哈希 Hach 发酵电极系列,拆开看就三件东西:HC9420 管 pH,GM9420 管溶解氧,CA9400 是给这两支探头供电、显示、变送的那台小变送器。这套组合是冲着发酵罐做的,耐 CIP 清洗、耐原位蒸汽消毒,130℃、6bar 的条件照跑。新上手的技术员问得最多的,就是这两支探头怎么分工、往哪儿装,我带你从头走一遍。
pH 和 DO 是两条独立测量回路,探头各装各的,但共用一台变送器,安装思路也一致:从罐体的标准接口伸进去,接液部分全程在灭菌条件下工作。选型时先想清楚罐子上有几个口、要测哪几项,再决定配单通道还是双通道的 CA9400。
这支电极的看家本领是耐高温高压。敏感膜用耐高温型玻璃,内部是预加压聚合凝胶,130℃、6bar 下不鼓不裂。双液接结构是它抗污的关键,发酵液里蛋白、菌体、培养基残渣多,单液接的电极几天就把参比堵死了。标配 PT1000 温度补偿,这在发酵罐上很实用,因为罐温从灭菌到工艺温度要跨几十度。
溶氧探头是卫生型的,接液部分 316L 不锈钢,符合食品接触要求,不给物料带进污染。膜组是进口件,高温高压下测值不飘。表面光洁度高,这条在现场分量很重——罐内壁和探头表面一个道理,光洁度不够就挂料,挂料区就是染菌的温床。
变送器个头小,柜内、罐边都塞得下。单双通道可选,一台就能同时带 pH 和 DO,省掉一套独立显示仪表。测量、显示、变送、报警、通讯都做在里面,4-20mA、RS485、HART 三种输出,制药厂往 MES 上送数据靠的就是它。面板是电阻触摸屏,戴手套也能点。
两支电极的长度规格完全一样,都是 120mm、225mm、325mm、425mm 四档,选哪档看罐体接口到液面的距离和搅拌桨的位置。下面这两张表,选型和报价的时候直接对着看。
| 项目 | HC9420 pH 电极 | GM9420 DO 电极 |
|---|---|---|
| 测量范围 | pH 0~14 | 0~20 mg/L(ppm) |
| 温度范围 | 0~130℃ | 0~130℃ |
| 压力范围 | 最大 6bar | 最大 6bar |
| 接液材质 | 耐高温玻璃敏感膜、特种多孔陶瓷芯盐桥 | 316L 不锈钢、进口溶氧膜组 |
| 温度补偿 | PT1000 标配 | 随膜组与变送器通道配合 |
| 长度规格 | 120 / 225 / 325 / 425mm | 120 / 225 / 325 / 425mm |
| 消毒适配 | CIP、SIP、高压灭菌 | CIP、SIP、高压灭菌 |
| 项目 | CA9400 变送器 |
|---|---|
| 输出信号 | 4-20mA、RS485、HART 协议 |
| 供电范围 | DC9-30V,推荐 12V |
| 防护等级 | IP68 |
| 工作温度 | -20~60℃ |
| 显示方式 | 电阻触摸屏 |
| 通道配置 | 单通道或双通道可选 |
供电这块我多说一句。推荐 12V,范围是 DC9-30V,但别和柜里那堆 24V 继电器共一个电源,干扰是从电源线爬进来的。变送器标的是 IP68,那是壳体防护,装罐边没问题,可夏天晒在阳光下的操作平台上,柜内温度往往比环境高出十几度,工作温度上限 60℃ 这点得留余量。
说到底是三个行业在用,发酵的本质却是一回事:给菌体创造它要的 pH 和溶氧环境。
抗生素发酵的 pH 通常压在 6.5~7.0 这个窗口里,HC9420 就是替你把窗口守住;GM9420 盯溶解氧,菌体呼吸一旦跟不上,产物收率立刻掉。两个参数放一起看,批次之间的质量差异能收窄,这才是双通道变送器真正的价值。
制药这块要求更硬。疫苗、重组蛋白、益生菌的发酵罐要经得住高温消毒和无菌清洗,GMP 讲的是无死角、可追溯。CA9400 的测量数据能对进制药 MES,形成完整的生产记录,FDA、NMPA 来审计的时候拿得出来。食品饮料那边看的是材质和残留,316L 不锈钢加耐高温玻璃,符合食品接触标准。
装之前先看罐体。接口位置和插入长度决定一切,这一步选错,后面全是麻烦。你按这个顺序来。
插入深度这件事我说细一点。探头头部必须浸在料液里,但不能伸进桨叶扫过的范围,也不能贴着罐壁。长度选长了,搅拌一开探头在液流里晃,时间久了密封圈和螺纹都松;选短了,液面一波动就露出来,pH 和溶氧读数当场作废。灭菌的罐要等温度降到工艺温度再接线调试。
还有变送器的挂装位置。我见过有人把它直接吊在罐顶上,看着方便,冷凝水顺着电缆往下流,全积在进线口,通讯断断续续查了三天。罐边装,或者装进柜子,都比吊罐顶强。
校准和灭菌的节奏,直接决定这套电极能活多久。pH 电极灭菌前后各校一次,标液温度尽量贴近罐内工艺温度,冷标液直接泡热电极,读数会骗你。溶氧探头换完膜组要重新极化标定,装上去就看读数,那是自找麻烦。
130℃、6bar 是上限,不是常规操作点。有人为了洗得更干净把蒸汽温度往上顶,电极当场报废,这种事我碰上不止一次。灭菌按工艺文件走,别自己加码。
下面几条都是现场真会遇到的,先别急着拆探头换新件,按顺序查下来,多半能自己解决。
先看敏感膜和液接界,把电极取出来看陶瓷芯盐桥那一圈是不是发黑、发黏。多半是蛋白和菌体把盐桥糊住了,参比电位不稳。用专用清洗液泡,软布轻擦,还不行就换电极,别指望在现场用零点偏移把它调回来。
先看膜头有没有破损、膜面是不是贴着气泡,再查膜组装没装到位、密封圈压没压偏。多数情况是膜组老化,或者罐内气泡长期糊在膜面上。换新膜组,重新极化标定;气泡的问题把探头转个角度,或者挪开进气口正上方。
先确认灭菌温度有没有超上限,再看电缆接头进汽进水没有。多半是蒸汽直接冲在探头和接头上,接头处凝露。把接头朝下、加保护套管,等罐温降回工艺温度再重新校准;降下来还跳,那就是探头伤了。
先量供电,看是不是稳在 DC9-30V 范围内,推荐值 12V,线别拉太远。再看 RS485 的 A/B 极性和屏蔽层怎么接的,屏蔽两端都接地会形成环流。多半就是共用电源带进干扰,或者屏蔽接错。单独供电、屏蔽单端接地,问题基本就没了。
装完第一次 SIP 之前,把两支电极的校准记录和 CA9400 的通道编号对一遍,写进班组交接本。别等审计那天才想起来翻台账。
Hach 发酵电极系列产品(包括HC9420 pH电极,GM9420 DO电极以及与之配套的CA9400变送器),HC9420 pH电极和GM9420 DO电极专为发酵行业设计开发,能耐130℃/6bar 高温高压消毒,满足CIP清洗,原位蒸汽消毒和高压灭菌等苛刻条件对电极的要求。适用于各种发酵过程中pH/DO的在线检测。
1.坚固耐用的316L不锈钢材质,满足卫生型要求
2.进口高品质溶氧膜组,满足现场对高温高压的要求
3.满足CIP清洗,原位蒸汽消毒和高压灭菌等苛刻条件对电极的要求
4.传感器表面高光洁度可避免物料在生产过程中受到污染
1.采用耐高温型玻璃敏感膜和预加压聚合凝胶,适用于高温高压的工作环境
2.双液接结构设计,抗污能力强
3.坚固耐用的敏感膜,抗机械冲击能力强,且敏感区域大
4.满足CIP/SIP苛刻的无菌生物技术应用要求
1.小型化设计,占地面积小
2.单双通道可选
3.可连接耐高温高压型PH/DO探头
4.具备测量、显示、变送、报警及通讯功能
5.电阻触摸屏,方便操作
B3500e TOC总有机碳分析仪适用于市政和工业污水排口的TOC监测,地下水,地表水,雨水,河水以及冷却水中的TOC测定。
应用环节:抗生素发酵、氨基酸发酵、酶制剂发酵;
核心价值:CA9400 实时集成 pH/DO 数据,HC9420 精准控制 pH 在最佳代谢范围(如抗生素发酵 pH 6.5-7.0),GM9420 确保DO满足菌体呼吸需求,三者协同避免代谢抑制,产物收率提升,批次间质量差异降低。
应用环节:疫苗发酵、重组蛋白药物发酵、益生菌发酵;
核心价值:设备耐受高温消毒与无菌清洗,满足 GMP 对 “无死角、易追溯” 的要求;CA9400 数据可对接制药 MES 系统,形成完整生产记录,适配 FDA、NMPA 监管审计;GM9420 精准控制低氧环境,保障活性。
应用环节:酒类发酵、乳制品发酵、调味品发酵;
核心价值:HC9420 控制啤酒发酵 pH,GM9420 调控葡萄酒发酵 DO;设备材质符合食品接触标准,无重金属溶出风险,保障食品安全。
了解更多Hach 发酵电极系列产品(pH+DO)产品的信息及报价,请右侧填表留言,或点击"产品询价"与在线客服一对一沟通,获取专属解决方案。