CN109338017A - 雨生红球藻培养过程中的pH值自动检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种雨生红球藻培养过程中的pH值自动检测方法及装置，包括实时对雨生红球藻培养过程中的藻液进行自动取样、自动检测pH值，并自动控制CO2的通入流量和时间，非接触式取样装置定时采集培养液进入pH值检测池，自动折算出需要加入的CO2体积，操作人员能远程通过数据采集处理系统查看并控制pH在线检测仪器，实时对雨生红球藻光生物反应器水样判断，通过控制CO2自动阀的流量和时间，至培养液pH值精确控制到预设的范围内；检测的数据通过数据采集设备对数据进行实时存储，并通过服务器传输至中控室电脑。系统检测完一个周期，处于待机状态，待10min左右，再次启动下一个检测控制周期。确保pH值达到雨生红球藻生长的最适范围。

Description

雨生红球藻培养过程中的pH值自动检测方法及装置

技术领域

本发明属于一种雨生红球藻培养过程中的pH值自动检测方法及装置。

背景技术

雨生红球藻生长过程中，对pH缓冲能力比较弱。在培养过程中，随着营养液的吸收利用培养液的pH会很快升高，pH值经常会>10。pH成为红球藻生长的限制因子。控制pH是解决红球藻生长的关键之一。雨生红球藻尤其是它的绿色游动细胞对环境pH值的改变较敏感，其生长状况与培养液的pH稳定性关系密切。而现在通过封闭式光生物反应器在养殖雨生红球藻增加生物量方面做出了突出进步，其具有培养密度高的优点，但是在封闭式光生物反应器中培养时培养液的pH值控制一般采取每小时人工取样，实验室手工分析的方式，操作员工再根据实验室测定pH手动控制通入CO2的加入量，而雨生红球藻的生长最适pH值在7.5-8.5之间，按照以上方法很难确保雨生红球藻生长在适宜的pH环境下。而且 由于分析频次低（1小时/次）,检测控制过程人工操作较多，涉及多个工人进行操作，且周而复始的机械性工作，难免人工出现懈怠的情况，一旦某个环节执行不力，将对红球藻的生长产生极大的破坏。

发明内容

本发明的目的是提供一种雨生红球藻培养过程中的pH值自动检测方法与装置，以解决现有技术存在的上述问题，能够更精准和适时地检测培养液的pH值。

技术方案：

一、一种雨生红球藻培养过程中的pH值自动检测的方法，包括实时对雨生红球藻培养过程中的藻液进行自动取样、自动检测pH值，并自动控制CO2的通入流量和时间，具体有如下步骤：

（1）PH值自动检测控制系统通过非接触式取样装置定时采集培养液进入pH值检测池，检测完毕后培养液及时反排回光生物反应器管道中；

（2）纯水清洗取样管道和pH值检测池；

（3）系统确定检测的pH值，自动折算出需要加入的CO2体积，通过控制CO2自动阀的流量和时间，确保精确加入到位；

（4）第一次加入CO2调节完毕后，系统将再次抽取调节后的培养液进行检测，确定pH是否调节到位，如还未精确到位，将再次进行微调，直至培养液PH值精确控制到预设的范围内；

（5）系统数据、状态通过服务器在办公室电脑上显示；操作人员可远程通过数据采集处理系统查看并控制pH在线检测仪器，可远程发送指令检查仪器的测量准确度和各个部件工作状态。方便操作人员、相关领导监控及查看，实时了解系统运行情况。提供数据报表、数据统计、质控预警等功能。

（6）PH值自动检测控制系统启动，实时对雨生红球藻光生物反应器水样判断，若水样异常，系统将待机；

（7）水样正常，启动取样泵，并对PH检测池水位判断，水位不足于浸泡到pH探头将重新进行取样；

（8）PH检测池水位正常，取样泵停止，pH自动检测仪同步进行检测，并计算所需CO2的量；

（9）通过控制CO2自动阀的流量和时间，确保精确加入到位；

（10）第一次加入CO2调节完毕后，系统将再次抽取调节后的培养液进行检测，确定pH是否调节到位，如还未精确到位，将再次进行微调，直至培养液pH值精确控制到预设的范围内；

（11）检测的数据通过数据采集设备对数据进行实时存储，并通过服务器传输至中控室电脑；

（12）数据实施发布，方便操作人员、相关领导监控及查看，实时了解系统运行情况。提供数据报表、数据统计、质控预警等功能。

（13）系统检测完一个周期后，处于待机状态，待10min左右，系统再次启动下一个检测控制周期。

二、实现上述方法的是一种雨生红球藻培养过程中的培养液pH值自动检测装置，包括pH值自动检测控制系统和pH自动检测装置，其特征在于pH值自动检测控制系统构成：由DOS系统1、操作站2a和在线分析仪器组成，在DOS系统中包括软件控制系统4、服务器5和数据采集设备6，各组成部分通过数据线信号连接；操作站2a中包括工程师站2和操作员站3。

DCS系统还包括现场控制单元、数据采集设备6和分析仪器、服务器5、远程控制单元、DCS软件控制系统4，通过相关数据信号线连接。

pH自动检测控制系统中现场控制单元的硬件配置包括主机插件(CPU插件)、电源插件、通信插件、相关插件；一个现场控制单元包括多个数字输入/输出扩展单元，相互间采用总线连成一体。

pH自动检测控制系统中的远程控制单元的硬件配置包括主机插件(CPU插件)、电源插件、通信和网路插件、相关插件。

pH自动检测控制系统中的DCS软件控制系统（4）包括各种功能软件模块和功能软件包，DCS系统实现了信号的输入、变换、运算和输出分散控制。

pH自动检测控制系统中与数据采集设备6数据信号连接的分析仪器A10和分析仪器B11通过采样管A和采样管B接通在红球藻养殖管内，伸入在管内的红球藻培养液中，分析仪器A10和分析仪器B11同时与数据采集设备6数据信号连接。

pH自动检测控制系统中DOS软件控制系统4与两个CO2控制泵A7和CO2控制泵B13的控制信号数据信号连接；同时，操作站中的工程师站2和操作员站3与DOS软件控制系统4数据信号连接。

pH值自动检测装置是以pH检测池为中心，在pH检测池的腔壁上部开孔用管路与蠕动泵14连通，在pH检测池的另一侧壁中部开孔安装管路16，在管路16上依次串接安装有双通道阀一17为标准校正液1通道入口、双通道阀二18为标准校正液2通道入口、双通道阀三19是待检测的样品通道入口、双通道阀四20是清洗消毒液通道入口和双通道阀五21为清洗用纯水通道入口；在pH检测池底端装有通到光生物反应器的排液管路22，在此管路上依次分别安装了双通道阀六用于将pH检测池中检测样品排入光生物反应器的控制阀和单通道阀作为排出pH检测池清洗消毒液、纯水清洗液、标准校正液1和标准校正液2的控制阀；pH检测探头15安装在 pH检测池的上口。构成了雨生红球藻培养液在自动取样检测装置。

按照上述方式做成的雨生红球藻养殖设施中的培养液的pH值自动检测装置使用了非接触式取样泵，采用HSJ-GYBS变速电机控制泵头进行培养液的采集；泵管与培养液直接接触；pH检测探头，pH检测池，pH检测池采用有机玻璃制成；pH值自动检测及控制系统结构：CO2控制阀，该电动球阀采用UPVC材质制成；pH自动检测仪；间歇式采集水样进行分析，保证pH探头不时与样品接触；pH在线自动监测仪器实现了仪器的自动校准功能。

一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机构成的DOS系统。负责采集pH在线检测仪器的数据和其他数据的数据采集处理系统，将数据通过4～20mA接入厂方中控室的DCS系统，并将数据通过服务器传输至中控室电脑，提供数据报表、数据统计、质控预警等功能。

优点：相对现有技术，本发明提供了一种雨生红球藻在室外光生物反应器中的培养液的pH值自动检测及控制的方法与装置，方法包括实时对雨生红球藻培养过程中的藻液进行自动取样、自动检测pH值，并自动控制CO2的通入流量和时间，确保pH值达到雨生红球藻生长的最适范围。相比于人工取样、人工检测及人工控制调节CO2的流量和时间，本发明实施例通过自动取样检测pH值，并确定需通入的CO2的流量和时间 ，可以大大地提高雨生红球藻培养液的pH值的准确性与稳定性，保证了培养中藻液的pH值在最适生长范围内，有利于藻类快速生长。

附图说明

图1是本发明实施例提供的pH值自动检测控制系统结构示意图。

图2是本发明实施例提供的pH值自动检测的结构框图。

图3是本发明实施例提供的pH值自动检测及控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合本发明的附图，作为实施例，对技术方案作进一步地描述：

实例一

参见图1、2，实现雨生红球藻培养液中的pH自动检测的装置由两部分构成：

第一是检测信息自动控制部分，主要由DOS系统1、操作站2a和在线分析仪器组成，在DOS系统中包括软件控制系统4、服务器5和数据采集设备6，各组成部分通过数据线信号连接；本实例的在线分析仪器由在线分析仪器A10和在线分析仪器B11组成，实际生产中，根据检测需要，可以设置多个在线分析仪器组合，以完成不同点的检测。在线分析仪器A10的采样管A8和在线分析仪器B11的采样管B12直接接入在雨生红球藻养殖设备中的红球藻培养液内，即光生物反应器9中。操作站2a中包括工程师站2和操作员站3。

调节红球藻培养液的pH值的CO2输入量的CO2控制阀A7、CO2控制阀B13也分别对应于在线分析仪器A10和在线分析仪器B11，两个CO2控制阀接入软件控制系统4，各控制阀的工作信号由软件控制系统4发出。

上面是操作站2a，工作任务是显示和记录各控制单元的过程数据，是人与生产监控过程信息交互的操作接头，操作站包括主机系统、键盘输入设备、信息存储设备和打印输出设备等，主要实现强大的显示功能（模拟参数显示、系统状态显示、多种画面显示等等）、报警功能、操作功能、报表打印功能、组态和编程功能。

另外，操作站还分为工程师站2和操作员站3。从系统功能上看，前者主要实现一般的生产操作和监控任务，具有数据采集和处理、监控画面显示、故障诊断和报警等功能。后者除了具有操作员站的一般功能以外，还应具备系统的组态、控制目标的修改等功能。

DCS系统，即分散控制系统。它采用控制分散、操作和管理集中得基本设计思想，采用多层分级、合作自治得结构形式。

DCS系统包括现场控制单元、数据采集设备、服务器、远程控制单元、DCS软件控制系统，现场控制单元的硬件配置包括主机插件(CPU插件)、电源插件、通信插件、其他关键插件，一个现场控制单元包括若干数字输入/输出扩展单元，相互间采用总线连成一体，远程控制单元的硬件配置包括主机插件(CPU插件)、电源插件、通信和网路插件、其他关键插件，DCS软件控制系统包括各种功能软件模块和功能软件包。

DCS系统实现了信号的输入、变换、运算和输出等分散控制功能。

在线分析器主要就是进行PH和温度的在线检测。

主要工作方式是利用蠕动泵DCS系统控制各通道的开启时间，进行清洗、取样，然后在线检测，检测数据通过数据采集设备临时存储，数据较多时通过网络服务器输入到DCS软件控制系统，通过软件分析、计算和控制二氧化碳控制阀的阀门开启幅度，控制二氧化碳的流量和时间，最后数据输出到操作站，操作员站实现监控画面显示、报表打印功能、组态和编程功能、故障诊断和报警等，实时了解系统运行情况，工程师站实现操作员站的一般功能以外，还应具备系统的组态、控制目标的修改等功能。

第二是取样检测的装置由pH检测池25和连接它的管路16、蠕动泵14和排液管路22构成，具体结构是pH检测池25的侧壁的上部与蠕动泵14通过管路连接；在pH检测池25的另一侧壁中部接管路16，在pH检测池25的底部安装排液管路22；在pH检测池25的上口安装pH检测探头15，其下端伸入到pH检测池的中间偏下的位置。

在排液管路22上安装了一个单通道阀24和一个双通道阀六23，单通道阀24用于当进入PH值检测池内的是清洗消毒液、纯水清洗液、标准校正液1和标准校正液2时，即打开单通道阀，直接排掉。双通道阀六23是当进入PH检测池内的是待检测的样品时，即打开双通道阀六，将检测样品排入光生物反应器9中，避免浪费样品。

在管路16上安装了五个双通道阀，其中双通道阀一17用于标准校正液1通道入口，简称标1；双通道阀二18用于标准校正液2通道入口，简称标2是；双通道阀三19是待检测的样品通道入口，简称水样；双通道阀四20是进清洗消毒液通道入口，简称备用；双通道阀五21是清洗用纯水通道入口，简称纯水。实际使用时用简称标识清晰，更利益操作时认准。

以下对装置作进一步说明：

1、非接触式取样泵，采用HSJ-GYBS变速电机控制泵头进行培养液的采集，电机稳定可靠，运行噪声小，配套泵头采用兰格YZ-15型，该泵头使用寿命长，抗疲劳，泵管磨损小。且非接触方式使得泵管与培养液直接接触，使得泵管寿命进一步延长。

2、pH检测探头，pH探头采用进口探头，该探头结构轻巧，带良好的温度补偿功能，温度补偿范围0-80℃，测量精度可到0.02pH，且对恶劣的室外环境具有非常强的适用能力。

3、pH检测池，pH检测池采用有机玻璃制成，具有良好的稳定性，不与红球藻培养液产生反应而污染培养液，内表壁光滑不易产生样液残留且极易清洗。且具有良好的透光性，能正常观察培养液进入检测池的状况，便于观察系统的取样情况并及时作出应对。

相应地，本发明实施例还提供了一种雨生红球藻培养过程中的pH值自动检测的装置，它是本发明实施例提供的一种pH值自动检测及控制系统结构示意图，包括：

1、CO2控制阀，该电动球阀采用UPVC材质制成，能耐各种化学试剂，且无毒无害，不会对红球藻培养液造成二次污染，且使用寿命长，控制精度高。阀体重量轻，耐磨损，易拆卸。

2、pH自动检测仪：

（1）外观轻巧，安装便捷，运行成本低；仪器体积轻巧，无须占用较大安装空间，且无其他消耗品，运行成本低廉，间歇式采集水样进行分析，保证pH探头不时与样品接触，pH探头使用寿命延长5倍以上。

（2）测量精度高，准确可靠

检测技术的研发创新的利用数据筛选和最小二乘法拟合数据处理的算法，补偿了由于环境和设备引起的误差，带良好的温度补偿功能，建立了补偿数据模型，pH测定精度可达±0.02pH，且可根据用户需求提升测量精度。

（3）使用寿命长，环境适应性高

采用做工精良的仪器机箱，且具有良好的散热、恒温效果，保证设备能在恶劣的室外环境正常工作，无须建设专门的存储空间安放仪器，仪器使用寿命达10年以上。

（4）带自动校正功能，无须人工进行标定操作

pH在线自动监测仪器的是实时连续、无人值守的自动化运行，为确保监测的准确性，对仪器的自动校正的性能要求很高。我们实现了仪器的自动校准功能，无须人工定期取出探头进行校准，系统自动根据设置好的周期进行自动校准。

（5）带远程控制功能，实时掌握仪器工作情况

操作人员可远程通过数据采集处理系统查看并控制pH在线检测仪器，可远程发送指令检查仪器的测量准确度和各个部件工作状态，无须到现场进行查看，方便快捷。

3、DCS系统，即分布式控制系统，它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机，通信、显示和控制等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。

4、数据采集处理系统，负责采集pH在线检测仪器的数据和其他数据，通过对数据的集中分析，计算出须加入CO2的量，确保培养液pH值控制在允许值范围内；将数据通过4~20mA接入厂方中控室的DCS系统，并将数据通过服务器传输至中控室电脑，方便操作人员、相关领导监控及查看，实时了解系统运行情况。提供数据报表、数据统计、质控预警等功能。

前述设备的工作方式详述如下：

1、通过DCS系统控制先打开消毒清洗液通道入口，同时打开蠕动泵，抽取清洗消毒液对进入PH值检测池外面的管道、PH检测池、PH探头内残留的残留或黏附的藻液样品进行消毒浸泡清洗，消毒后DCS系统关闭蠕动泵及消毒清洗液通道入口，同时自动打开PH值检测池下面的单通道阀直接排掉。

2、通过DCS系统控制依次打开清洗用纯水通道入口，同时打开蠕动泵，抽取纯水对进入PH值检测池外面的管道、PH检测池、PH探头内进行反复冲洗，冲洗结束后DCS系统关闭蠕动泵及清洗用纯水通道入口，同时自动打开PH值检测池下面的单通道阀直接排掉。

3、通过DCS系统依次打开待检测的样品通道入口，同时打开蠕动泵，抽取光生物反应器中的样品到PH值检测池内，在线检测样品的PH值，检测后DCS系统自动打开PH值检测池下面的双通道阀，将检测过的样品排入光生物反应器中，避免浪费。

4、取样检测重复以上三个步骤。

5、DCS系统设定每5～7天对PH探头进行校正，当间隔时间到的时候，通过DCS系统依次打开标准校正液1和标准校正液2，同时打开蠕动泵，分别抽取标准校正液1和标准校正液2对PH探头进行校正，校正结束后DCS系统分别关闭蠕动泵及标准校正液1和标准校正液2通道入口，同时自动打开PH值检测池下面的单通道阀直接排掉。

实例二、参见图3，是本发明实施例提供的pH值自动检测控制方法的流程示意图，该方法包括以下步骤：

pH值自动检测控制系统启动，实时对雨生红球藻光生物反应器水样判断，若水样异常，系统将待机；

水样正常，启动取样泵，并判断pH检测池水位判断，水位不足于浸泡到pH探头将重新进行取样；

pH检测池水位正常，取样泵停止，pH自动检测仪同步进行检测，并计算所需CO2的量；

通过控制CO2自动阀的流量和时间，确保精确加入到位；

第一次加入CO2调节完毕后，系统将再次抽取调节后的培养液进行检测，确定pH是否调节到位，如还未精确到位，将再次进行微调，直至培养液pH值精确控制到预设的范围内；

检测的数据通过数据采集设备对数据进行实时存储，并通过服务器传输至中控室电脑；

数据实施发布，方便操作人员、相关领导监控及查看，实时了解系统运行情况。提供数据报表、数据统计、质控预警等功能。

系统检测完一个周期后，处于待机状态，待10min左右，系统再次启动下一个检测控制周期；

相应地，本发明实施例提供了一种雨生红球藻培养过程中的pH值自动检测的装置。如图1所示，其是本发明实施例提供的一种pH值自动检测及控制系统结构示意图，包括：

通过非接触式取样泵向光生物反应器中抽取雨生红球藻培养液；

pH自动检测仪对样品进行自动检测、分析；

通过DCS系统计算出所需的CO2的流量和时间；

CO2自动控制阀打开通入CO2进行调节，保证红球藻培养液的pH值在合适范围内；

在线分析器的检测分析数据通过数据采集设备进行数据实时存储，并通过服务器传输至中控室电脑；

数据实施发布，方便操作人员、相关领导监控及查看，实时了解系统运行情况。

以下对pH值自动检测及控制方法的流程示意图作进一步说明

整个PH值自动检测控制都是通过DCS系统进行控制，以下对PH值自动检测控制方法的流程示意图进行阐述：

1，系统启动：即整套DCS系统硬件、软件全部启动

2，整套系统启动后，系统打开备用通道，同时启动蠕动泵吸取清洗消毒液，消毒液吸取时间及吸取量由整套DCS系统控制，吸取结束后关闭蠕动泵，同时关闭备用通道，对管道、PH探头及PH检测池进行清洗消毒，

3，消毒结束后，系统打开PH值检测池下方的单通道阀将消毒液液排空，系统打开纯水通道，同时启动蠕动泵吸取纯水对管道、PH探头及PH检测池进行清洗，清洗时间由系统设定并控制，

4，清洗结束后，系统打开PH值检测池下方的单通道阀将清洗用纯水排空，控制系统先打开标1通道，同时启动蠕动泵吸取标准校正液1，取样时间及取样量由整套DCS系统控制，取样结束后关闭蠕动泵，同时关闭标1通道，然后对PH探头进行校正，

5，校正正常后，系统打开PH值检测池下方的单通道阀将校正液排空，控制系统打开标2通道，同时启动蠕动泵吸取标准校正液2，取样时间及取样量由整套DCS系统控制，取样结束后关闭蠕动泵，同时关闭标2通道，然后对PH探头进行校正，

6，标准校正液1和标准校正液2是系统根据判断检测的PH值的准确性，确定校正周期，一般系统设定为一周（7天），但不需要校正时，即可跳过这两个流程，系统打开PH值检测池下方的单通道阀将校正液排空，

7，校正正常后，系统打开水样通道，同时启动蠕动泵吸取待检测水样，取样时间及取样量由整套DCS系统控制，取样结束后关闭蠕动泵，同时关闭水样通道，对水样进行PH值检测，

8，PH值检测后，通过数据采集设备对检测数据进行采集；

9，检测数据通过信号线传输至软件控制系统，对检测数据进行分析，计算需要通入二氧化碳的量，并准确计算二氧化碳通入速度与通入时间，调节PH值在雨生红球藻的最适生长范围内；

10,所有的数据通过服务器进行实时存储；

11，实时数据存储后，通过网络传输至数据监控室；

12，操作员站实现监控画面显示、报表打印功能、组态和编程功能、故障诊断和报警等，实时了解系统运行情况；

13，工程师站实现操作员站的一般功能以外，还应具备系统的组态、控制目标的修改等功能；

14，系统检测完一个周期后，处于待机状态，待10min左右，系统再次启动下一个检测控制周期。

相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于：本发明实施例提供了一种雨生红球藻在室外光生物反应器中的培养液的pH值自动检测及控制的方法与装置，方法包括实时对雨生红球藻培养过程中的藻液进行自动取样、自动检测pH值，并自动控制CO2的通入流量和时间，确保pH值达到雨生红球藻生长的最适范围。相比于人工取样、人工检测及人工控制调节CO2的流量和时间，本发明实施例通过自动取样检测pH值，并确定需通入的CO2的流量和时间 ，可以大大地提高雨生红球藻培养液的pH值的准确性与稳定性，保证了培养中藻液的pH值在最适生长范围内，有利于藻类快速生长。

以上所述是本发明的优选实施方式，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，不脱离本发明原理的全提下，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种雨生红球藻培养过程中的pH值自动检测的方法，包括实时对雨生红球藻培养过程中的藻液进行自动取样、自动检测pH值，并自动控制CO2的通入流量和时间，其特征在于具体步骤如下：

（1）PH值自动检测控制系统通过非接触式取样装置定时采集培养液进入pH值检测池，检测完毕后培养液及时反排回光生物反应器管道中；

（2）纯水清洗取样管道和pH值检测池；

（3）系统确定检测的pH值，自动折算出需要加入的CO2体积，通过控制CO2自动阀的流量和时间，确保精确加入到位；

（4）第一次加入CO2调节完毕后，系统将再次抽取调节后的培养液进行检测，确定pH是否调节到位，如还未精确到位，将再次进行微调，直至培养液PH值精确控制到预设的范围内；

（5）系统数据、状态通过服务器在办公室电脑上显示；操作人员能远程通过数据采集处理系统查看并控制pH在线检测仪器，能远程发送指令检查仪器的测量准确度和各个部件工作状态；

（6）PH值自动检测控制系统启动，实时对雨生红球藻光生物反应器水样判断，若水样异常，系统将待机；

（7）水样正常，启动取样泵，并对PH检测池水位判断，水位不足于浸泡到pH探头将重新进行取样；

（8）PH检测池水位正常，取样泵停止，pH自动检测仪同步进行检测，并计算所需CO2的量；

（9）通过控制CO2自动阀的流量和时间，确保精确加入到位；

（10）第一次加入CO2调节完毕后，系统将再次抽取调节后的培养液进行检测，确定pH是否调节到位，如还未精确到位，将再次进行微调，直至培养液pH值精确控制到预设的范围内；

（11）检测的数据通过数据采集设备对数据进行实时存储，并通过服务器传输至中控室电脑；

（12）系统检测完一个周期后，处于待机状态，待10min左右，系统再次启动下一个检测控制周期。

2.一种雨生红球藻培养过程中的培养液pH值自动检测装置，包括pH值自动检测控制系统和pH自动检测装置，其特征在于pH值自动检测控制系统构成：由DOS系统（1）、操作站（2a）和在线分析仪器组成，在DOS系统中包括软件控制系统（4）、服务器（5）和数据采集设备（6），各组成部分通过数据线信号连接；操作站（2a）中包括工程师站（2）和操作员站（3）。

3.根据权利要求2所述的一种雨生红球藻培养过程中的培养液pH值自动检测装置，其特征在于DCS系统还包括现场控制单元、数据采集设备（6）和分析仪器、服务器（5）、远程控制单元、DCS软件控制系统（4），通过相关数据信号线连接。

4.根据权利要求2所述的一种雨生红球藻培养过程中的培养液pH值自动检测装置，其特征在于pH自动检测控制系统中现场控制单元的硬件配置包括主机插件(CPU插件)、电源插件、通信插件、相关插件；一个现场控制单元包括多个数字输入/输出扩展单元，相互间采用总线连成一体。

5.根据权利要求2所述的一种雨生红球藻培养过程中的培养液pH值自动检测装置，其特征在于pH自动检测控制系统中的远程控制单元的硬件配置包括主机插件(CPU插件)、电源插件、通信和网路插件、相关插件。

6.根据权利要求2所述的一种雨生红球藻培养过程中的培养液pH值自动检测装置，其特征在于pH自动检测控制系统中的DCS软件控制系统（4）包括各种功能软件模块和功能软件包，DCS系统实现了信号的输入、变换、运算和输出分散控制。

7.根据权利要求2所述的一种雨生红球藻培养过程中的培养液pH值自动检测装置，其特征在于pH自动检测控制系统中与数据采集设备（6）数据连接的分析仪器A（10）和分析仪器B（11）通过采样管A和采样管B接通在红球藻养殖管内，伸入在管内的红球藻培养液中，分析仪器A（10）和分析仪器B（11）同时与数据采集设备（6）数据信号连接。

8.根据权利要求2所述的一种雨生红球藻培养过程中的培养液pH值自动检测设备，其特征在于pH自动检测控制系统中DOS软件控制系统（4）与两个CO2控制泵A（7）和CO2控制泵B（13）的控制信号数据信号连接；同时，操作站中的工程师站（2）和操作员站（3）与DOS软件控制系统（4）数据信号连接。

9.根据权利要求2所述的一种雨生红球藻培养过程中的培养液pH值自动检测装置，其特征在于pH值自动检测装置是以pH检测池为中心，在pH检测池的腔壁上部开孔用管路与蠕动泵（14）连通，在pH检测池的另一侧壁中部开孔安装管路（16），在管路（16）上依次串接安装有双通道阀一（17）为标准校正液（1）通道入口、双通道阀二（18）为标准校正液（2）通道入口、双通道阀三（19）是待检测的样品通道入口、双通道阀四（20）是清洗消毒液通道入口和双通道阀五（21）为清洗用纯水通道入口；在pH检测池底端装有通到光生物反应器的排液管路（22），在此管路上依次分别安装了双通道阀六用于将pH检测池中检测样品排入光生物反应器的控制阀和单通道阀作为排出pH检测池清洗消毒液、纯水清洗液、标准校正液（1）和标准校正液（2）的控制阀；pH检测探头（15）安装在 pH检测池的上口。