哈希这套发酵电极系列,落到具体型号上是三件东西:测pH的HC9420、测溶解氧的GM9420,再加一台把信号收上来的CA9400变送器。你要是头一回接触,心里那几问基本是固定的——蒸汽消毒扛不扛得住、坏了找谁、订货多久、同行有没有在用。下面按我们这边给发酵车间做选型对照的路子,把这三款各自管什么、什么工况该上哪一款讲清楚。
发酵罐上做在线检测,跟普通水处理是两回事。CIP清洗、原位蒸汽消毒、高压灭菌轮着来,电极要反复经历130℃、6bar的冲击。这个参数别小看,普通pH电极走两轮SIP,敏感膜和参比就开始飘,标定越来越勤,到后来只能靠人工取样补。这套系列从设计上就是冲这个工况去的,三个型号共用耐高温高压的思路,分工不同。
HC9420和GM9420是插在罐上的两只探头,一只管酸碱度,一只管溶解氧。发酵过程里这两条曲线得配合着看:pH偏了,菌体代谢路线跟着变;DO不够,呼吸受抑制。所以现场很少只上一只,多数成对配。
耐高温玻璃敏感膜加预加压聚合凝胶,双液接结构,抗污能力强。发酵液里蛋白、菌体、培养基残渣多,参比接液面很容易堵,双液接就是为这个准备的。敏感膜做得厚实,抗机械冲击,敏感区域大,读数稳得住。无菌适配性按CIP/SIP的条件做,符合GMP要求。
溶氧电极的核心在膜。GM9420用进口溶氧膜组,膜的一致性好,读数就不容易漂。接液部分是316L不锈钢,表面光洁度高,物料不容易挂壁,也没有重金属溶出的风险。耐温耐压跟pH电极一个水平,同样到130℃、6bar。
变送器是这套东西的后台。CA9400机身小,占地少,单通道、双通道都能选,双通道就是一台表同时挂pH和DO两只探头。测量、显示、变送、报警、通讯都集成在里面。操作走电阻触摸屏,车间里戴手套点也不费劲。
下面按型号分开列。三款的量程、材质、输出口径都不一样,别混着记。
| 参数名称 | HC9420 pH电极 | GM9420 DO电极 |
|---|---|---|
| 测量范围 | 0~14 pH | 0~20 mg/L(ppm) |
| 工作温度 | 0~130℃ | 0~130℃ |
| 工作压力 | 最高6 bar | 最高6 bar |
| 材质与结构 | 耐高温玻璃敏感膜、特种多孔陶瓷芯盐桥、预加压聚合凝胶 | 316L不锈钢本体、进口溶氧膜组 |
| 温度补偿 | 内置PT1000,自动补偿 | — |
| 防护等级 | IP68 | — |
两只电极的耐温耐压是同一档,选型时这一栏不用纠结。差别在测量对象和接液材质上:一个测pH,一个测ppm级的溶解氧;一个走玻璃膜,一个走316L不锈钢加膜组。
| 参数名称 | 参数值 |
|---|---|
| 显示屏 | 电阻触摸屏 |
| 通道 | 单通道、双通道可选 |
| 输出信号 | 4~20mA、RS485、HART协议 |
| 供电范围 | DC24V |
| 安装方式 | 壁挂式或管道安装 |
供电只给DC24V这一档,接线前先确认柜内电源。输出这边4~20mA是常规接法,要进DCS或者MES就走RS485。它带报警输出,超限的时候不用靠人盯着屏幕。
三大块:生物发酵、生物制药、食品饮料。共同点是都有发酵罐,都要做清洗和灭菌;区别在监管强度和对记录的要求。
发酵上这套设备,图的是把pH和DO控住。控住了,产物收率就稳,批次之间的差异小。
制药这块更看重记录。CA9400的数据可以对接制药MES系统,形成完整生产记录,适配FDA、NMPA的监管审计。这个不是花活,是审计的时候你拿得出东西的依据。
食品饮料相对宽松些,材质关一样严。啤酒发酵里HC9420管pH,葡萄酒发酵里GM9420管DO,接液部分没有重金属溶出风险。
现场多半这么装:变送器装在罐区附近的仪表柜旁边,壁挂或者固定在管路上;两只电极插在罐体预留的安装座上,接液端伸进罐内。
变送器支持壁挂式和管道安装两种方式,位置挑干燥、不直接被水冲淋的地方。CA9400机身小,控制柜里腾个位置不难。电极这边的接口尺寸和插入长度,按罐体原有的安装座来配。
参数上限摆在这儿:130℃、6bar是设计上限,不是让你长期贴着上限跑。消毒曲线怎么走,按工艺文件执行,别为了赶时间加压升温。
备件这块容易被忽略。溶氧膜组和参比电解液都属于周期性更换的东西,罐批排得满的车间,提前备一套放在库房里,比等出问题再下单省事。
说三个我们这边跟过的场景,行业不同,遇到的问题也不一样。
某抗生素原料药厂的发酵车间,罐容几十吨,pH控制点定在6.5~7.0。原来用的是普通pH电极,SIP做完读数往下飘,一个批次里得标定两三次,罐批之间的收率差得比较明显。换成HC9420之后,双液接的参比不容易被培养基残渣堵住,消毒前后的偏差小了,一个灭菌周期标一次够用。车间反馈是离线取样的频次降下来了,操作工不用一趟趟往罐顶跑。
某生物制药企业的重组蛋白发酵线,GMP审计要求数据可追溯。之前的溶氧电极读数偶尔跳,膜组换得频繁,生产记录靠人工抄。后来上了GM9420配CA9400双通道,溶氧信号走RS485进MES,pH和DO记在同一条时间轴上。现场反馈是审计取数的时候不用再翻纸质记录,出了问题也能倒回去看是哪一段波动。
某啤酒厂的发酵工序,之前pH靠人工取样测,罐一多就跑不过来。装了HC9420配CA9400,发酵液pH在线连着看,双乙酰还原阶段的判断有了依据。接液材质符合食品接触要求,拆装清洗也方便,CIP跟着罐体一起走就行。
要提醒一句:这套东西的短板往往不在电极本身,在安装座和线缆上。罐体接口不匹配、线缆和变频器走一个桥架,再好的电极也读不准。选型的时候把接口形式和走线路径一起确认下来,比多花预算买高配管用。
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。
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