发酵监测系统是微生物代谢过程的“神经中枢”,其数据准确性直接影响产物产量与质量。而校准与维护的缺失,可能导致pH、溶氧等关键参数测量偏差达10%以上,因此建立系统化的运维体系至关重要。
校准工作需覆盖全参数链,且需结合发酵环境特性调整。pH传感器易受培养基中蛋白质吸附影响,每周需用两点校准法(4.01、7.00缓冲液)校正,校准前需用0.1mol/L盐酸浸泡30分钟去除表面附着层。溶氧电极则需每月进行“零氧校准”(饱和亚硫酸钠溶液)和“满度校准”(通入纯氧的发酵液),避免气泡附着造成的读数虚高。对于温度传感器,建议每季度采用恒温槽比对,确保误差控制在±0.2℃以内。
针对不同监测模块的维护需差异化处理。在线浊度计的光学镜头易被菌体污染,需每日用软毛刷配合中性洗涤剂清洁,防止透光率偏差;气体流量计需每周通氮气吹扫管路,避免冷凝水积聚影响流速测量。对于采用电化学原理的CO₂传感器,每半年需更换电解液,并检查电极膜完整性,防止被测气体泄漏导致的响应延迟。

发酵监测系统性维护还需关注设备联动性。数据采集模块与传感器的接线端子易因发酵罐振动松动,每月需用扭矩扳手按规定力矩(通常2.5N・m)加固;控制柜内的信号转换器需每季度除尘,避免高温环境下的信号漂移。对于无线传输系统,需每周检测信号强度,确保在金属发酵罐群中通信丢包率低于0.5%。
建立维护档案是数据追溯的关键。每次校准需记录标准值、实测值、偏差率等信息,对于偏差超标的传感器,需启动三级复核机制(重新校准→更换备件→第三方检测)。通过将校准周期与发酵批次关联(如每10批次强制校准),可形成动态维护闭环,使系统长期保持±2%以内的测量精度,为发酵工艺优化提供可靠数据底座。