采用先進的控制系統(tǒng)能夠提高溶氧電極的穩(wěn)定性,1、模糊自適應(yīng) PID 控制器,發(fā)酵罐系統(tǒng)中的溶氧具有非線性、時變的特點,傳統(tǒng)的 PID 控制器通常不適用于這類系統(tǒng)。因此,可以采用一種新的模糊自適應(yīng) PID 控制器,在 Simulink 環(huán)境中構(gòu)建 PID 控制系統(tǒng),并使用 Matlab 中的模糊邏輯控制工具箱設(shè)計模糊控制器。這種模糊自適應(yīng) PID 控制器具有響應(yīng)速度快、控制靈敏度高、適應(yīng)性強等優(yōu)點,可以提高溶氧電極在發(fā)酵罐廠應(yīng)用中的穩(wěn)定性。2、分階段供氧控制策略,在谷氨酸棒桿菌合成新型生物絮凝劑的分批發(fā)酵過程中,采用分階段供氧控制策略可以提高生物絮凝劑的產(chǎn)量和穩(wěn)定性。該策略是在發(fā)酵過程 0~16 h 維持體積傳氧系數(shù) kLa 為 100h-1,16 h 后降低 kLa 為 40h-1 至發(fā)酵結(jié)束,整個發(fā)酵過程通氣量保持在 1 L?L-1?min-1。采用這種分階段供氧控制策略,可以實現(xiàn)高細胞生長速率和高產(chǎn)物產(chǎn)率的統(tǒng)一,同時也可以提高溶氧電極在發(fā)酵罐廠應(yīng)用中的穩(wěn)定性。第三方檢測機構(gòu)提供溶氧電極計量校準服務(wù),保障數(shù)據(jù)合規(guī)性。上海溶解氧電極訂購

溶氧電極在飲用水處理過程中也扮演著重要角色。在自來水廠,原水經(jīng)過沉淀、過濾等預處理后,需要對水中的溶解氧進行調(diào)控。適量的溶解氧有助于后續(xù)消毒工藝的進行,提高消毒效果;同時,還能防止水中的一些還原性物質(zhì)對管道造成腐蝕。溶氧電極可實時監(jiān)測處理過程中各環(huán)節(jié)的溶解氧濃度,工作人員根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)整曝氣、加藥等操作,保證出廠水的溶解氧含量符合國家飲用水衛(wèi)生標準,為居民提供安全、質(zhì)量的飲用水。微基智慧科技(江蘇)有限公司上海溶解氧電極訂購電解液中出現(xiàn)渾濁或沉淀,說明陽極氧化產(chǎn)物積累,需徹底清洗電極。

溶解氧參數(shù)在發(fā)酵過程控制中的關(guān)鍵作用
在好氧發(fā)酵過程中,溶解氧濃度是反映微生物代謝活性的重要指標。溶解氧水平直接影響細胞的生長速率和產(chǎn)物合成效率。以典型的青霉素發(fā)酵為例,當溶解氧濃度低于5%飽和度時,菌體代謝會從有氧呼吸轉(zhuǎn)向無氧發(fā)酵,導致乳酸積累和菌絲形態(tài)改變,終使產(chǎn)量下降30-50%。
研究表明,不同發(fā)酵階段對溶解氧的需求存在差異。在菌體生長對數(shù)期,維持30-50%的溶解氧飽和度有利于生物量快速積累;而在次級代謝產(chǎn)物合成期,適當降低溶解氧至10-20%可能促進目標產(chǎn)物的合成。某制藥企業(yè)通過實施階段式溶解氧控制策略,使紅霉素發(fā)酵效價提高15%,同時降低能耗18%。
溶解氧監(jiān)測還能反映發(fā)酵過程的異常情況。溶解氧突然升高可能指示染菌或菌體自溶,而持續(xù)下降則可能反映通氣系統(tǒng)故障或菌體過度生長。在工業(yè)化生產(chǎn)中,將溶解氧與OUR(氧攝取率)、CER(二氧化碳釋放率)等參數(shù)結(jié)合分析,可以實現(xiàn)更精細的過程監(jiān)控和故障診斷。
溶氧電極在石油開采領(lǐng)域也有應(yīng)用。在油藏開采過程中,向油層注入含有一定溶解氧的水,可促進油層中微生物的生長和代謝,這些微生物能夠分解原油中的一些復雜有機物,降低原油黏度,提高原油的流動性,從而提高原油采收率。溶氧電極可用于監(jiān)測注入水中的溶解氧濃度,以及油層中溶解氧的分布情況,幫助工程師優(yōu)化注水方案,提高石油開采效率,降低開采成本。新型智能溶氧電極具備自我診斷功能。它能夠?qū)崟r監(jiān)測自身的工作狀態(tài),如電極的極化電壓是否正常、透氣膜是否有破損、電解液是否充足等。一旦發(fā)現(xiàn)異常,電極會自動發(fā)出警報,并通過內(nèi)置的算法對故障進行初步診斷,提示用戶可能出現(xiàn)問題的部位和原因。這種自我診斷功能**提高了電極的可靠性和維護效率,減少了因電極故障導致的監(jiān)測中斷和數(shù)據(jù)不準確的情況。校準溶氧電極時需使用標準緩沖液,確保標定數(shù)據(jù)可靠。

如何結(jié)合先進的控制技術(shù)實現(xiàn)對溶氧電極水平的精確控制以提高產(chǎn)酶效率?脈沖電場技術(shù)劉振宇等人在2019年的研究中,采用響應(yīng)面法設(shè)計脈沖電場工作參數(shù)(脈沖強度5-15kV/cm、脈沖持續(xù)時間10-100μs和脈沖數(shù)50-99)并對黑曲霉孢子懸液進行處理和培養(yǎng)。結(jié)果表明脈沖強度很大程度影響菌絲干質(zhì)量和產(chǎn)糖化酶能力,當脈沖強度為12.975kV/cm、脈沖寬度為54μs和脈沖數(shù)為66時,黑曲霉的菌絲干質(zhì)量和糖化酶活性分別為28.05mg和18.01U/mL,比對照提高了68.27%和14.71%。雖然該研究主要針對黑曲霉生長和糖化酶活性,但脈沖電場技術(shù)可能為其他產(chǎn)酶過程中溶氧水平的控制提供新的思路。例如,可以通過脈沖電場刺激微生物的代謝活動,從而提高對溶氧的利用效率,進而提高產(chǎn)酶效率。溶氧電極的低功耗設(shè)計符合全球節(jié)能減排趨勢,減少能源浪費。高精度溶解氧電極哪家靠譜
機器學習模型預測溶氧電極的膜壽命,指導預防性維護策略。上海溶解氧電極訂購
溶氧電極在電力行業(yè)的冷卻塔循環(huán)水監(jiān)測中具有重要作用。冷卻塔循環(huán)水在運行過程中,由于與空氣接觸,溶解氧含量會發(fā)生變化。若溶解氧過高,會加速金屬設(shè)備的腐蝕,影響冷卻塔的使用壽命和電力系統(tǒng)的安全運行。溶氧電極可實時監(jiān)測冷卻塔循環(huán)水中的溶解氧濃度,當濃度超出正常范圍時,系統(tǒng)可自動采取措施,如調(diào)整補水方式、添加緩蝕劑等,降低循環(huán)水的溶解氧含量,保護金屬設(shè)備,確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。微基智慧科技(江蘇)有限公司上海溶解氧電極訂購