生物發(fā)酵過程的在線檢測及控制.pdf

1、發(fā)酵過程是極其復(fù)雜的生化反應(yīng)過程。要對生化反應(yīng)過程實現(xiàn)優(yōu)化操作和控制，首先要解決生化過程有關(guān)參數(shù)的在線測量問題。然而由于過程的復(fù)雜性和傳感器的匱乏，某些參數(shù)不能實現(xiàn)在線測量，但是可以通過離線分析的方式測量，如發(fā)酵罐中的底物濃度，產(chǎn)物濃度等。另外，還有一些參數(shù)需要通過二次計算才能得出，如氧利用率，二氧化碳釋放率和呼吸商等，這些參數(shù)對于研究發(fā)酵的代謝狀況有著重要的意義。 本課題“生物發(fā)酵過程的在線檢測及控制”，是根據(jù)生物發(fā)酵工程的實

2、際需要而自選的。論文主要完成了課題的前期工作，即研制專用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(硬、軟件)，實現(xiàn)發(fā)酵罐數(shù)據(jù)采集和整理。本文根據(jù)低頻信號的特點，設(shè)計了用單片機進行數(shù)據(jù)采集，用RS-232串口與計算機通訊。并在LabVIEW圖形化編程開發(fā)平臺下進行控制和顯示的一個低頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。同時，對整個系統(tǒng)研制了相應(yīng)的硬件和軟件程序，并經(jīng)實驗進行了驗證，實現(xiàn)了發(fā)酵過程尾氣中氧氣、二氧化碳含量的在線測量、顯示、數(shù)據(jù)保存，二次計算數(shù)據(jù)即氧利用率、二氧化碳釋放率和呼