УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВЛАГОСОДЕРЖАНИЯ ТЕРМОЛАБИЛЬНЫХ БИОПРЕПАРАТОВ, МАТЕРИАЛОВ И ВЕЩЕСТВ

Полезная модель относится к методам определения влагосодержания биопрепаратов непосредственно в процессе сублимационной сушки под вакуумом.
В современной биотехнологии сублимационного обезвоживания термолабильных биопрепаратов крайне важное значение имеет непрерывный контроль влагосодержания на протяжении полного цикла высушивания.
Известны устройства определения влагосодержания материалов по изменению электропроводности высушиваемого материала в процессе высушивания, в которых в качестве управляющих импульсов используют электрические параметры, характеризующие изменения физико-химических свойств продукта в процессе сушки, главным образом электропроводимости.
Недостатком этих устройств является - поляризация, которая приводит к погрешностям в измерении.
Известен также способ контроля влагосодержания (А.С. Su 1296916 A1), предусматривающий определение теплового потока в процессе сублимации и по отношению выделенного тепла при замораживании и поглощенного при сублимации определяют влагосодержание в продукте.
Недостатком указанного способа является сложность и трудоемкость определения влагосодержания высушиваемого материала.
Цель создания полезной модели - определение влагосодержания термолабильных материалов под вакуумом в сублимационной установке непосредственно в процессе высушивания материала.
Реализация поставленной цели основана на физической зависимости изменения теплопроводности высушиваемого биоматериала от величины влагосодержания в материале. Указанная цель достигается тем, что во флаконы или ампулы с материалом помещаются два датчика (в измерительный и эталонный), включенные в дифференциальную мостовую измерительную схему. Датчики представляют тонкую (10 мкм) спиралевидную вольфрамовую нить. Для учета влияния изменения температуры в параллельно нити включены термо-сопротивления.
На рис. 1 изображено устройство контроля влагосодержания биопрепаратов.
На поверхности полки (1) сублимационной сушильной установки в кассете в флаконах или ампулах с высушиваемым материалом устанавливаются эталонный и измерительный датчики (8), (10), содержащие тонкую (10 мкм) вольфрамовую спираль (3), а для компенсации влияния температуры на показания датчика включается терморезистор (4).
В основе устройства измерения влагосодержания используется физическая зависимость теплопроводности высушиваемого материала от содержания в нем влаги. С целью усиления передачи тепла поверхность нити покрытия черным теплопоглощающим составом.
Сопротивление тонкой (10 мкм) вольфрамовой нити, нагреваемой электрическим током, изменяется в зависимости от содержания влаги в материале.
В результате изменения сопротивления нитей в эталонной и измерительных кюветах, включенных в разные плечи моста Уинстона (5) по дифференциальной схеме, мост раз балансируется и изменяется ток в диагоналях моста.
Это изменение усиливается усилителем (6) постоянного напряжения и регистрируется на показывающем приборе (7).
Для снижения погрешности влияния датчика на процесс высушивания измерение влагосодержания в процессе высушивания проводится в кратковременном циклическом режиме.
Контроль влагосодержания в процессе сублимационного высушивания под вакуумом повышает качество высушиваемого продукта, дает возможность получать материалы с заданными характеристиками по влагосодержанию. Использование устройства позволяет надежно контролировать влагосодержание в высушиваемом материале в процессе высушивания.
Данный устройство опробовано на примере сублимационного высушивания различных биопрепаратов позволяющее определять влагосодержание в пределах 3÷5%.
Источники информации:
1. Лебедев Д.П. Устройство для непрерывного определения влажности при лиофилизации. а.с. №825154, Б.Н. №35, 1978 г.
2. 2. Лебедев Д.П. Способ контроля влажности термолабильных материалов., а.с. №1296916, Б.Н. №10, 1987 г.