隨著科技的不斷進(jìn)步,，溶氧電極也在持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展,。新型的溶氧電極在材料選擇上更加注重性能優(yōu)化，采用更先進(jìn)的透氣膜材料,，提高氧氣的透過效率,，同時(shí)增強(qiáng)對(duì)其他干擾物質(zhì)的阻隔能力。在電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,，朝著小型化,、集成化方向發(fā)展，便于在更復(fù)雜,、狹小的空間內(nèi)安裝和使用,。此外,，智能溶氧電極逐漸興起，其具備數(shù)據(jù)自動(dòng)采集,、分析以及無線傳輸?shù)裙δ?，可與自動(dòng)化控制系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)溶解氧的遠(yuǎn)程,、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制 ,。微基智慧科技(江蘇)有限公司在工業(yè)發(fā)酵中，溶解氧電極的長(zhǎng)期穩(wěn)定性直接關(guān)系到生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的一致性,。山東耐高溫溶氧電極

采用先進(jìn)的控制系統(tǒng)能夠提高溶氧電極的穩(wěn)定性,，1、模糊自適應(yīng) PID 控制器,，發(fā)酵罐系統(tǒng)中的溶氧具有非線性,、時(shí)變的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的 PID 控制器通常不適用于這類系統(tǒng),。因此,，可以采用一種新的模糊自適應(yīng) PID 控制器，在 Simulink 環(huán)境中構(gòu)建 PID 控制系統(tǒng),，并使用 Matlab 中的模糊邏輯控制工具箱設(shè)計(jì)模糊控制器,。這種模糊自適應(yīng) PID 控制器具有響應(yīng)速度快、控制靈敏度高,、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),，可以提高溶氧電極在發(fā)酵罐廠應(yīng)用中的穩(wěn)定性。2,、分階段供氧控制策略,，在谷氨酸棒桿菌合成新型生物絮凝劑的分批發(fā)酵過程中，采用分階段供氧控制策略可以提高生物絮凝劑的產(chǎn)量和穩(wěn)定性,。該策略是在發(fā)酵過程 0～16 h 維持體積傳氧系數(shù) kLa 為 100h-1,，16 h 后降低 kLa 為 40h-1 至發(fā)酵結(jié)束，整個(gè)發(fā)酵過程通氣量保持在 1 L?L-1?min-1,。采用這種分階段供氧控制策略,，可以實(shí)現(xiàn)高細(xì)胞生長(zhǎng)速率和高產(chǎn)物產(chǎn)率的統(tǒng)一，同時(shí)也可以提高溶氧電極在發(fā)酵罐廠應(yīng)用中的穩(wěn)定性,。武漢溶氧電極多少錢極譜法溶氧電極在水質(zhì)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中得到了普遍應(yīng)用,，為水質(zhì)保護(hù)和水資源管理提供了重要的技術(shù)支持。

淀粉液化芽孢桿菌,、出芽短梗霉和短梗霉,，在生物發(fā)酵產(chǎn)酶過程中對(duì)溶氧電極水平的具體需求和差異說明。1、淀粉液化芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens）BS5582 在 IOL - 全自動(dòng)發(fā)酵罐規(guī)模生產(chǎn) β- 葡聚糖酶時(shí),，通過控制通氣量,、罐壓和攪拌轉(zhuǎn)速進(jìn)行溶氧優(yōu)化。在裝液量 6L,，接種量 6.67％,，發(fā)酵溫度 37℃的條件下，優(yōu)化后通氣量 9L/min,，攪拌轉(zhuǎn)速 600r／min,，罐壓 0.6MPa，β- 葡聚糖酶酶活在 44h 達(dá)到 511U／mL,，比優(yōu)化前提高了 122.76％,。2、從自然界中分離篩選出的短梗霉菌株 ipe-3 和 ipe-5,，經(jīng) 2.7L 發(fā)酵罐發(fā)酵,。研究發(fā)現(xiàn)，在 70％溶氧條件下,，ipe-3 聚蘋果酸產(chǎn)量為 10.027g/L,，蘋果酸產(chǎn)量為 5.70g/L，ipe-5 聚蘋果酸產(chǎn)量為 03g/L,，蘋果酸產(chǎn)量較高為 57.24g/L,。與 70％溶氧條件下發(fā)酵產(chǎn)量相比，在 10％溶氧條件下,，ipe-3 聚蘋果酸產(chǎn)量降低了 41.67％,，蘋果酸產(chǎn)量降低了 62.63％；ipe-5 不產(chǎn)聚蘋果酸,，蘋果酸產(chǎn)量降低了 83.05％,。得出溶氧降低導(dǎo)致菌體濃度及葡萄糖利用速率降低，從而造成短梗霉發(fā)酵產(chǎn)酸的產(chǎn)量降低,。

如何結(jié)合先進(jìn)的控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)溶氧電極水平的精確控制以提高產(chǎn)酶效率？在線生長(zhǎng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制JunfeiQiao等人在2022年提出了在線生長(zhǎng)管道遞歸小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（OG-PRWNN）控制方法,，以提高廢水處理過程中溶解氧濃度的控制精度,。該方法首先設(shè)計(jì)了在線生長(zhǎng)機(jī)制，通過測(cè)量控制性能來調(diào)整控制器的模塊數(shù)量,，從而自動(dòng)確定控制器的結(jié)構(gòu)以滿足不同的運(yùn)行條件,。其次，設(shè)計(jì)了結(jié)合自適應(yīng)學(xué)習(xí)率的參數(shù)在線算法來訓(xùn)練OG-PRWNN,，以滿足控制要求,。通過Lyapunov穩(wěn)定性定理分析了OG-PRWNN控制器的穩(wěn)定性，并通過廢水處理過程的基準(zhǔn)仿真模型驗(yàn)證了控制器的性能。這種先進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)可以為產(chǎn)酶過程中溶氧水平的精確控制提供借鑒,，通過不斷調(diào)整控制參數(shù),，實(shí)現(xiàn)對(duì)溶氧的精確控制，提高產(chǎn)酶效率,。綜上所述,，結(jié)合先進(jìn)的控制技術(shù)如模型參考自適應(yīng)控制、分階段供氧控制策略,、脈沖電場(chǎng)技術(shù)和在線生長(zhǎng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等,，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溶氧水平的精確控制，從而提高產(chǎn)酶效率,。在實(shí)際應(yīng)用中,，可以根據(jù)不同的產(chǎn)酶系統(tǒng)和生產(chǎn)要求，選擇合適的控制技術(shù)或組合多種技術(shù),，以達(dá)到優(yōu)異的控制效果和產(chǎn)酶效率,。溶解氧電極的耐腐蝕性能影響其在酸性或堿性發(fā)酵液中的長(zhǎng)期可靠性。

溶氧電極與微生物燃料電池結(jié)合能夠提高產(chǎn)電性能,，1,、在微生物燃料電池（MFC）中，陰極的溶解氧（DO）濃度是影響其性能的關(guān)鍵因素之一,。例如,，在一些研究中，通過選擇不同的生物質(zhì)原料制備生物質(zhì)炭材料作為陰極催化劑,，并結(jié)合溶氧電極監(jiān)測(cè)陰極的氧濃度,，可以提高 MFC 的產(chǎn)電性能。其中,，以馬尾藻生物質(zhì)炭（SAC-600）為陰極催化劑構(gòu)建的溶氧陰極 MFC,，啟動(dòng)快，最高電壓以及最大功率密度分別為 450mV 和 0.552W/m3,，超過未負(fù)載生物質(zhì)炭溶氧陰極 MFC 的最高電壓及最大功率密度 58mV 和 0.128W/m3,。2、不同的陰極 DO 條件下,，MFC 的性能也會(huì)有所不同,。如在空氣呼吸（A-MFC）、水淹沒（W-MFC）和光合微生物輔助（P-MFC）三種不同 DO 條件下運(yùn)行的 MFC 中,，A-MFC 表現(xiàn)出較好的性能,，其最大電流達(dá)到 1.66±0.04mA。這表明通過控制陰極的 DO 濃度,，可以優(yōu)化 MFC 的產(chǎn)電性能,。溶解氧電極的測(cè)量延遲需納入控制算法,，以避免發(fā)酵參數(shù)的過度調(diào)節(jié)振蕩。湖北溶解氧電極大概多少錢

極譜法溶氧電極在測(cè)量過程中,，其主要工作原理是基于電化學(xué)極譜技術(shù)來測(cè)定水中溶解氧的含量,。山東耐高溫溶氧電極

溶氧電極在航空航天領(lǐng)域也有潛在應(yīng)用。在航天器的生命保障系統(tǒng)中,，需要精確控制艙內(nèi)空氣中的氧氣含量,，以保證宇航員的生命安全和健康。溶氧電極可用于監(jiān)測(cè)艙內(nèi)空氣的溶解氧濃度,，當(dāng)濃度發(fā)生異常變化時(shí),，系統(tǒng)能夠及時(shí)采取措施，如調(diào)節(jié)空氣循環(huán)系統(tǒng),、補(bǔ)充氧氣等,，維持艙內(nèi)空氣環(huán)境的穩(wěn)定。此外,，在航天飛行器的推進(jìn)劑儲(chǔ)存和輸送過程中,，對(duì)液體推進(jìn)劑中的溶解氧含量也有嚴(yán)格要求，溶氧電極可用于監(jiān)測(cè)推進(jìn)劑中的溶解氧,，確保推進(jìn)劑的質(zhì)量和性能,。山東耐高溫溶氧電極