山东师范大学：《微生物工程》课程教学资源（PPT课件）第十章 发酵过程的参数检测

第十章 发酵过程的参数检测

第十章 发酵过程的参数检测

直 接 参 数 间 接 参 数 物理参数 （温度、压力、搅拌速度、通气流量、泡沫水 平、加料速率、生物热、黏度等） 化学参数 (pH、溶氧浓度、溶解CO2浓度、碳源含量、氮 源含量、代谢物浓度） （摄氧率OUR、CO2释放率CER、呼吸商RQ、 细胞浓度、比生长速率）

直 接 参 数 间 接 参 数 物理参数 （温度、压力、搅拌速度、通气流量、泡沫水 平、加料速率、生物热、黏度等） 化学参数 (pH、溶氧浓度、溶解CO2浓度、碳源含量、氮 源含量、代谢物浓度） （摄氧率OUR、CO2释放率CER、呼吸商RQ、 细胞浓度、比生长速率）

发酵过程参数检测的复杂性： 1）罐内插入的传感器必须能耐热，经受高温灭菌。 2）菌体以及其它固体物质附在表面，使一些传感器 的使用性能受到影响。 3）罐内气泡影响，带来对测量干扰。 4）传感器结构必须防止杂菌进入和避免产生灭菌死 角，因而使传感器结构复杂。 5）化学成分的分析是重要的检测内容，但电信号转换困难

发酵过程参数检测的复杂性： 1）罐内插入的传感器必须能耐热，经受高温灭菌。 2）菌体以及其它固体物质附在表面，使一些传感器 的使用性能受到影响。 3）罐内气泡影响，带来对测量干扰。 4）传感器结构必须防止杂菌进入和避免产生灭菌死 角，因而使传感器结构复杂。 5）化学成分的分析是重要的检测内容，但电信号转换困难

第一节 物 理 参 数 检 测

第一节 物 理 参 数 检 测

一、温度检测 ◇ 简单 水银温度计、酒精温度计 ◇ 复杂 感温元件 + 二次仪表 吐鲁番火焰山

一、温度检测 ◇ 简单 水银温度计、酒精温度计 ◇ 复杂 感温元件 + 二次仪表 吐鲁番火焰山

感温元件 1）热电偶 2）热电阻 感温元件装置在金属套管内安装在罐壁

感温元件 1）热电偶 2）热电阻 感温元件装置在金属套管内安装在罐壁

热电偶工作原理： 两种 不同成分的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合 成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势， 这种现象称为热电效应，这种电动势称为热电势。 热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用做 测量介质温度的一端叫做工作端（测量端），另一端叫做冷端 （亦称作补偿端）。冷端与显示仪表连接。 热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用 所产生的热电势测量温度。 热电偶

热电偶工作原理： 两种 不同成分的导体（称为热电偶丝材或热电极）两端接合 成回路，当接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势， 这种现象称为热电效应，这种电动势称为热电势。 热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用做 测量介质温度的一端叫做工作端（测量端），另一端叫做冷端 （亦称作补偿端）。冷端与显示仪表连接。 热电偶实际上是一种能量转换器，它将热能转换为电能，用 所产生的热电势测量温度。 热电偶

热电偶 导线

热电偶 导线

工作原理： 电阻线中的金属丝在不同的温度有不同的电阻,根据这 条热电阻线的电阻变化可以求出被测物体的即时温度。 热电阻 常用热电阻： 铂电阻 精度高，性能可靠，但价格贵 铜电阻 -50-150℃线性响应较好，价低

工作原理： 电阻线中的金属丝在不同的温度有不同的电阻,根据这 条热电阻线的电阻变化可以求出被测物体的即时温度。 热电阻 常用热电阻： 铂电阻 精度高，性能可靠，但价格贵 铜电阻 -50-150℃线性响应较好，价低

铂电阻 Pt 100

铂电阻 Pt 100