[实用新型]一种基于二氧化碳浓度在线监测的生物发酵罐系统

权利要求书

1.一种基于二氧化碳浓度在线监测的生物发酵罐系统，其特征在于，该生物发酵罐系统包括发酵罐体、一体化预处理装置、红外线气体分析仪器和电气控制装置；

所述发酵罐体通过进气管路连接外部无菌空气，所述外部无菌空气与所述发酵罐体之间的进气管路上依次设置有流量计和进气电磁阀；

所述发酵罐体通过出气电磁阀连接出气管路的进口端，所述出气管路的出口端通过流量计连接所述一体化预处理装置的进气端，所述一体化预处理装置用于对所述出气管路输出的样气进行预处理；

所述一体化预处理装置的出气端连接所述红外线气体分析仪器，所述红外线气体分析仪器用于实时探测所述发酵罐体内CO₂的浓度值；

所述电气控制装置电连接所述进气电磁阀、出气电磁阀和一体化预处理装置，并对所述发酵罐体内CO₂的浓度值进行存储和显示。

2.如权利要求1所述的一种基于二氧化碳浓度在线监测的生物发酵罐系统，其特征在于，所述一体化预处理装置包括抽气泵、汽水分离模块、冷却模块、除湿模块、除尘模块和出口流量计；所述出气管路出口端经所述抽气泵依次连接所述汽水分离模块、冷却模块、除湿模块和除尘模块，所述除尘模块通过所述出口流量计连接所述红外线气体分析仪器。

3.如权利要求2所述的一种基于二氧化碳浓度在线监测的生物发酵罐系统，其特征在于，所述红外线气体分析仪器包括多次反射气室、红外光源、切光器、气体相关轮、滤光片和红外探测器；所述多次反射气室采用封闭透光箱体，所述封闭透光箱体顶部开设有气体入口和气体出口，所述封闭透光箱体的内壁两端相对设置一反射镜，经所述出口流量计输出的样气经所述气体入口进入到所述多次反射气室内，所述红外光源发出的红外光信号分别经所述切光器、气体相关轮和滤光片发射到所述多次反射气室内，经所述多次反射气室出射的光信号经所述红外探测器探测得到所述发酵罐体内CO₂的浓度值。

4.如权利要求2所述的一种基于二氧化碳浓度在线监测的生物发酵罐系统，其特征在于，所述发酵罐体内还设置有压力传感器、温度传感器和pH传感器，用于实时监测所述发酵罐体内的压力、温度和pH值。

5.如权利要求4所述的一种基于二氧化碳浓度在线监测的生物发酵罐系统，其特征在于，所述电气控制装置包括采集装置、显示装置、存储装置和控制装置，所述采集装置用于采集所述压力传感器、温度传感器和pH传感器的数据以及所述红外线气体分析仪器探测得到的所述发酵罐体内CO₂浓度数据，并发送到所述显示装置和存储装置，所述显示装置用于显示各个传感器数值以及CO₂浓度值，所述存储装置用于进行数据存储，所述控制装置用于电连接所述进气电磁阀、出气电磁阀、汽水分离模块、冷却模块、除湿模块和除尘模块，控制各个器件的工作状态。