СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И АВТОМАТИЗАЦИИ ПОСТРОЕНИЯ КИНЕТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПРОЦЕССОВ БИОКОНВЕРСИИ

СИСТЕМА ИЗМЕРЕНИЯ ИАРАМЕТРОВ
И АВТОМАТИЗАЦИИ ПОСТРОЕНИЯ КИНЕТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ НРОЦЕССОВ БИОКОНВЕРСИИ
Полезная модель относится к области физико-химических измерений, а именно, к устройствам для анализа и автоматического управления технологическими процессами.
Прототип - система измерения параметров сигналов технологической цепочки оборудования при сертификации телецентра (Свидетельство №16578, МПК Н04 N17/00. БИПМ №1, 2001. С. 447-448), содержащая блок измеряемого оборудования и измерительный комплекс. Блок измеряемого оборудования включает в себя блок технологической цепочки сертифицируемого телецентра и генератор испытательных сигналов. Измерительный комплекс системы содержит воспроизводящий видеомагнитофон, контрольный монитор и измерительный осциллограф.
Существенным недостатком такой системы является то, что в ней снимаются и анализируются только аналоговые сигналы. В связи с этим, такая конструкция не может быть использована для автоматизированного построения математических моделей при исследовании физико-химических процессов.
Задачей создания полезной модели является расщирение функциональных возможностей за счет синтеза автоматизированной системы для снятия физико-химических характеристик процесса с возможностью управления основными параметрами и формирования цифрового сигнала, на базе которого происходит генерация кинетических моделей. Технический результат - использование автоматизированных систем
управления для целей математического моделирования как инструмента исследования процессов биоконверсии.
Результат достигается за счет того, что сигнал, получаемый от датчиков измерительного комплекса, вначале преобразуется в унифицированный аналоговый сигнал, используемый для целей регистрации и автоматического )шравления, а затем - в цифровой сигнал, который представляет собой исходную информацию, применяемую при генерации кинетических моделей. Такая принципиальная схема не только обеспечивает многофункциональность предлагаемой полезной модели, но и дает возможность для разнопланового представления потока результирующей информации, что имеет большое значение при проведении научноисследовательских разработок.
Поставленная задача достигается тем, что в системе измерения параметров и автоматизации построения кинетических моделей процессов биоконверсии, включающей измерительный комплекс, согласно полезной модели, измерительный комплекс содержит последовательно соединенные блок датчиков слежения за параметрами процесса, включающий аминокислотный анализатор, термометр, кислородомер и определитель концентрации общего азота, выходы которых электрически связаны со входами промежуточных преобразователей, образующих блок формирования унифицированного аналогового сигнала, а также блок регистрации аналогового сигнала и управления параметрами процесса, содержащий многоканальный прибор следящего уравновещивания, вход которого подключен к выходам промежуточных преобразователей, а выход электрически связан со входом аналогово-цифрового преобразователя, выход которого соединен со входом электронно-вычислительной машины блока формирования цифрового сигнала и построения кинетических моделей дополнительно установленного аналитического комплекса, включающего также блок результирующей информации, представленный визуализатором информации, устройством формирования печатной документации и
устройством хранения результирующей информации, входы которых подключены к выходу электронно-вычислительной машины для приема потока итоговых данных.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором изображена функциональная схема системы измерения параметров и автоматизации построения кинетических моделей процессов биоконверсии.
Полезная модель состоит из последовательно соединенных измерительного и аналитического комплексов, включающих блоки, каждый из которых представлен совокупностью несколысих элементов. В состав измерительного комплекса входит блок датчиков слежения за параметрами процесса, включающий аминокислотный анализатор 1, термометр 2, кислородомер 3 и определитель концентрации общего азота 4, выходы которых электрически связаны со входами промежуточных преобразователей 5-8, образующих блок формирования унифицированного аналогового сигнала. В измерительный комплекс входит также блок регистрации аналогового сигнала и зшравления параметрами процесса, представленный многоканальным прибором следящего уравновешивания 9, вход которого подключен к выходам промежуточных преобразователей 5-8, а выход - к входу аналогово-цифрового преобразователя 10, выход которого электрически связан со входом электронно-вычислительной машины И блока формирования цифрового сигнала и построения кинетических моделей аналитического комплекса. Выход электронно-вычислительной машины И электрически связан со входами устройств блока результирующей информации аналитического комплекса, в состав которого входят визуализатор информации 12, устройство формирования печатной документации 13 и устройство хранения результирующей информации 14. Работа системы измерения параметров и автоматизации построения
кинетических моделей процессов биоконверсии осуществляется следующим образом.
Аминокислотный анализатор 1, термометр 2, кислородомер 3 и определитель концентрации общего азота 4 блока датчиков слежения за параметрами процесса измерительного комплекса формируют аналоговый электрический сигнал, который является отображением физико-химических параметров анализируемой системы. Полученные аналоговые электрические сигналы поступают на вход промежуточных преобразователей 5-8 блока формирования унифиц1фованного аналогового сигнала, в которых происходят соответствующие преобразования сигналов. Выходы промежуточных преобразователей 5-8 в свою очередь электрически связаны со входом многоканального прибора следящего уравновещивания 9 блока регистрации аналогового сигнала и управления параметрами процесса. Унифицированный сигнал используется в многоканальном приборе следящего уравновешивания 9 для регистрации посредством стрелочноцифровых устройств и самописцев, входящих в стандартную комплектацию прибора и не указанных на схеме, а также для формирования управляющего воздействия, которое может быть подано на вход оборудования, обеспечивающего функционирование реактора для биоконверсии (не входит в состав предлагаемой системы).
С выхода многоканального прибора следящего уравновешивания 9 унифицированный аналоговый сигнал поступает на вход аналоговоцифрового преобразователя 10 блока формирования цифрового сигнала и построения кинетических моделей, в котором формируется цифровой сигнал, а затем поступает на вход электронно-вычислительной машины 11, где происходит его обработка с использованием специального программного обеспечения, результатом работы которого являются конкретные параметры кинетических моделей процесса биоконверсии. Цифровой сигнал от электронно-вычислительной машины 11 постзшает на вход устройств блока результирующей информации, где выходные данные в удобной форме
предъявляются пользователю посредством визуализатора информации 12 или печатающего устройства 13, а также передаются в автоматическом режиме в устройство хранения результирующей информации 14.
Предлагаемая автоматизированная система может найти применение при исследовании и промышленном проведении процессов микробной биоконверсии органического сырья.