[發明專利]一種補料稱重計量控制裝置

有效

• 申請號: 200810033769.8
• 申請日: 2008-02-21
• 公開（公告）號: CN101514918A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: 張嗣良;杭海峰;張恂;唐寅;張明;王公先;馬文峰;麻連登;何翌青
• 申請（專利權）人: 上海國強生化工程裝備有限公司
• 主分類號: G01G13/02
• 分類號: G01G13/02;G01G13/24
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發明涉及一種流體補料計量控制裝置，尤其是涉及發酵過程控 制的精確流體補料稱重計量控制裝置。

背景技術

現有的計量裝置分連續式計量和離散式計量。連續式計量采用電 磁流量計，質量流量計等進行計量，精度較高，但價格較貴，如料液 中有氣泡等則會降低精度，特別是在發酵行業中，還必須使用價格昂 貴的連續調節閥。

離散式計量的“計量杯式”以“三閥系統”為代表，(見圖1)，計量 杯式已在制藥行業推廣應用多年，取得較好的效果，但由于補料的計 量是以杯的容積為單位計算的，由于發酵過程中罐壓、起泡等多種因 素的影響使得以杯數作為計量的單位缺乏準確性。“三閥系統”如附 圖1所示。V3中部有個大膜片，可以向左右移位；當它鼓出時，右 邊空腔形成負壓，使料吸進(此時單向閥V1打開，V2關閉)；隨后 V3的膜片向左復位且V1關閉，V2打開，同時把料液擠出，補進發 酵罐；周而復始，完成補料動作。理論上認為每次吸進的料都是相同 的，只要知道動作的次數，就可以知道補料量了，但實際使用時，由 于進、出口的壓力，料液中的空氣、泡沫等影響，計量精度較低。

在生物發酵行業中，發酵過程的優化，特別是以細胞代謝流為核 心的發酵過程優化中，物質流的控制直接影響到發酵最終結果。

然而，物質流的控制，首先要有高精度的補料計量系統。現有的 補料計量系統計量精度無法適應發酵過程的優化。在小試、中試實驗 中，補料計量的精度直接影響到發酵工藝放大的準確性。

發明內容

針對現有補料計量控制裝置的計量控制精度較低的缺陷，本發明 所要解決的技術問題是提供一種高精度的補料稱重計量控制裝置。

本發明的技術方案是，一種補料稱重計量控制裝置，它包括補料 杯、閥門系統、發酵罐、補料罐，其特點是，它還包括：

一個稱重系統，該稱重系統包括稱重傳感器、懸臂、固定支架、 補料杯。稱重傳感器通過懸臂與支架相連，補料杯與稱重傳感器相連， 通過稱重傳感器稱出補料杯內的補料重量。

一個電子監控系統，它包括輸入/輸出模塊、報警及顯示模塊、 鍵盤鼠標觸模屏、比較器、給定器、CPU和補料速率控制器。

所述的補料杯上端通過軟管與補料罐的管路和進料閥門、進汽閥 門相連，以實現進料和進汽消毒的功能，補料杯上端還通過軟管與發 酵罐排氣管道和與發酵罐排氣管道連接的閥門相連，該閥門開啟后補 料杯內的壓力與發酵罐的壓力平衡，保證料液靠位差流入發酵罐；補 料杯的下出口通過軟管與發酵罐的管道和補料閥門相連，以完成向發 酵罐內補料。

所述的補料杯與稱重傳感器相連，稱重傳感器通過懸臂與支架相 連，通過稱重傳感器稱出補料杯內的補料重量。

所述的監控系統，它將由稱重傳感器檢測到的補料稱量結果通過 輸入/輸出模塊中的A/D轉換模塊傳送到比較器與給定器送來的給定 值相比較，通過補料速率控制器在CPU中修訂補料量的偏差，該偏 差值通過D/A轉換模塊控制開啟相應的閥門進行補料。

由于本發明是通過稱重裝置來補料量的，因此，本發明的有益效 是補料精確度高達0.5％，為發酵過程優化及放大提供了可靠的保證。

附圖說明

圖1為三閥系統示意圖；

圖2為補料稱重計量控制裝置系統原理圖；

圖3為補料稱重計量控制裝置電氣原理框圖。

具體實施方式

為了詳細說明本發明的結構及特點所在，舉以下實例并結合附圖 說明如下：

一種補料稱重計量控制裝置，如附圖2、圖3所示，它包括補料 杯13、閥門系統、發酵罐1、補料罐23，其特點是，它還包括：

一個稱重系統，該稱重系統包括稱重傳感器24、懸臂25、固定 支架9、補料杯13，稱重傳感器24通過懸臂25與支架9相連，補料 杯13與稱重傳感器24相連，通過稱重傳感器24稱出補料杯13內的 料液重量；