عدادات تدفق الكتلة الحرارية الرقمية في المعالجة الحيوية: مراقبة دقيقة للغازات

عدادات تدفق الكتلة الحرارية الرقمية في المعالجة الحيوية: مراقبة دقيقة للغازات

مقدمة:

تُعد المعالجة الحيوية جانبًا بالغ الأهمية في صناعة الأدوية والتكنولوجيا الحيوية. فهي تتضمن استخدام الكائنات الحية أو مكوناتها لإنتاج منتجات قيّمة، مثل الأدوية والوقود الحيوي والإنزيمات. وتُعدّ المراقبة الدقيقة للغازات أمرًا بالغ الأهمية في المعالجة الحيوية، إذ تُساعد في تحسين كفاءة العملية وضمان جودة المنتج. وقد برزت أجهزة قياس تدفق الكتلة الحرارية الرقمية كتقنية موثوقة لقياس ومراقبة الغازات بدقة في المعالجة الحيوية.

فهم مقاييس تدفق الكتلة الحرارية الرقمية:

عدادات تدفق الكتلة الحرارية الرقمية هي أجهزة تقيس معدل تدفق الغازات في مجموعة واسعة من التطبيقات. تعمل هذه العدادات على مبدأ التشتت الحراري، حيث تنتقل الحرارة من مستشعر مُسخّن إلى جزيئات الغاز المتدفقة. من خلال قياس فرق درجة الحرارة بدقة، يمكن تحديد معدل تدفق كتلة الغاز. تتميز هذه التقنية بمزايا عديدة مقارنةً بأساليب قياس التدفق التقليدية، مثل الدقة العالية، وسرعة الاستجابة، وانخفاض انخفاض الضغط، ونسبة خفض الضغط الكبيرة، ومتطلبات الصيانة البسيطة.

فوائد أجهزة قياس التدفق الحراري الرقمي في المعالجة الحيوية:

1. قياس دقيق لتدفق الغاز:

من أهم مزايا عدادات تدفق الكتلة الحرارية الرقمية في المعالجة الحيوية قدرتها على توفير قياسات دقيقة لمعدلات تدفق الغاز. يُعد هذا ضروريًا للحفاظ على تحكم دقيق في مختلف معايير المعالجة الحيوية، مثل إمداد العناصر الغذائية، والتهوية، وتحليل الغازات المنبعثة. يضمن قياس التدفق الدقيق ظروف نمو مثالية للكائنات الدقيقة، مما يؤدي إلى تحسين إنتاجية وجودة المنتج.

2. المراقبة في الوقت الحقيقي:

توفر عدادات تدفق الكتلة الحرارية الرقمية مراقبة آنية لمعدلات تدفق الغاز، مما يُمكّن المشغلين من إجراء تعديلات فورية في حال حدوث أي انحرافات. تتيح هذه البيانات الآنية تحسين التحكم في العمليات، والكشف المبكر عن أي تشوهات، والتدخل في الوقت المناسب لمنع الانحرافات المكلفة أو فقدان المنتج. علاوة على ذلك، تُساعد المراقبة الآنية في تحديد أوجه القصور في العمليات وتحسين ظروف العمليات الحيوية.

3. التنوع في قياس الغاز:

تستطيع عدادات تدفق الكتلة الحرارية الرقمية قياس مجموعة واسعة من الغازات الشائعة الاستخدام في المعالجة الحيوية، بما في ذلك الهواء والأكسجين وثاني أكسيد الكربون والنيتروجين وغازات متخصصة متنوعة. قدرتها على قياس غازات متعددة تجعلها أجهزة متعددة الاستخدامات لتطبيقات متنوعة في صناعة المعالجة الحيوية.

4. تصميم غير تدخلي وصحي:

غالبًا ما تُصمَّم عدادات تدفق الكتلة الحرارية الرقمية بتصميم صحي وغير تدخلي، خاصةً لتطبيقات المعالجة الحيوية. يضمن هذا التصميم عدم تلويث عداد التدفق للعملية، مما يجعله مناسبًا للعمليات المعقمة. كما أن عدم وجود أجزاء متحركة يُقلل من خطر تكوّن الحطام ويُقلل من الحاجة إلى الصيانة والتنظيف المتكررين.

5. التكامل مع أنظمة التحكم:

يمكن دمج عدادات تدفق الكتلة الحرارية الرقمية بسهولة في أنظمة التحكم الحالية في مرافق المعالجة الحيوية. وهي متوافقة مع بروتوكولات اتصال متنوعة، مثل Modbus وEthernet/IP وPROFIBUS، مما يتيح اتصالاً سلساً بأنظمة التحكم الإشرافي وجمع البيانات (SCADA). يُعزز التكامل مع أنظمة التحكم أتمتة العمليات، وتسجيل البيانات، وقدرات المراقبة عن بُعد، مما يُحسّن كفاءة العمليات وإنتاجيتها بشكل عام.

تطبيقات أجهزة قياس التدفق الحراري الرقمي في المعالجة الحيوية:

1. تهوية المفاعل الحيوي:

في المفاعلات الحيوية، تُعدّ التهوية عاملاً أساسياً لتزويد الكائنات الدقيقة بالأكسجين اللازم للنمو والتمثيل الغذائي. تراقب عدادات تدفق الكتلة الحرارية الرقمية بدقة معدلات تدفق الهواء والأكسجين المُزوَّد للمفاعل الحيوي. تُمكّن هذه البيانات المُشغِّلين من تنظيم مستويات التهوية بدقة، مما يضمن ظروف نمو مثالية ويمنع نقص الأكسجين أو تراكم الغازات السامة.

2. تحسين نظام توزيع الغاز:

يُعدّ التوزيع الفعّال للغاز أمرًا بالغ الأهمية لضمان توزيع منتظم للغاز في جميع أنحاء منشأة المعالجة الحيوية. ويمكن استخدام عدادات تدفق الكتلة الحرارية الرقمية لقياس معدلات تدفق الغاز في نقاط مختلفة من نظام التوزيع. تساعد هذه المعلومات في تحديد الاختناقات المحتملة، وتحسين تصميمات خطوط الأنابيب، وضمان توزيع متساوٍ للغاز على مختلف وحدات المعالجة الحيوية أو المخمرات.

3. تحليل الغازات المنبعثة:

يُعدّ رصد الغازات المنبعثة أمرًا بالغ الأهمية لفهم النشاط الأيضي للكائنات الدقيقة أثناء المعالجة الحيوية. تقيس عدادات تدفق الكتلة الحرارية الرقمية بدقة معدلات تدفق ثاني أكسيد الكربون والأكسجين والغازات المنبعثة الأخرى. يُمكّن تحليل تركيب الغازات المنبعثة ومعدلات تدفقها المُشغّلين من تقييم كفاءة العملية الحيوية، وتحسين إمداد المغذيات، ورصد أي تغيرات في سلوك الميكروبات.

4. مراقبة غاز التطهير:

في بعض مراحل المعالجة الحيوية، مثل تنقية المنتجات أو عمليات التعقيم، يُعد استخدام غازات التطهير أمرًا شائعًا. تُمكّن عدادات تدفق الكتلة الحرارية الرقمية من مراقبة معدلات تدفق واستهلاك غازات التطهير، مثل النيتروجين، مما يضمن الاستخدام الأمثل لهذه الغازات مع منع الإفراط في استخدامها أو هدرها.

5. تحسين عملية التخمير:

غالبًا ما تتضمن عمليات التخمير استخدام الغازات لتوصيل العناصر الغذائية والحفاظ على ظروف نمو مناسبة. تلعب عدادات تدفق الكتلة الحرارية الرقمية دورًا حاسمًا في تحسين معدلات تدفق الغاز أثناء التخمير، وضمان إمداد فعال بالعناصر الغذائية، والتحكم في تكوين الرغوة، وتسهيل التحكم في درجة الحموضة (pH)، وتحقيق إنتاجية المنتج المطلوبة.

خاتمة:

أحدثت عدادات تدفق الكتلة الحرارية الرقمية ثورةً في مراقبة الغازات في المعالجة الحيوية. بفضل دقتها العالية، وإمكاناتها في المراقبة الآنية، وتعدد استخداماتها في قياس الغازات، وتصميمها غير التدخلي، وسهولة دمجها مع أنظمة التحكم، تُعدّ هذه العدادات أساسيةً في تحسين كفاءة المعالجة الحيوية وضمان جودة المنتج. ولا تزال التطورات في تقنية عدادات تدفق الكتلة الحرارية الرقمية تُسهم في تحسين المعالجة الحيوية، مما يسمح بتحكم أفضل في العمليات، وزيادة الإنتاجية، وتسريع طرح منتجات التكنولوجيا الحيوية والأدوية في السوق.

هناك العديد من القضايا التي تؤثر على مقياس تدفق الكتلة كوريوليس من Endress Hauser، مما أدى إلى الحاجة إلى تدريب المتخصصين في مجالات معينة من أجل التعامل مع جميع القضايا التي قد تنشأ بالإضافة إلى منتجات مقياس تدفق الكتلة التي يمكنها حل مشاكل مقياس تدفق الموجات فوق الصوتية من Endress Hauser.

احصل على مقياس كثافة الشوكة الرقمي ومقياس تدفق الكتلة من المصدرين الموثوق بهم فقط، انتقل إلى مصنعي مقياس تدفق الكتلة Sincerity لمزيد من التفاصيل.

هناك وعي متزايد حول الفوائد الصحية بين المستهلكين مما أدى إلى زيادة شعبيتها.

وبصرف النظر عن هذا، فإن مقياس تدفق الدوامة روزماونت يعرض فوائد لا حصر لها، مثل منع تدفق كتلة كوريوليس على شكل V من خلال تعزيز ملاط ​​مقياس التدفق الكهرومغناطيسي.

من الضروري معرفة الأداء الأساسي لمساعدتنا على فهم مكوناته والدور الذي يلعبه.