[发明专利]一种在线取样补料系统及其方法

权利要求书

1.一种在线取样补料系统，其特征在于，包括取样补料模块、送样模块，其中，

所述取样补料模块，其用于生物反应过程的在线取样和补料，包括取样模块、补料模块；所述取样模块，至少包括一个动力源I及与其相连的管道，所述管道一端接生物反应器，另一端分两条支路管道分别与生物反应器和送样模块送样主管道连接，动力源I为取样模块提供动力；所述补料模块，至少包括一个动力源II及与其相连的管道，所述管道一端接生物反应器，另一端接补料瓶，动力源II为补料模块提供动力；

所述送样模块，其用于送样及对管道的清洗消毒，至少包括一个动力源III及与其相连的管道；所述管道包括一条送样主管道和多条支路管道，其送样主管道上游接送样模块多条支路管道，中间接取样模块，下游接取样容器、废液容器、分析装置中的一种或多种，其支路管道另一端分别接无菌气体或清洗消毒用的液体容器，所述送样模块管道动力由动力源III提供；

所述取样模块与送样模块的各支路管道上均设有管路控制阀，其用于控制对应管道的工作状态；

所述控制模块，其用于对取样补料模块、送样模块的控制，使取样速度≥60mL/min，取样体积为2-10 mL，取样误差控制在1%以内。

2.根据权利要求1所述的在线取样补料系统，其特征在于，所述动力源I、动力源II为蠕动泵；所述所述动力源III为注射泵、蠕动泵、隔膜泵和/或柱塞泵；所述取样补料模块管路控制阀为非接触式控制阀。

3.根据权利要求1所述的在线取样补料系统，其特征在于，所述取样模块的管道为T型管道结构，通过管路控制阀开关状态，使管道形成“生物反应器-动力源I-生物反应器”的循环回流的闭环管路系统和“生物反应器-动力源I-送样模块”的取样开环管路系统。

4.根据权利要求1所述的在线取样补料系统，其特征在于，所述管道为硅胶管、聚四氟乙烯管和/或有机塑料软管，管道内径为0.1-15 mm。

5.根据权利要求1所述的在线取样补料系统，其特征在于，所述控制模块包括控制器和PC机显示系统，控制器连接与动力源I、动力源II、动力源III、管路控制阀，PC机显示系统对动力源I、动力源II、动力源III的开关状态、转速及对管路控制阀开合状态进行控制。

6.根据权利要求1所述的在线取样补料系统，其特征在于，所述取样补料模块设置在箱体I中形成一个独立的取样补料结构单元，所述箱体I上设置通讯端口；所述送样模块设置在箱体II中形成一个独立的送样结构单元，箱体II上设置有通讯端口和电源接头。

7.根据权利要求1所述的在线取样补料系统，其特征在于，所述在线取样补料系统包括多个取样补料结构单元和一个送样结构单元组成，形成“一拖多”的在线取样补料系统。

8.根据权利要求1-7中任一所述的在线取样补料系统的取样补料方法，其特征在于，所述取样补料方法包括取样方法和补料方法，所述取样方法和所述补料方法是两个独立操作方法。

9.根据权利要求8所述的在线取样补料系统的取样补料方法，其特征在于，所述取样方法包括以下步骤：

第一步骤，准备工作，取样补料模块中管道与生物反应器罐体连好进行消毒灭菌，然后通过管道与取样补料模块、送样模块、各容器瓶相连；

第二步骤，参数设定，通过控制模块，设置生物反应器序号及取样参数；

第三步骤，取样，开启动力源I和循环管路控制阀，使取样模块形成回流通路；到预设取样时间，开启取样管路控制阀，样品流入主管路，达到取样量时，关闭取样管路控制阀，开启送样模块常压空气管路控制阀通过气体压力送样至取样容器和/或分析仪器；

第四步骤，清洁管道，依次开启连接有无菌水的管路控制阀、高压空气管路控制阀对送样主管道分别进行清洗干燥；

第五步骤，重复第三、四步骤，完成全部取样工作。

10.根据权利要求8所述的在线取样补料系统的补料方法，其特征在于，所述补料方法是在控制模块中根据参数设定进行自动恒速补料、定时自动补料或者根据反馈调控进行补料。