Культивирования микроорганизмов
l7G9GG
СПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советски)(Социалистических
Республик
Зависимое от авт. СвндетельсФва №
Заявлено 21.IV.1964 (№ 896165/28-13) Кл. 6а, 1501
30j), 14
42r, 1<) с присоединением заявки №
Приоритет
МПК С 12Ь
С 121(G 05b
УДК 663.131:621 — 52 (088.8) Государственный комитет ло делам изобретений и открытий СССР
Опубликовано 11.7.1965. Бюллетень № IO
Дата опубликования описания 28Х!.1965
СОСУД ДЛЯ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ
/7<.)дт<(на» группа Л& И
Одним из наиболее важных параметров, характеризующих мпкробиолоп(ческий процесс в динамикс раз!)птия л(икроорганизмов, является характеристика изменения биомассы.
Развитие культуры требует создания О»редел IIHhlx условий внешней среды. В числе других (1)акторов, Определяющих интенсивность раз !!f0>l(CHIIH при глубинном культивировании, 133)киe(п(п(л> является степень насыьцения среды кислородом воздуха пли друп(м газом, выиолня(о(цим роль окислителя.
Известные сосуды для культивирования микроорга(щзмон с продуванием окислителем (газолl Ilëи (30здухОл() д1H иабл!Одения за процессом роста биюл(ассы снаожа!отся автоматическим нсфслометром, содсря(ап(им размсщсину(о г, сосуде анализиру(ощую головку и автоматический регистратор.
Б предлагаемом сосуде расход окислителя (воздуха илп газа)»оддср)кпвается па всем прот)!)!(сипи п!)Оцссса 13 с001 нетствии с If()трсt)flocTI IO и, таким «бразом, в тсчснис всего в p c м с(1 » к у л ь т(! н l (J 013 а и !! 11 Г 0 х р 3 и я еT Г я О I! т I (м алии 3 Я l(<) II II(HT1) а ll i(Sf ol(» cл ит(. 1 31. Это 10стигиут<> благодаря тому, что сосуд снаожсн
3 I5T0A111TII (С К И Л! СЛ С I )l Ill » i>I j) CГ)>TI ЯТО РОМ () ICХ()Д(1 01(IIC1И С IH. ДЛЯ»0;!. I(j)ж(lппя Р3СхОД3
0hllC.1ИТ(..11! l3 (0011 "I CTI3Illl С ИефСЛОМ Tj>IIЧС
СКИМ»ОК333ТС,1СМ КУ,1!>Г) /)3ЛI>пой ж»ДКОСТИ, о»рсдс IHt<)»l»(l j)0(1 ()IIO I(lcc и сосуде, цс.ц2 сообразно использовать автоматический псфелометр в качсстнс датчика регулятора ра(хода и снабдить при этом последний у:(г(«)( программирования и узлом стаби 1»33tt(11(J);1<5 хода.
Узел стабилизации расхода мо)кст с<)д(,жать чувствительный элемент -- icTHII<»3л<»ную на трубо»роводе подвода окисг(»1сл>! к»меру с дросселиру(ощей диафрагмой, к<>ло10 кольный дифманометр, полости которого с0<)<)щепы соответственно с додиафрагмсllll011 и диафрагмеиной полостями ка:(сры, н 1<)IIT»1)<)ванный в дифл(аиол((тр ф<гг<)э IOHTj)» Д3Тчи к ll у пра !3 1 31Сму 10 )>3,10AI » рогj)3 XI (l (l j) <»<;I15 HIIH засчонку, прсдназиа и>1!Ну(0 д. ()(ff:(м(»< ния светового потока фотоэ1с(>трпчсского да(чика. На (1>иг. 1 изображена Hj)»llltllflll311 иая сх<ма автоматического слс;1»»ice<> рс гулят<)рн 20 расхода окислителя; н3 фиг. 2 и 3 -- ссч(ип:I соответственно ио 1-, 1 и 1э -)) иа <1>»г. 1; фиг. 4 — схема рсгулпруюи(сг<> органа. Основн в(ми y 3 13)f lt р(гxTI flTOJ)3 я ил я!Ото;! 25 нсфслом< тр с аиализпруlOIII(. It головкой I. >> 3(Л Il j)01 II М (1111)01)!Ill » >l С К>>,1>1<1 h0 >1 - И >>".!(. 1 С T (1() I l 1 H 3 3» i I » С КО. 1 < ) К 0 1 1> f I I >l . >I;t l t < ) ) М () (10 М ((ром ) . Аиал(31(1)x !Oil!;1» го;<013;(3 Н< фслом(тра »030 л(си((H(l 13 культтральнь(й сослд <, в который 170900 <)О 65 по труГ)оиро(3одх,) (изобра)ксн услонно) поступает окислитель. Автоматический нефелометр coqef)жит упомянутую выше анализирующуlo головку 1, мостовую схему 6, входной и оконечный усилители 7, реверсивный двигатель 8, автоматический регистратор (самописец) 9. Анализирующая головка построена по схеме дифференциального фотометра, разностный сигнал с которого измеряется компенсационным методом. Нуль-индикатором слу>кит реверсивный двигатель, связанный с рео;ордом автоматического регистратора (самописца) и его п(ипущим устройством. Положение ротора двигателя 8 определяется величиной сигнала, снимаемого с анализирующей головки. То же самое будет справедливо н для двигателя 10, включенного параллельно с двигателем 8. Д()и(атсл(!О через 1)едуктор (нс показ>(и) связан с кулачком 2, Посредством иефеломстра с двигателем 8 редуктором и кулачковой парой осуществляется настройка автоматического регулятора на заданное значение регулируемой величины, колокольный дифманометр 8 с фотоэлектрическил(датчиком 11 является измерительным устройством узла стабилизации расхода. Ди(!)маиол((тр им<(т гермстичн((й корпус 12 «() (IIIII<()I(/ /. Л1< )( Il))()JIoi1 17 образует канал сравнения, а фотоэлемент 18 — измерительный канал. Окно 19 (против правого фотоэлемента) — прямоугольное, окно 20 (против левого) — П-образное, открытое вверху. У окна 20 в направляющих пазах 2/ установлена иластинчатая заслонка 22. Сверху оиа снабжена стержнем 23, верхний торец кото )ого ио !i(< !IT и ()у)кино((Л к () (lб()чей поверхности кулачt<а 2. Но виутр nlilolo полость дифмапометра вло)кен легкий подвижной колокол 25. В верхней части на колоколе установлен цилиндр 26. Против окон в ободе 15 цилиндр имеет от(3(:!)стия: слева прямоугольное 27, справа тр<угольное 28 (иа фиг. 2 и 3 изображены иъ H( Если во внутрен«ною полость дифмаиомстра залита затворная жидкость, а давл<ния в о<)ласти llo/t колоколал!и и над ними равны (/ cm1 = — 1 cm2)! ТО КО ЧОКОЛ Находят«11 13 Кf)a ЙIic3(нижн(.м положеilnl(, изоб )а>ксниол(Ila чертеже. В случае иоявл<ния перепада данлсний (/)„„1 . Р„,,2) колокол Ilм cTc с установленным на 1!< ì ц(<линдр()м начинает перс;:::ат(, я (31>cf));. 1 lf)» эт<)м лапки 29 колокола 55 и цилиндра скользят в пазах 30, предохраняя : одви.t С других сторон свет на фотоэлементы попасть не мо)кет, так как снару)ки они закрыты светонепроницаемыми кожухами 31 и 32, а с внутренней стороны осветитель помещен и светопровод 38, предотвращающий появление нежелательных отражений. Ввиду того, что отверстие в свету к левому фотоэлементу получает форму прямоугольника, а к правому — трапеции, при движении цилиндра вверх площадь левого отверстия остается неизменной, а правого — увеличивается пропорционально высоте подъема подвижной системы. Такил(Образол>, ири неподвижной заел()икс 22 фототок через <))OToa.<(et(le!IT !7 иеизмсиси, а через фотоэлемент /8 соотвстствсиno Ilðoпроционально увеличивается. Фотоэлектрический датчик выполнен по схсме дифференциального фотометра с a>I<)z((oi л(одуляциен измерительных каналов сигналом частотой 50 гц. !Чодуляция осуществляется посредством ирял(оугол! ных импульсов, привязанных к потенциалу корпуса и сдвинутых друг по отношени(О к другу на l80" . Это обсев( Синусоидальное напряжение пита(ощсй сети через конденсатор С< и Ограничительное сопротивление R„íoëàåòñtt на сетку пер(ни.о каска/1а лампы Л<. С аиодиой нагрузки /(, через привязыва(ощук) цепочку С Д, модулирующий сигнал подается на анод фотоэлемента 17. Усилительно-ограничительная схема, собранная на лампе Л, служит для получения прямоугольного напряжения, сдвинутого по фазе на l80 . С анода каскада лампы Л(через переходную емкость С<3 и ограничительное сопротивление R;, прямоугольное напряжение подается на сетку лампы J/T. .С нагрузочного сопротивления /<,) этого каскада через фиксирующую цепочку С,Д2 сигнал подастся иа анод фот<)элемента !8. AM(I IIIT) JtB (If)s(( chicò параметров < хсмы уста((нилина< т«я T(lким образом, чтобы фотоэлсмснть(раГн)та ln 13 режиме иасьпц<иия. Разностный фотоэлектрический сигнал с сонротивлснии подастся далее на усилитель наири>к linn 3-! n усилитель мопцчости 35. работающий на управляющую обмотку реверсивного двигателя 86. Последний через редуктор 87 воздействует на регулирующий орган 170900 38, который изменяет расход окислителя и доводиT его до требуемой «<личины. На трубопроводе 8 установлен чувствительный элемент — камера Ю с дроссслирующей диафрагмой 40. Величина расхода окислителя опредслястся перепадом давлений до и после диафрагмы 40. Додиафрагменная и задиафрагмениая кольцевые полости 41 и 42 сообщены соответственно со штуцерами 48 и 44 дифманометра. Через штуцер 48 и трубку 48 обеспечивается связь с полостью манометра под колоколом, а через штуцер 44 — над ним. Поло>кение подвижной системы чувствительного элемента определяется, таким образом, величиной расхода газа в трубопроводе. Принцип действия регулирующего органа заключается в изменении площади проходного сечения участка трубопровода путем сдавливания эластичной трубки, включенной в этот участок. Эластичная трубка 4б сдавлива<тся ме>кду неподви>кным упором 4с корпуса регулирующего органа и подви>киой губкой 48. Площадь проходного сечения трубки определяется положением подвижной губки относит<льно неподвижного упора, которое зависит от угла поворота ходового винта 49, связанного с редуктором. При вращении этого винта подвижная губка приолижается к упору или удаляется от .него в зависимости от направления вращения редуктора. Для повышения чувствительности дифманометра он снабжен поплавком БО, постоянно находящимся в затворной жидкости. Вес полностью погру>кенной системы дифманометра в основном компенсируется поплавком. регулятор находится в равновесном состоянии в случае отсутствия разностного сигнала на выходе фотоэлектрического датчика, т. е. при равенстве площадей отверстий, освеща<ощих фотоэлементы. Указанное равенство име<.T место прп определенной величине перепада Pcni1 — с п2, т. е. Опре.<еленном расходе окислителя. В случае появления разностного сигнала реверсивный двигатель 88 начинает вращаться в сторону уменьшения этой разности, «<)«действует нз регулирующий орган 88 останавли«ается в момент наступления равн<весия. 5 Конструктив но все узлы регулятора размещены в общем кожухе самописца. Этот вариант размещения не требует установки дополнительного реверсивного двигателя lO, так как приводом кулачка может служить двига10 тель 8. Схема, позволяет, однако, установить систему регулирования отдельно от самого нефелометра в любом удобном для монтажа месте, в этом случае двигатель lO необходим. 15 Предмет изобретения 1. Сосуд для культивирования микроорганизмов с >продуванием окислителем (газом илп воздухом), имеющий автоматический нефело20 метр с анализирующей головкой, раз<яещенно
onu«a 25 окислителя. 2. Сосуд по п. 1, отлсс<саюсссссссся тем, что, с целью поддержания расхода окислителя и «:)ответствии с нефелометрическим показателем культуральной жидкости, опречеляюгцим рост 30 биомассы в сосуде, в качестве датчика регулятора расхода использован автоматический нсфелометр, причем регулятор содержит узе.< программирования и узел стабилизации расхода. 35 3. Сосуд по пп. I — 2, отлссчаюсссийся тс.», что узел стабилизации расхода содержит чу«ствительный элемент — установленную f<3 трубопроводе .подвода окислителя камеру с др< гселирующей диафрагмой, колокольный дифмп40 пометр, полости которого сообщены co<: <ветстве<шо с додиафрагмеииой и задиафр;«менной полостями камеры, вмонтированный « дифманометр фотоэлектрический датчик и управляемую узлом программирования заслон45 ку, предназначенную для изменения светового потока фотоэлектрического датчика. 170900 иг б Составитель Л, IN. Житомирская Редактор В. Ф. Чулкова Техред Т. Н. Курилко Корректор Л. В. Тгоииева Зак lз 13()9,11 Тараки 575 Формат буч. 60;:;90 /„06ьсч 0.41 изд. л. Цеиа 5 кои I1I fI I I I I1l I Государстаснпого кочитета по дела ч изойрстеиий и откры гий ССС1 Москва, 11ситр, ир. Серова, д. I Тииогра< ии, пр. Сапупова, д. 2
