment, namely to microbiology, in particular to devices for controlling the fermentation process.

Известна система автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов, включающая датчик pH, связанный через регулятор pH с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи аммиачной воды и исполнительный механизм, установленный на линии подачи питательных солей[ί].A known system for automatic control of the process of cultivation of microorganisms, including a pH sensor connected through a pH regulator with an actuator mounted on the ammonia water supply line and an actuator mounted on the nutrient salt supply line [ί].

Однако известная система не обеспечивает необходимой точности регулирования подачи питательных солей изза отсутствия контроля скорости роста и концентрации микроорганизмов.However, the known system does not provide the necessary accuracy of regulating the supply of nutrient salts due to the lack of control of the growth rate and concentration of microorganisms.

Цель изобретения - повышение точности регулирования.The purpose of the invention is to improve the accuracy of regulation.

Указанная цель достигается тем, что система автоматического управления процесс.ом культивирования микроорганизмов, включающая датчик pH, связанный через регулятор pH с испол нительным механизмом, установленным на линии подачи аммиачной воды и исполнительный механизм, установленный на линии подачи питательных солей, снабжена последовательно установленными блоками определения параметров автоколебаний pH и определения скорое ти роста микроорганизмов, при этом вход блока определения параметров автоколебаний pH подключен к регулятору pH, а выход блока определения скорости роста микроорганизмов через дополнительный регулятор связан с ист полнительным механизмом, установленным на линии подачи питательных солей. .This goal is achieved by the fact that the system of automatic control of the process of cultivating microorganisms, including a pH sensor connected via a pH regulator with an actuator installed on the ammonia water supply line and an actuator installed on the nutrient salt supply line, is equipped with sequentially installed detection units pH auto-oscillation parameters and determining the growth rate of microorganisms, while the input of the pH auto-oscillation parameter determination unit is connected to the pH controller, and Exit determination unit microbial growth rate by an additional controller connected with ist additionally mechanism installed on the supply line of nutrient salts. .

На чертеже изображена структурная схема системы автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов.The drawing shows a structural diagram of a system for automatic control of the cultivation of microorganisms.

Система автоматического управления процессом культивирования микроорганизмов содержит датчик pH 1, свя1· занный через регулятор pH 2 с испол903823 нительным механизмом 3, установленным ria линии подачи.аммиачной воды, исполнительный механизм 4, установленный на линии подачи питательных солей, блок 5 определения параметров автоколебаний pH, блок 6 определения скорости роста микроорганизмов/ при этом вход блока 5 определения параметров автоколебаний pH подключен к регулятору pH 2, а выход блока 6 опре- 10 деления скорости роста микроорганизмов, через дополнительный регулятор 7, связан с исполнительным механизмом 4, установленным на линии подачи питательных солей.System of automatic control of the process comprises culturing microorganisms pH sensor 1, 1 · svya coupled through a regulator to pH 2 ispol903823 tional mechanism 3 installed ria podachi.ammiachnoy water line, the actuator 4 mounted on the supply line of nutrient salts determining unit 5 oscillations parameters pH block 6 determine the growth rate of microorganisms / wherein the input determination unit 5 oscillations parameters pH controller connected to the pH 2, and the output of block 6 determine 10 dividing the growth rate of microorganisms through d an additional regulator 7 is connected to the actuator 4 mounted on the feed line of nutrient salts.

Система работает зсм.The system runs zsm.

следующим обраСигнал с датчика pH 1 среды поступает на позиционный регулятор pH 2, который сравнивает заданное значение pH среды с текущим и формирует сигнал для исполнительного механизма 3, включающего или выключающего подачу аммиачной воды в ферментер. В зависимости от зоны нечувствительности регулятора в системе появляются автоколебания pH среды с постоянной амплитудой А = дрН. При этом скорость снижения pH среды пропорциональт на скорости роста микроорганизмов, а 30 бкорость увеличения pH среды пропор4The signal from the pH sensor 1 of the medium is fed to the position controller pH 2, which compares the set value of the pH of the medium with the current one and generates a signal for the actuator 3, which turns on or off the supply of ammonia water to the fermenter. Depending on the deadband of the regulator, self-oscillations of the pH of the medium with a constant amplitude A = drN appear in the system. The rate of decrease in pH of the medium is proportional to the growth rate of microorganisms, and 30

Если поддерживать постоянным, то скорость роста микроорганизмов определяют уравнением йрН('2-Ч>/Ц ’ (2)If kept constant, then the growth rate of microorganisms is determined by the equation th pH (' 2 -H> / C' ( 2 )

В блоке 5 определения параметров· автоколебаний pH среды измеряется продолжительность увеличения и продолжительность, снижения pH среды длл текущих автоколебаний. В блоке 6 определяют скорость роста микроорганизмов по уравнению (2). Сигнал с блока 6 подается на регулятор 7, задание которого меняется согласно с величиной подаваемого сигнала. Регулятор 7 формирует сигнал в зависимости от которого исполнительный механизм увеличивает или уменьшает подачу питательных солей в ферментер.In block 5 for determining the parameters of · self-oscillations of the pH of the medium, the duration of the increase and the duration, decrease in pH of the medium for the current self-oscillations are measured. In block 6 determine the growth rate of microorganisms according to equation (2). The signal from block 6 is fed to controller 7, the task of which changes according to the magnitude of the supplied signal. The controller 7 generates a signal depending on which the actuator increases or decreases the supply of nutrient salts to the fermenter.

Таким образом, предложеннаясистема автоматического управления повышает точность регулирования процесса культивирования микроорганизмов, что позволяет лучше использовать пи25 тательные соли и увеличить выход готовой продукции.Thus, automatic control predlozhennayasistema improves the accuracy of control microorganism cultivation process, which allows a better use of pi 25 tatelnye salt and increase the output of finished products.

Claims (1)

Изобретение относитс  к медицинской технике, а именно к микробиологии , в частности к устройствам управ лени  процессом ферментации. Известна система автоматического управлени  процессом культивировани  микроорганизмов, включаода  датчик рН св занный через регул тор рН с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи аммиачной воды и исполнительный механизм, установленный на линии подачи питательных солей l Однако известна  система не обеспечивает необходимой точности регулировани  подачи питательных солей изза отсутстви  контрол  скорости роста и концентрации микроорганизмов. Цель изобретени  - повышение точности регулировани . Указанна  цель достигаетс  тем, что система автоматического управлени  процесс.ом культивировани  микроорганизмов , включающа  датчик рН св занный через регул тор рН с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи аммиачной воды и исполнительный механизм, установленный на линии подачи питательных солей, снабжена последовательно уста1ювленными блоками определени  параметров автоколебаний рН и определени  скорое ти роста микроорганизмов, при этом вход блока определени  .параметров автоколебаний рН подключен к регул тору рН, а выход блока определени  скорости роста микроорганизмов через дополнительный регул тор св зан с исг полнительиым механизмом, установленным на линии подачи питательных солей . , На чертеже изображена структурна  схема системы автоматического управлени  процессом культивировани  микроорганизмов . Система автоматического управлени  процессом культивировани  микроорганизмов содержит датчик рН 1, св  занный через регул тор рН 2 с испол39 нительным механизмом 3, установленным На линии подачи.аммиачной воды, исполнительный .механизм Ц, установленный на линии подачи питательных солей, блок 5 определени  параметров автоколебаний рН, блок 6 определени  скорости роста микроорганизмов,f при этом вход блока 5 определени  параме ров автоколебаний рН подключен к регул тору рН 2, а выход блока 6 определени  скорости роста микроорганизмов , через дополнительный регул тор 7, св зан с исполнительным механизмом 4, установленным на линии подачи питательных солей. Система работает следуюс им образом . Сигнал с датчика рН 1 среды посту пает на позиционный регул тор рН 2, который сравнивает заданное значение рН среды с текущим и формирует сигнал дл  исполнительного механизма 3, включающего или выключающего подачу аммиачной воды в ферментер. В зависимости от зоны нечувствительности регул тора в системе по вл ютс автоколебани  рН среды с посто нной амплитудой А дрН. При этом скорость сни)хени  рН среды пропорционал на скорости роста микроорганизмов, а tKOpocTb увеличени  рН среды пропорциональна разнице между скорост ми подачи аммиачной воды и роста микроорганизмов . Поэтому значени  рН и pHj, среды достигаютс  за определенны интервалы времени t,f и соответственно с уравнени ми Мх pH/t |ApH/t2 врем  увеличени  кислотности среды от значени  рН до . врем  снижени  кислотнос ти среды от значени  рИ до рН ; скорость подачи аммиачно воды на подщелачивание среды; k,K2. посто нные ксээффициенты; амплитуда колебаний рН среды, определ ема  зоно нечувствительности двухпозиционного регул тора 3 Если QjsjH поддерживать посто нным, то скорость роста микроорганизмов опедел ют уравнением (2) X CjJ/ в блоке 5 определени  параметров автоколебаний рН среды измер етс  проолжи таль Hrtc т ь увеличени  и продолжительность .снижени  рП среды длл текущих автоколебаний. В блоке 6 определ ют скорость роста микроорганизмов по уравнению (2). Сигнал с блока 6 подаетс  на регул тор 7 задание которого мен етс  согласно с величиной подаваемого сигнала. Регул тор 7 формирует сигнал в зависимости от которого исполнительный механизм увеличивает или уменьшает подачу пиТательных солей в ферментер. Таким образом, предложенна система автоматического управлени  повышает точность регулировани  процесса культивировани  микроорганизмов, что позвол ет лучше использовать питательнь1е соли и увеличить выход готовой продукции. Формула изобретени  Система автоматического управлени  процессом культивировани  микроорганизмов , включающа  датчик рН, св занный через регул тор рН с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи аммиачной воды и исполнительный механизм, установленный на линии подачи питательных солей. отличающа с  тем, что, с целью повышени  точности регулировани , она снабжена последовательно установленными блоками определени  параметров автоколебаний рН и определени  скорости роста микроорганизмов, при этом вход блока определени  параметров автоколебаний рН подключен к регул тору рН, а выход блока определени  скорости роста микроорганизмов через дополнительный регул тор св зан с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи питательных солей. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 527k72, кл. С. 12 В 1/08, 05.09.76.The invention relates to medical technology, namely to microbiology, in particular to devices for controlling the process of fermentation. A known system for automatically controlling the cultivation process of microorganisms, including a pH sensor connected through a pH regulator with an actuator installed on the ammonia water supply line and an actuator installed on the nutrient salt supply line l However, the known system does not provide the necessary accuracy of regulating the supply of nutrient salts because of lack of control of growth rate and concentration of microorganisms. The purpose of the invention is to improve the accuracy of regulation. This goal is achieved by the fact that the system for automatic control of the process of cultivation of microorganisms, including a pH sensor connected via a pH regulator with an actuator installed on the ammonia water supply line and an actuator mounted on the supply line of nutrient salts, is equipped with sequentially installed determination units parameters of self-oscillations of pH and determining the rate of growth of microorganisms, while the input of the unit for determining the parameters of self-oscillations of pH is connected to the regulator pH, and the output unit detecting microorganism growth rate through the additional controller associated with ISH fillers mechanism installed on the supply line of nutrient salts. The drawing shows a structural diagram of an automatic control system for the cultivation of microorganisms. The system for automatic control of the cultivation of microorganisms contains a pH 1 sensor connected through a pH regulator 2 to an executive mechanism 3 installed on the supply line of ammonia water, an executive mechanism C installed on the supply line of nutrient salts pH , block 6 for determining the growth rate of microorganisms, f, while the input of block 5 for determining pH self-oscillation parameters is connected to a pH 2 regulator, and output for block 6 for determining the growth rate of microorganisms of additional controller 7, associated with the actuator 4 mounted on the supply line of nutrient salts. The system works in the following way. The signal from the pH sensor 1 of the medium is delivered to the positional pH regulator 2, which compares the set value of the pH of the medium with the current one and generates a signal for the actuator 3, which turns on or off the supply of ammonia water to the fermenter. Depending on the dead zone of the regulator in the system, self-oscillations of the pH of the medium with a constant amplitude A drH appear. At the same time, the rate of decrease in the pH of the medium was proportional to the growth rate of microorganisms, and the tKOpocTb increase in pH of the medium is proportional to the difference between the rates of supply of ammonia and the growth of microorganisms. Therefore, the values of pH and pHj, the medium are reached for a certain time interval t, f and, accordingly, with the equations MX, pH / t | ApH / t2, the time for increasing the acidity of the medium from pH to. the time of acidification of the medium from the value of pI to pH; ammonia water feed rate for alkalization of the medium; k, k2. constant coefficients; the amplitude of pH fluctuations determined by the insensitivity zone of the on-off regulator 3 If QjsjH is kept constant, the growth rate of microorganisms is determined by equation (2) X CjJ / in block 5 for determining the parameters of self-oscillations of the medium pH and the duration of Reducing the ERP environment for current self-oscillations. In block 6, the growth rate of microorganisms is determined by equation (2). The signal from block 6 is supplied to the regulator 7, the setting of which varies according to the magnitude of the input signal. The regulator 7 generates a signal, depending on which the actuator increases or decreases the supply of feed salts to the fermenter. Thus, the proposed automatic control system improves the accuracy of regulating the cultivation process of microorganisms, which makes it possible to better use the nutrient salt and increase the yield of finished products. The invention The system for automatic control of the cultivation process of microorganisms, which includes a pH sensor connected via a pH regulator to an actuator installed on the ammonia water supply line and an actuator mounted on the nutrient salt supply line. characterized in that, in order to increase the regulation accuracy, it is equipped with consistently installed pH self-oscillation parameters determination units and microorganisms growth rate determination, the input of the pH self-oscillations parameter determination unit connected to the pH regulator, and the output of the microorganisms growth rate output unit through an additional the controller is connected to an actuator mounted on the supply line for nutrient salts. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR Author's Certificate No. 527k72, cl. P. 12 В 1/08, 09/05/76. AMMuawffAMMuawff fffffa Ввздукfffffa bbq Питательный су§ст0аNutritional Nutrition
SU802919545A 1980-05-05 1980-05-05 System for micro-organism cultivation automatic control SU903823A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802919545A SU903823A1 (en) 1980-05-05 1980-05-05 System for micro-organism cultivation automatic control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802919545A SU903823A1 (en) 1980-05-05 1980-05-05 System for micro-organism cultivation automatic control

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU903823A1 true SU903823A1 (en) 1982-02-07

Family

ID=20893686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802919545A SU903823A1 (en) 1980-05-05 1980-05-05 System for micro-organism cultivation automatic control

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU903823A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU903823A1 (en) System for micro-organism cultivation automatic control
SU1346676A1 (en) Method of automatic control for process of yeast cultivation
SU662579A1 (en) Method of automatic control of microorganism cultivation process
SU1073283A1 (en) System for automatic control of the process of continuously growing microorganisms
SU953631A2 (en) Micro organism growth process automatic control system
SU700538A1 (en) Automatic control system of microorganism cultivation process
JPS5945872A (en) Method and apparatus for culturing microorganism
SU1116060A1 (en) Method of automatic control of microorganism growing process
SU978115A1 (en) Forage yeast growing automatic control system
SU981964A1 (en) Micro organism continuous growing process automatic control system
SU619511A1 (en) Method of automatic control of microorganism continuous growing process
SU1684341A2 (en) Method of automatic control of microorganism growth process
SU964002A1 (en) Method for automatically controlling continuous cultivation of microorganisms
SU1150618A2 (en) System for automatic controlling of fodder yeast
SU572493A1 (en) Method for automatic control of praparing feeding medium
SU819799A1 (en) Continuous aerobic microorganism growing process control method
SU1209713A1 (en) Method of automatic control of fermentation process
SU527472A1 (en) The system of automatic control of the process of continuous cultivation of microorganisms
SU1666539A1 (en) Method for automatically controlling batch process of growing animal cells in fermenter having stirrer
JPS5898085A (en) Cultivation method of microorganism in high yield
SU1648980A1 (en) Process for automated control of growing fodder yeast in continuous action yeast-growing apparatus
SU1188205A1 (en) Method of automatic control for aerating liquid in growing microorganisms
SU968794A1 (en) Method of automatic control of microorganism continuous cultivation process
SU1201304A1 (en) Device for checking and regulating operation of unit for continuous cultivation of microorganisms
SU1286627A1 (en) Method for automatic control of fermentation process