JP2003075344A - 濁度センサ - Google Patents
濁度センサInfo
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- JP2003075344A JP2003075344A JP2001262300A JP2001262300A JP2003075344A JP 2003075344 A JP2003075344 A JP 2003075344A JP 2001262300 A JP2001262300 A JP 2001262300A JP 2001262300 A JP2001262300 A JP 2001262300A JP 2003075344 A JP2003075344 A JP 2003075344A
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- turbidity
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- defoaming device
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】レーザ濁度計と脱泡装置の組み合わせによる構
成で、測光光路中に浸入した気泡を容易に除去し、オン
ラインで濁度を安定に測定できる濁度センサの提供。 【解決手段】中空半円筒で下部に円形な被検液の取り込
み口とスイングバルブを有し、上部に泡抜き用の孔があ
いている脱泡装置に、レーザ濁度計の検出部を挿入装着
し、この一体化された脱泡装置とレーザ濁度計の組み合
わせで濁度を測定することを特徴とする濁度センサ。
成で、測光光路中に浸入した気泡を容易に除去し、オン
ラインで濁度を安定に測定できる濁度センサの提供。 【解決手段】中空半円筒で下部に円形な被検液の取り込
み口とスイングバルブを有し、上部に泡抜き用の孔があ
いている脱泡装置に、レーザ濁度計の検出部を挿入装着
し、この一体化された脱泡装置とレーザ濁度計の組み合
わせで濁度を測定することを特徴とする濁度センサ。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、濁度により懸濁物
質濃度、菌体濃度等を測定する濁度センサに関するもの
であり、特に気泡による測定誤差を除去した濁度センサ
に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、濁度センサとしては種々の形式の
ものが提案されているが、その多くのものはレーザ濁度
計の検出部の先端部にある接液測光部の測光光路に被検
液を導き、被検液を透過する光量の変化を検出して濁度
を測定している。 【０００３】通常、通気培養する場合には激しい撹拌下
で培養槽の下部から培養液中に空気を通すためと、微生
物自体の代謝産物である炭酸ガスが発生するため、微細
な気泡が培養液中に発生する。これが測光光路中に入り
込むと濁度測定に誤差が生じることになる。従来、濁度
センサの測光光路中に気泡が浸入することを防止するた
めに、測光部を覆う部材の開口部に金網を取り付けたり
（実公平５−３９７１）、サンプル液を容器にいれて静
置し、気泡が上方に抜けるのを待って測定する等の対策
が講じられている。しかし、金網を取り付けるもので
は、被検液の種類によっては金網の網目に被検液が詰ま
り測定不能に陥り、またサンプル液をとり静置により気
泡を除去するものでは、サンプルラインの設置や人手に
よるサンプリング操作の面倒が生じる欠点がある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、レー
ザ濁度計と脱泡を目的として開発した脱泡装置の組み合
わせによる構成で、測光光路中に浸入した気泡を容易に
除去し、オンラインで濁度を安定に測定できる濁度セン
サを提供しようとするものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は、中空半円筒で
下部に円形な被検液の取り込み口とスイングバルブを有
し、上部に泡抜き用の孔があいている脱泡装置の内部の
先端位置に、レーザ濁度計の検出部先端にある接液測光
部がくるようにレーザ濁度計の検出部を脱泡装置の上部
にあるノズルから挿入装着し、この一体化された脱泡装
置とレーザ濁度計の組み合わせで濁度を測定することを
特徴とする濁度センサである。 【０００６】 【発明の実施の形態】本発明に使用するレーザ濁度計の
検出部の先端には接液測光部があり、測光光路に導かれ
た被検液を透過する光量の変化を検出して濁度を測定す
る。一方本発明に使用する脱泡装置の下部に設けたスイ
ングバルブは、バルブ面の一端に回転軸となるシャフト
を配し開閉する機構であり、バルブ面とシャフト及び脱
泡装置の被検液取り込み口を適当な位置関係に配置すれ
ば、バルブ面が被検液取り込み口を閉じるとき、被検液
の取り込み口とスイングバルブのバルブ面が水平となり
脱泡装置内部の密閉性を高くする。さらにスイングバル
ブはバルブを回転させるシャフトが定位置で回転する機
構のため、シャフトが培養槽の内部と外部で移動する事
が無く、培養中のコンタミネーションの原因にならな
い。 【０００７】 【作用】上述した本発明の濁度センサは、脱泡を目的と
して開発したステンレス製の中空半円筒で下部に円形な
被検液の取り込み口と自動的に開閉するスイングバルブ
を有し、上部には泡抜き用の孔があいている脱泡装置の
内部の先端位置に、レーザ濁度計の検出部先端にある接
液測光部がくるように、レーザ濁度計の検出部を装着し
てある。この濁度センサを、被検液が入っている槽や容
器の側面に脱泡装置先端が斜め下を向くように傾けて設
置する。槽内の液位が濁度センサの設置位置より上位で
ある時、脱泡装置下部のスイングバルブを開くと脱泡装
置内に気泡を含む被検液が流れ込む。その後スイングバ
ルブが閉じると脱泡装置内部は外部と遮断され流れ込ん
だ被検液は通気攪拌の影響を受けずに徐々に気液分離が
進行する。気液分離した泡は脱泡装置上部の泡抜き用の
孔から抜ける。脱泡装置の先端が下をむくように傾けて
設置してあるため、脱泡装置内でブロスが気液分離した
時、検出部先端は気泡の抜けた液層につかる。この仕組
みにより、脱泡装置下部のスイングバルブが閉の時、気
泡の影響を受けずに濁度を安定に測定することが出来る
（スイングバルブなので脱泡装置の密閉性が高い）。ま
た、濁度を測定後、スイングバルブを開くと、被検液が
置換される（脱泡装置の上部の泡抜き孔のため被検液が
置換しやすくなっている）。よって、スイングバルブの
開閉を定時間毎に繰り返せば、濁度センサ付近の被検液
の濁度を断続的にオンラインで安定に測定できる。 【０００８】第１図はレーザ濁度計の検出部を脱泡装置
に装着した時の先端部分の状態を、模式的に表した図で
あり、第２図はレーザ濁度計の模式的な上面図、第３図
はレーザ濁度計の検出部を脱泡装置に装着した時の模式
的な側面図である。検出部は脱泡装置本体に対し水平
で、接液測光部が脱泡装置内部の先端に位置するように
装着される。第４図及び第５図はレーザ濁度計を装着し
た脱泡装置を被検液が入った容器の側面へ設置した時の
模式図である。第４図はスイングバルブが開の状態であ
り、第５図はスイングバルブが閉の状態である。 【０００９】 【実施例】第６図は本発明で開発した脱泡装置の一実施
例の構成を示す側面図であり、第７図、第８図及び第９
図は同じくその背面からの図、下面からの図、及び正面
からの図である。脱泡装置本体はステンレス製で、中空
な半円筒であり半円筒の平面部分が下を向く方向に横へ
倒した形状である。半円筒の先端部分は閉塞している。
下面先端部には被検液を取り込んだり排出するための円
形の取り込み口があり、上面の根元には気液分離した泡
が抜けるための泡抜き孔がある。本体の根元には、脱泡
装置を被検液の槽へ設置するためのフランジがあり、ボ
ルト用の穴が6ヶ所空いている。さらにフランジから
は、本体と逆方向へ本体の半円筒のほぼ真ん中を中心と
した、レーザ濁度計の検出部装着用ノズルが出ている。
フランジは当該ノズル部分を除き本体を閉塞する状態で
本体と一体になっている。被検液取り込み口の横には当
該取り込み口の開閉を行うためのスイングバルブがあ
り、本体に対し水平にシャフトが設けてあり、バルブの
回転方向は本体の半円筒の弧の方向である。シャフトの
フランジ側の先端には、シャフトを回転するためのアク
チュエータが付いている。 【００１０】第１０図、第１１図はレーザ濁度計の検出
部の模式図と同じく上面図である。レーザ濁度計の検出
部は発光部と受光部、光を導くライトガイド及びそのホ
ルダー、そして先端には光を拡散するための光拡散板が
配してあり、発光部の半導体レーザから光が発せられ、
ライトガイドによって先端まで導かれ、光拡散板によっ
てレーザ光が拡散され被検液へ照射され、被検液によっ
て減衰したその拡散光はもう一方の光拡散板で集光さ
せ、ライトガイドによって受光部に導かれ濁度を測定す
る。検出部の中程には脱泡装置のノズルに検出部を密着
して装着するためのOリング及び袋ナットがある。さら
に、レーザの受発光ユニット、コネクター、ケーブルと
いう構成である。 【００１１】培養槽に菌体と培地を仕込み、本発明の濁
度センサを培養槽の側面に設置し、攪拌機の回転数３０
０rpm、通気量２００L/minで運転し、濁度をオンライン
で測定した。本例では、脱泡装置のスイングバルブの開
時間、閉時間ともに３０分とし、濁度データのサンプリ
ング時間は１分とした。 【００１２】上述したようにして測定した濁度の値を第
1２図に示す。第1２図に示すグラフから明らかなよう
に、バルブが開の時は通気撹拌による気泡の影響を受け
て安定に濁度を測定出来ないが、バルブが閉の時は通気
撹拌による気泡の影響を受けず、きわめて安定した濁度
の測定が行われていることが分かる。また、同グラフか
ら明らかなように、バルブを開けると濁度が即座に上昇
し脱泡装置内の被検液が置換され、逆にバルブを閉じる
と数分以内に濁度が安定していることから、バルブの開
閉の周期を短くすることで、より短い周期で安定した濁
度の測定が可能である。 【００１３】 【発明の効果】本発明の濁度センサにより、通気培養に
おいて撹拌や通気、微生物自体の代謝産物である炭酸ガ
スの発生で生じる気泡の影響を受けずに、また従来の気
泡の除去法として対策が講じられている濁度センサの測
光光路部を覆う金網の網目での被検液の詰まりによる測
定不能もなく、オンラインで濁度を安定に測定すること
が出来る。
質濃度、菌体濃度等を測定する濁度センサに関するもの
であり、特に気泡による測定誤差を除去した濁度センサ
に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、濁度センサとしては種々の形式の
ものが提案されているが、その多くのものはレーザ濁度
計の検出部の先端部にある接液測光部の測光光路に被検
液を導き、被検液を透過する光量の変化を検出して濁度
を測定している。 【０００３】通常、通気培養する場合には激しい撹拌下
で培養槽の下部から培養液中に空気を通すためと、微生
物自体の代謝産物である炭酸ガスが発生するため、微細
な気泡が培養液中に発生する。これが測光光路中に入り
込むと濁度測定に誤差が生じることになる。従来、濁度
センサの測光光路中に気泡が浸入することを防止するた
めに、測光部を覆う部材の開口部に金網を取り付けたり
（実公平５−３９７１）、サンプル液を容器にいれて静
置し、気泡が上方に抜けるのを待って測定する等の対策
が講じられている。しかし、金網を取り付けるもので
は、被検液の種類によっては金網の網目に被検液が詰ま
り測定不能に陥り、またサンプル液をとり静置により気
泡を除去するものでは、サンプルラインの設置や人手に
よるサンプリング操作の面倒が生じる欠点がある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、レー
ザ濁度計と脱泡を目的として開発した脱泡装置の組み合
わせによる構成で、測光光路中に浸入した気泡を容易に
除去し、オンラインで濁度を安定に測定できる濁度セン
サを提供しようとするものである。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明は、中空半円筒で
下部に円形な被検液の取り込み口とスイングバルブを有
し、上部に泡抜き用の孔があいている脱泡装置の内部の
先端位置に、レーザ濁度計の検出部先端にある接液測光
部がくるようにレーザ濁度計の検出部を脱泡装置の上部
にあるノズルから挿入装着し、この一体化された脱泡装
置とレーザ濁度計の組み合わせで濁度を測定することを
特徴とする濁度センサである。 【０００６】 【発明の実施の形態】本発明に使用するレーザ濁度計の
検出部の先端には接液測光部があり、測光光路に導かれ
た被検液を透過する光量の変化を検出して濁度を測定す
る。一方本発明に使用する脱泡装置の下部に設けたスイ
ングバルブは、バルブ面の一端に回転軸となるシャフト
を配し開閉する機構であり、バルブ面とシャフト及び脱
泡装置の被検液取り込み口を適当な位置関係に配置すれ
ば、バルブ面が被検液取り込み口を閉じるとき、被検液
の取り込み口とスイングバルブのバルブ面が水平となり
脱泡装置内部の密閉性を高くする。さらにスイングバル
ブはバルブを回転させるシャフトが定位置で回転する機
構のため、シャフトが培養槽の内部と外部で移動する事
が無く、培養中のコンタミネーションの原因にならな
い。 【０００７】 【作用】上述した本発明の濁度センサは、脱泡を目的と
して開発したステンレス製の中空半円筒で下部に円形な
被検液の取り込み口と自動的に開閉するスイングバルブ
を有し、上部には泡抜き用の孔があいている脱泡装置の
内部の先端位置に、レーザ濁度計の検出部先端にある接
液測光部がくるように、レーザ濁度計の検出部を装着し
てある。この濁度センサを、被検液が入っている槽や容
器の側面に脱泡装置先端が斜め下を向くように傾けて設
置する。槽内の液位が濁度センサの設置位置より上位で
ある時、脱泡装置下部のスイングバルブを開くと脱泡装
置内に気泡を含む被検液が流れ込む。その後スイングバ
ルブが閉じると脱泡装置内部は外部と遮断され流れ込ん
だ被検液は通気攪拌の影響を受けずに徐々に気液分離が
進行する。気液分離した泡は脱泡装置上部の泡抜き用の
孔から抜ける。脱泡装置の先端が下をむくように傾けて
設置してあるため、脱泡装置内でブロスが気液分離した
時、検出部先端は気泡の抜けた液層につかる。この仕組
みにより、脱泡装置下部のスイングバルブが閉の時、気
泡の影響を受けずに濁度を安定に測定することが出来る
（スイングバルブなので脱泡装置の密閉性が高い）。ま
た、濁度を測定後、スイングバルブを開くと、被検液が
置換される（脱泡装置の上部の泡抜き孔のため被検液が
置換しやすくなっている）。よって、スイングバルブの
開閉を定時間毎に繰り返せば、濁度センサ付近の被検液
の濁度を断続的にオンラインで安定に測定できる。 【０００８】第１図はレーザ濁度計の検出部を脱泡装置
に装着した時の先端部分の状態を、模式的に表した図で
あり、第２図はレーザ濁度計の模式的な上面図、第３図
はレーザ濁度計の検出部を脱泡装置に装着した時の模式
的な側面図である。検出部は脱泡装置本体に対し水平
で、接液測光部が脱泡装置内部の先端に位置するように
装着される。第４図及び第５図はレーザ濁度計を装着し
た脱泡装置を被検液が入った容器の側面へ設置した時の
模式図である。第４図はスイングバルブが開の状態であ
り、第５図はスイングバルブが閉の状態である。 【０００９】 【実施例】第６図は本発明で開発した脱泡装置の一実施
例の構成を示す側面図であり、第７図、第８図及び第９
図は同じくその背面からの図、下面からの図、及び正面
からの図である。脱泡装置本体はステンレス製で、中空
な半円筒であり半円筒の平面部分が下を向く方向に横へ
倒した形状である。半円筒の先端部分は閉塞している。
下面先端部には被検液を取り込んだり排出するための円
形の取り込み口があり、上面の根元には気液分離した泡
が抜けるための泡抜き孔がある。本体の根元には、脱泡
装置を被検液の槽へ設置するためのフランジがあり、ボ
ルト用の穴が6ヶ所空いている。さらにフランジから
は、本体と逆方向へ本体の半円筒のほぼ真ん中を中心と
した、レーザ濁度計の検出部装着用ノズルが出ている。
フランジは当該ノズル部分を除き本体を閉塞する状態で
本体と一体になっている。被検液取り込み口の横には当
該取り込み口の開閉を行うためのスイングバルブがあ
り、本体に対し水平にシャフトが設けてあり、バルブの
回転方向は本体の半円筒の弧の方向である。シャフトの
フランジ側の先端には、シャフトを回転するためのアク
チュエータが付いている。 【００１０】第１０図、第１１図はレーザ濁度計の検出
部の模式図と同じく上面図である。レーザ濁度計の検出
部は発光部と受光部、光を導くライトガイド及びそのホ
ルダー、そして先端には光を拡散するための光拡散板が
配してあり、発光部の半導体レーザから光が発せられ、
ライトガイドによって先端まで導かれ、光拡散板によっ
てレーザ光が拡散され被検液へ照射され、被検液によっ
て減衰したその拡散光はもう一方の光拡散板で集光さ
せ、ライトガイドによって受光部に導かれ濁度を測定す
る。検出部の中程には脱泡装置のノズルに検出部を密着
して装着するためのOリング及び袋ナットがある。さら
に、レーザの受発光ユニット、コネクター、ケーブルと
いう構成である。 【００１１】培養槽に菌体と培地を仕込み、本発明の濁
度センサを培養槽の側面に設置し、攪拌機の回転数３０
０rpm、通気量２００L/minで運転し、濁度をオンライン
で測定した。本例では、脱泡装置のスイングバルブの開
時間、閉時間ともに３０分とし、濁度データのサンプリ
ング時間は１分とした。 【００１２】上述したようにして測定した濁度の値を第
1２図に示す。第1２図に示すグラフから明らかなよう
に、バルブが開の時は通気撹拌による気泡の影響を受け
て安定に濁度を測定出来ないが、バルブが閉の時は通気
撹拌による気泡の影響を受けず、きわめて安定した濁度
の測定が行われていることが分かる。また、同グラフか
ら明らかなように、バルブを開けると濁度が即座に上昇
し脱泡装置内の被検液が置換され、逆にバルブを閉じる
と数分以内に濁度が安定していることから、バルブの開
閉の周期を短くすることで、より短い周期で安定した濁
度の測定が可能である。 【００１３】 【発明の効果】本発明の濁度センサにより、通気培養に
おいて撹拌や通気、微生物自体の代謝産物である炭酸ガ
スの発生で生じる気泡の影響を受けずに、また従来の気
泡の除去法として対策が講じられている濁度センサの測
光光路部を覆う金網の網目での被検液の詰まりによる測
定不能もなく、オンラインで濁度を安定に測定すること
が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】レーザ濁度計の検出部を脱泡装置に装着した先
端部の状態を斜め上から見た図である。 【図２】レーザー濁度計の検出部を上から見た図であ
る。 【図３】レーザ濁度計の検出部を脱泡装置に装着した状
態を横から見た図である。 【図４】レーザ濁度計を装着した脱泡装置を被検液が入
った容器の側面に設置し、脱泡装置のスイングバルブが
開の時の状態を横から見た図である。 【図５】レーザ濁度計を装着した脱泡装置を被検液が入
った容器の側面に設置し、脱泡装置のスイングバルブが
閉の時の状態を横から見た図である。 【図６】脱泡装置を横から見た図である。 【図７】脱泡装置を後ろ（レーザ濁度計の検出部装着用
のノズル側）から見た図である。 【図８】脱泡装置を下から見た図である。 【図９】脱泡装置を前から見た図である。 【図１０】レーザ濁度計の検出部を立てた状態で横から
見た図である。 【図１１】レーザ濁度計の検出部を横から見た図であ
る。 【図１２】培養槽に菌体と培地を仕込み、本発明の濁度
センサを培養槽の側面に設置し、撹拌通気を行い培養運
転を行った時に、本発明の濁度センサで測定した濁度の
値のグラフである。
端部の状態を斜め上から見た図である。 【図２】レーザー濁度計の検出部を上から見た図であ
る。 【図３】レーザ濁度計の検出部を脱泡装置に装着した状
態を横から見た図である。 【図４】レーザ濁度計を装着した脱泡装置を被検液が入
った容器の側面に設置し、脱泡装置のスイングバルブが
開の時の状態を横から見た図である。 【図５】レーザ濁度計を装着した脱泡装置を被検液が入
った容器の側面に設置し、脱泡装置のスイングバルブが
閉の時の状態を横から見た図である。 【図６】脱泡装置を横から見た図である。 【図７】脱泡装置を後ろ（レーザ濁度計の検出部装着用
のノズル側）から見た図である。 【図８】脱泡装置を下から見た図である。 【図９】脱泡装置を前から見た図である。 【図１０】レーザ濁度計の検出部を立てた状態で横から
見た図である。 【図１１】レーザ濁度計の検出部を横から見た図であ
る。 【図１２】培養槽に菌体と培地を仕込み、本発明の濁度
センサを培養槽の側面に設置し、撹拌通気を行い培養運
転を行った時に、本発明の濁度センサで測定した濁度の
値のグラフである。
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フロントページの続き
(72)発明者 井村 聡太郎
三重県四日市市大字日永1730番地 味の素
株式会社東海工場工務部内
(72)発明者 佐藤 貴広
東京都台東区北上野１−10−14 住友不動
産上野ビル５号館５階 味の素エンジニア
リング株式会社内
Ｆターム(参考） 2G057 AA01 AB04 AC01 AD03 AD17
BA10 DB03 DB10 DC01
2G059 AA01 BB06 CC16 DD05 DD12
EE01 GG01 JJ17 JJ26 KK01
NN10
4D011 AA01 AC01
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 中空半円筒で下部に円形な被検液の取り
込み口とスイングバルブを有し、上部に泡抜き用の孔が
あいている脱泡装置の内部の先端位置に、レーザ濁度計
の検出部先端にある接液測光部がくるようにレーザ濁度
計の検出部を脱泡装置の上部にあるノズルから挿入装着
し、この一体化された脱泡装置とレーザ濁度計の組み合
わせで濁度を測定することを特徴とする濁度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001262300A JP4420168B2 (ja) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | 濁度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001262300A JP4420168B2 (ja) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | 濁度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003075344A true JP2003075344A (ja) | 2003-03-12 |
| JP4420168B2 JP4420168B2 (ja) | 2010-02-24 |
Family
ID=19089216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001262300A Expired - Fee Related JP4420168B2 (ja) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | 濁度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4420168B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006234606A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Yokogawa Electric Corp | 濁度計 |
| KR100904918B1 (ko) | 2007-09-21 | 2009-06-29 | 대윤계기산업 주식회사 | 온라인 탁도 측정기 |
| JP2010139242A (ja) * | 2008-12-09 | 2010-06-24 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Ｕｖ測定装置 |
| JP2012529048A (ja) * | 2009-06-03 | 2012-11-15 | キアゲン | 濁り度光散乱技法を使用した試料の妥当性の確保 |
| WO2018110345A1 (ja) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | 株式会社堀場アドバンスドテクノ | 船舶搭載型水質分析装置、及び、船舶搭載型脱泡器 |
| WO2020009022A1 (ja) * | 2018-07-06 | 2020-01-09 | 味の素株式会社 | センサー用カバー及びそれを備えたセンサー装置、及び液体の特性の測定方法、通気培養における代謝生産物の製造方法 |
| CN112578095A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-03-30 | 山东省计量科学研究院 | 一种在线浊度监测仪模拟动态校准装置及校准方法 |
-
2001
- 2001-08-30 JP JP2001262300A patent/JP4420168B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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