发酵过程是极其复杂的生化反应过程。要对生化反应过程实现优化操作和控制,首先要解决生化过程有关参数的在线测量问题。然而由于过程的复杂性和传感器的匮乏,某些参数不能实现在线测量,但是可以通过离线分析的方式测量,如发酵罐中的底物浓度,产物浓度等。另外,还有一些参数需要通过二次计算才能得出,如氧利用率,二氧化碳释放率和呼吸商等,这些参数对于研究发酵的代谢状况有着重要的意义。本课题“生物发酵过程的在线检测及控制”,是根据生物发酵工程的实际需要而自选的。论文主要完成了课题的前期工作,即研制专用数据采集系统(硬、软件),实现发酵罐数据采集和整理。本文根据低频信号的特点,设计了用单片机进行数据采集,用RS—232串口与计算机通讯。并在LabVIEW图形化编程开发平台下进行控制和显示的一个低频数据采集系统。同时,对整个系统研制了相应的硬件和软件程序,并经实验进行了验证,实现了发酵过程尾气中氧气、二氧化碳含量的在线测量、显示、数据保存,二次计算数据即氧利用率、二氧化碳释放率和呼吸商的在线显示,以及历史数据的回放,并对各种参数的控制提出了设计思想。为实施生化过程的离线分析和在线最优控制提供数据支持,为课题的更进一步进行研究创造了条件。