一种发酵罐的自动采样系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种发酵罐的自动采样系统。
【背景技术】
[0002]发酵过程中要定时从发酵罐采样分析，获得发酵过程的各种关键数据。从发酵罐内采集发酵样品最关键的一点是必需保证发酵安全，防止环境中的杂菌污染发酵液。根据发酵的目标不同，发酵产物状态差异极大，有的最终产物很稀，有的则很稠，有的甚至成团成块。有的发酵过程不足一天，有些需要数十天。发酵罐也是种类繁多，大小各异。大的罐容量可达数百立方米，小的只有数升。对于不同的发酵类型和发酵罐，不同的分析测定要求，对发酵过程的自动取样就有不同的要求。目前最安全的取样方些为微孔陶瓷管无菌取样，因为菌体不能通过微孔，所以不会污染发酵液，但它的缺点也明显，不仅取样速度慢，而且容易堵塞，其次是模拟手动取样的间接取样法，因为每次取样后均用蒸汽灭菌取样口，安全性也很高。但这种方法取样量较多，每次取样量至少要数十毫升，不适合只有数十升的小发酵罐。从罐内直接取样的方法，取样速度快，取样量少，但对发酵周期达数十天的发酵来说，虽然有取样管内洁净空气作隔离，还是有一定的污染风险，需要在发酵中间进行取样管路灭菌处理。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种确保取样安全、防止取样污染适用于各种发酵类型的发酵罐的自动采样系统。
[0004]本实用新型克服其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]—种发酵罐的自动米样系统，包括
[0006]取样装置，经取样阀连接于发酵罐，用于将发酵液从发酵罐中取出；
[0007]取样池，其内部安装有用于检测液体的电导式液体传感器；
[0008]输送管，其一端经管路阀通过双向取样泵连接于取样池，另一端经液体传感器连接于取样装置；
[0009]废液管路，其一端经废液阀通过双向取样泵连接于取样池，另一端连接于废液瓶；
[0010]以及无菌空气管路，其连接于取样装置与双向取样泵之间的输送管上，所述无菌空气管路上安装有吹气阀和吹气泵；
[0011]所述取样阀、吹气泵、吹气阀、液体传感器、电导式液体传感器、双向取样泵以及管路阀均连接于控制机。
[0012]上述取样装置为U型管，所述输送管与U型管弯曲部位最下端相连。
[0013]上述取样装置为插入发酵罐中的陶瓷管取样器或直管取样器。
[0014]为了方便连接，上述输送管为胶管。
[0015]为了对分析仪旁的管路进行消毒，还包括消毒清洗液管路II 19，所述消毒清洗液管路II 19经消毒清洗阀II 20连接于双向取样泵16，所述消毒清洗阀II 20连接于控制机。
[0016]为了防止U型管内发酵液样品被杂菌污染进而污染发酵罐中的发酵液，还包括连接于U型管3上的蒸汽管4，所述蒸汽管4上安装有蒸汽阀5，所述蒸汽阀5连接于控制机。
[0017]为了进一步确保取样安全，还包括消毒清洗液管路I 12，所述消毒清洗液管路I12经消毒清洗阀I 13连接于输送管9。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型U型管取样结构示意图；
[0019]图2为本实用新型陶瓷管或直管取样结构示意图；
[0020]图3为本实用新型分析仪侧管路连接示意图；
[0021]图中，1.发酵罐2.取样阀3.U型管4.蒸汽管5.蒸汽阀6.无菌空气管路7.吹气泵8.吹气阀9.输送管10.液体传感器11.陶瓷管取样器12.消毒清洗液管路I 13.消毒清洗阀I 14.取样池15.电导式液体传感器16.双向取样泵17.废液管路18.废液阀19.消毒清洗液管路II 20.消毒清洗阀II 21.管路阀。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图1、附图2、附图3对本实用新型做进一步说明。
[0023]一种发酵罐的自动采样系统，包括:取样装置，经取样阀2连接于发酵罐1，用于将发酵液从发酵罐I中取出；取样池14，其内部安装有用于检测液体的电导式液体传感器15 ;输送管9，其一端经管路阀21通过双向取样泵16连接于取样池14，另一端经液体传感器10连接于取样装置；废液管路17，其一端经废液阀18通过双向取样泵16连接于取样池14，另一端连接于废液瓶；以及无菌空气管路6，其连接于取样装置与双向取样泵16之间的输送管9上，无菌空气管路6上安装有吹气阀8和吹气泵7 ;取样阀2、吹气泵7、吹气阀8、液体传感器10、电导式液体传感器15、双向取样泵16以及管路阀21均连接于控制机。当需要采样时，控制机控制所需采样的与发酵罐I连接的取样阀2开启，控制该取样管路的管路阀21开启，控制双向取样泵16开启，发酵罐I内的发酵液样品通过取样装置经输送管9流向取样池14。当输送管9中的液体传感器10检测到发酵液样品时，控制机开始计时并延时一定时间后控制取样阀2关闭，同时控制吹气泵7以及吹气阀8开启，无菌空气通过无菌空气管路6将输送管9中的样品送入取样池14。因此实现了通过定时法来控制采样量。当取样池14中的电导式液体传感器15检测到发酵液样品时，控制机控制双向取样泵16关闭以及控制废液阀18开启，输送管9多余的发酵液样品在无菌空气的压力下经废液管路17排入废液瓶内，控制机延时一定时间后，控制吹气泵7、吹气阀8、废液阀18以及管路阀21关闭，完成一次取样。上述取样过程可以重复2-3次，也可以不重复。发酵液样品处理完成后或需要重复采用时，控制机控制废液阀18开启，控制双向取样泵16反向转动，将取样池14中的发酵液样品通过废液管路排入废液瓶内。实现了自动控制对多个发酵罐I中的发酵液样品进行取样，并在取样结束后自动排液，同时实现输送管9中的液体排空，允许2-3次重复取样可以保证取样池14中采集的发酵液样品为典型发酵样品。本实用新型适用于多种取样装置的发酵罐进行自动取样，并使在线分析系统能应用于各种发酵类型。
[0024]取样装置可以为U型管3，输送管9与U型管3弯曲部位最下端相连。输送管9从U型管3底部抽取发酵液样品，从U型管3内取样为间接取样，取样前先开启取样阀2 —定时间，保证U型管3内存留典型发酵液样品，后续取样时不再开启取样阀2，直接从U型管3底部取样，取样过程完成后，开启蒸汽阀5 —定时间，把U型管3内的残液彻底排除，并对U型管3进行灭菌处理，从U型管3底部取样还可以排除发酵液内的气泡对取样量的影响，每次取样的取样量更加准确。取样装置也可以为插入发酵罐I中的陶瓷管取样器11或直管取样器，以适用于小型发酵罐，陶瓷管取样器还可以进行过滤，实现无细胞取样。进一步的，输送管9为胶管。由于胶管具有良好的弯曲变形性能，因此方便将取样装置与取样池进行系统连接并使用压管式控制阀开关管路。
[0025]还可以包括消毒清洗液管路II 19，消毒清洗液管路II 19经消毒清洗阀II 20连接于双向取样泵16，消毒清洗阀II 20连接于控制机。当分析测定完成，取样池排空后，控制机可以控制消毒清洗阀II 20开启，在双向取样泵16的作用下，消毒液通过消毒清洗液管路II 19和分析仪旁的输送管9进入取样池14中进行消毒处理，防止多罐取样时样品残留的影响，清洗完成后控制机控制废液阀18开启和取样泵16反转一定时间，把清洗消毒液排入废液瓶，清洗消毒液在一小段取样管路中的残留把取样管路的无菌空气和外部彻底隔离，进一步确保了取样安全性。还可以包括连接于U型管3上的蒸汽管4，蒸汽管4上安装有蒸汽阀5，蒸汽阀5连接于控制机。当取样结束后，控制机控制蒸汽管4上的蒸汽阀5开启，并同时控制吹气泵7和吹气阀8开启，延时一定时间后，控制机控制蒸汽阀5、吹气泵7以及吹气阀8关闭。起到利用高温蒸汽冲刷U型管3的目的，为U型管3进行灭菌，预防U型管3内的发酵液被杂菌污染从而污染发酵罐I内的发酵液。进一步的，还可以包括消毒清洗液管路I 12，消毒清洗液管路I 12经消毒清洗阀I 13连接于输送管9。当发酵周期很长时，在取样分析的间隙期，允许手动进行取样管路清洗消毒。执行手动清洗消毒时，控制机控制管路阀21开启以及双向取样泵16