生物發(fā)酵過(guò)程的在線檢測(cè)及控制.pdf

1、發(fā)酵過(guò)程是極其復(fù)雜的生化反應(yīng)過(guò)程。要對(duì)生化反應(yīng)過(guò)程實(shí)現(xiàn)優(yōu)化操作和控制，首先要解決生化過(guò)程有關(guān)參數(shù)的在線測(cè)量問(wèn)題。然而由于過(guò)程的復(fù)雜性和傳感器的匱乏，某些參數(shù)不能實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量，但是可以通過(guò)離線分析的方式測(cè)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(guò)二次計(jì)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(duì)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(guò)程的在線檢測(cè)及控制”，是根據(jù)生物發(fā)酵工程的實(shí)

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(shí)現(xiàn)發(fā)酵罐數(shù)據(jù)采集和整理。本文根據(jù)低頻信號(hào)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，用RS-232串口與計(jì)算機(jī)通訊。并在LabVIEW圖形化編程開(kāi)發(fā)平臺(tái)下進(jìn)行控制和顯示的一個(gè)低頻數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。同時(shí)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)研制了相應(yīng)的硬件和軟件程序，并經(jīng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了發(fā)酵過(guò)程尾氣中氧氣、二氧化碳含量的在線測(cè)量、顯示、數(shù)據(jù)保存，二次計(jì)算數(shù)據(jù)即氧利用率、二氧化碳釋放率和呼