[发明专利]一种微生物发酵过程的实时监测系统

摘要

本发明涉及电阻抗成像技术领域，具体地说是一种微生物发酵过程的实时监测系统，其特征在于：发酵罐的内壁设有直线移动装置，所述的直线移动装置的上部连接一圈电极，圈电极外层覆设有绝缘层，圈电极的接线端连接数据采集系统的一端，数据采集系统的另一端连接微机的一路信号端，直线移动装置的底端穿过发酵罐的底部后连接电机；电机的控制信号输入端连接微机的另一路信号端，发酵罐的液位传感器的信号端连接微机的又一信号端。本发明同现有技术相比，可对发酵罐内部发酵液进行实时和全方位监控，并能生成直观的二维和三维的发酵罐内图像，图像可分析出发酵罐内发酵过程的多种指标的参数值或变化值，并能及时报警，便于人们及早干预。

主权项

一种微生物发酵过程的实时监测系统，包括发酵罐、圈电极、螺杆、电机、数据采集系统、嵌设有处理软件的微机、直线移动装置，其特征在于：发酵罐（3）的内壁设有直线移动装置，所述的直线移动装置的上部连接一圈电极（2），圈电极（2）外层覆设有绝缘层，圈电极（2）的接线端连接数据采集系统（4）的一端，数据采集系统（4）的另一端连接微机（6）的一路信号端，直线移动装置的底端穿过发酵罐的底部后连接电机（5）；电机（5）的控制信号输入端连接微机（6）的另一路信号端，发酵罐的液位传感器的信号端连接微机（6）的又一信号端；微机内所嵌设的处理软件执行如下步骤：a、开始；b、是否进行扫描；不扫描，则返回开始；确认扫描，则设定扫描区域；c、设定多频断层扫描的多个频率；d、在设定的扫描区域内圈电极进行逐层多频扫描；e、扫描数据采集和图像重建生成二维和三维图像：采集圈电极上的电压信号，并将电压信号转换成阻抗值后重建成二维和三维图像；f、图像处理：分析二维或三维图像，并获取阻抗值计算生成相关发酵参数；g、参数分析、异常报警：将所获取的发酵参数与正常发酵参数值进行比较，若超出正常范围则进行报警；h、是否生成参数图像，否，则进入 “是否循环监测”步骤；是，则生成相应参数图像后再进入“是否循环监测”步骤；i、如果循环监测，则返回“在设定的扫描区域内圈电极进行逐层多频扫描”步骤；如果不循环监测，则判断“是否变更扫描区域”；j、变更扫描区域，则返回“设定扫描区域”步骤；不变更扫描区域，则结束；所述的发酵参数，包括发酵罐内温度、基质体积、基质浓度、发酵产物的体积、发酵产物的浓度。