省部重点实验室
第1楼2012/10/03
溶氧电极的基本原理:
溶氧(DO)是溶解氧(Dissolved Oxygen)的简称, 是表征水溶液中氧的浓度的参数。溶氧电极是一种基于极谱原理的测定溶解在液体中的氧的电流型电极
1. 溶氧电极的分类
测定DO的方法有多种:如化学Winkler 法,电极方法,质谱仪等。这里主要介绍电极方法。溶氧电极最早是由Clark (1956)发明的。它是由一透气薄膜复盖的电流型电极。
DO电极可分为两类:原电池(Galvanic)型和极谱(Polargrafic)型。
2. DO电极测定原理
原电池型:一般由贵金属,如白金、金或银构成阴极;由铅构成阳极。在电解质如KCl或醋酸铅存在下便形成PbCl2或Pb(AcO)2,原电池型电极无需外加电压。
极谱(Polargrafic)型电极需要外加0.6-0.8V的极化电压。一般由贵金属,如白金或金构成阴极;由银构成阳极。极谱型电极需外加一恒定的电压,电解质参与了反应,因此,在一定的时间间隔必须补充电解质。
省部重点实验室
第2楼2012/10/03
pH电极、溶氧电极在生物发酵上的应用
1.生物发酵控制系统简介生物发酵系统要求强大的控制功能、可扩展性强、操作灵活、稳定可靠以及故障率低。基本控制参数为:温度、搅拌速度、PH(瑞士汉密尔顿OXYFERM、瑞士梅特勒INPRO6800)、DO(瑞士汉密尔顿EASYFERM、瑞士梅特勒INPRO3100)、进气流量、罐压、定时定量流加、连续发酵、液位、多种自动补料方式、自动消泡。特殊分析、控制为:如CO2、密度、糖份、自动灭菌等。
2.控制系统的构成1)RTU-6600作为控制核心,完成多个回路的PID控制、模糊控制任务;同时与10.4”人机界面通讯,实现与嵌入式组态软件的无缝结合。2)10.4”人机界面,内置WinCE.NET操作系统和嵌入式组态软件,完成与RTU-6600的通讯、上位显示、设置、报警、报表输出以及历史数据存储等功能。
3.通讯方式1)Modbus/TCP,通过RTU-6600以太网与人机界面通讯,这种通讯方式通过以太网进行,使用标准的Modbus/TCP协议。2)Modbus/RTU(485),通过RTU-6600的RS-485与人机界面通讯,这种通讯方式通过RS-485进行,使用标准的Modbus/RTU协议。