一、方案背景与核心价值
适配维度
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实施要点
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接口匹配
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采用 PG13.5 过程连接,确认发酵罐电极接口尺寸,加装食品级 EPDM 胶圈确保密封;
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系统对接
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通过 4-20mA 模拟信号或 RS485 Modbus(支持 115200 Bd 速率)连接发酵控制系统,实现数据实时上传;
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材质兼容
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接液部件为 316L 不锈钢(Ra<0.4μm)与 PTFE,适配抗生素、酵母、CHO 细胞等主流发酵体系。
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校准场景
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操作方法
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注意事项
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新传感器 / 换光学帽后
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两点校准法:1. 零点校准:通入 99.99% 氮气至信号稳定,设为 0% air;2. 满度校准:通入饱和空气,输入实际压力(P = 大气压 + 罐压)与湿度,设为 100% air
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氮气校准需用流通池,避免直接通入发酵罐导致污染;压力误差 50mbar 将引发 5% 测量偏差;
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灭菌后 / 批次间隔
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一点斜率校准:在发酵培养基中,维持搅拌 50rpm(细胞罐)/500rpm(微生物罐)、通气稳定后,将当前值校准为 100% air
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校准前需确保培养基温度与发酵设定温度一致,信号稳定≥3 分钟;
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高耗氧发酵(如 CHO 细胞)
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过程校准:通过 M400 变送器执行 Process Scaling,接种前锁定满度值,确保补料阶段精度
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需同步记录 pH 值与温度,避免交叉干扰影响校准结果。
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发酵阶段
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监测重点
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传感器应用价值
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种子培养期
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溶氧维持 15%-30% air,监测接种后氧耗突变
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响应速度 < 25 秒,及时捕捉微生物活化信号,避免延迟导致的接种失败;
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对数生长期
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高频波动(0-100% air),需联动通气 / 搅拌调控
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低漂移特性(每周 < 1%)确保补料时机精准,如酵母发酵中避免溶氧低于 5% 抑制生长;
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产物合成期
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维持稳定溶氧区间(如抗生素发酵需 5%-10% air)
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精度 ±0.2% vol 保障代谢环境稳定,提升产物合成率 10%-15%;
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衰亡期
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监测溶氧回升拐点
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为放罐时机提供精准依据,减少产物降解风险。
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