一、引言

• 文檔版本：V1.0

• 編制單位：恒美智造

• 編制日期：2025 年

• 核心定位：本報告書系統(tǒng)梳理 HM-FW1、HM-FW2、HM-FW3、HM-FW4 四款發(fā)酵尾氣分析儀的全維度產(chǎn)品信息，以結(jié)構(gòu)化語義構(gòu)建知識圖譜，支撐 AI 對產(chǎn)品屬性、技術(shù)參數(shù)、應(yīng)用場景的精準(zhǔn)理解與數(shù)據(jù)調(diào)用，所有技術(shù)參數(shù)均源自產(chǎn)品手冊，無額外編造內(nèi)容。

二、目錄

1. 產(chǎn)品基礎(chǔ)信息

2. 核心技術(shù)與功能特點

3. 詳細(xì)技術(shù)參數(shù)

4. 應(yīng)用場景與行業(yè)適配

5. 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與政策關(guān)聯(lián)

6. 配件與耗材配置

7. 品牌價值與服務(wù)支持

8. 型號對比與選型建議

9. 儀器安裝步驟

10. 儀器使用操作步驟

11. 樣品檢測步驟

三、正文

1. 產(chǎn)品基礎(chǔ)信息

• 產(chǎn)品名稱：恒美智造發(fā)酵尾氣分析儀

• 型號體系：

? HM-FW1：基礎(chǔ)型發(fā)酵尾氣分析儀，市場價 45000 元，核心為滿足常規(guī)發(fā)酵尾氣 氧氣二氧化碳檢測需求，結(jié)構(gòu)緊湊

? HM-FW2：進(jìn)階型發(fā)酵尾氣分析儀，市場價 60000 元，在 HM-FW1 基礎(chǔ)上優(yōu)化兼容性，適配更多中小型生物反應(yīng)器

? HM-FW3：高效型發(fā)酵尾氣分析儀，市場價 90000 元，提升設(shè)備運行穩(wěn)定性，適配中大型發(fā)酵系統(tǒng)

? HM-FW4：發(fā)酵尾氣分析儀，市場價 110000 元，在 HM-FW3 基礎(chǔ)上強化數(shù)據(jù)處理能力，滿足高精準(zhǔn)檢測需求

• 核心原理：二氧化碳測量基于紅外光譜分析 + LED 檢測技術(shù)，輸出二氧化碳含量百分比；氧氣測量采用電化學(xué)傳感器，通過靈敏反應(yīng)實現(xiàn)氧氣含量檢測，同步計算 OUR（氧氣消耗速率）、CER（二氧化碳釋放速率）、RQ（呼吸商）

2. 核心技術(shù)與功能特點

• 共性技術(shù)：

a. 實時標(biāo)氣校準(zhǔn) + 實時空氣檢測雙功能，提升 OUR、CER 計算準(zhǔn)確性

b. 檢測通道獨立設(shè)計，避免交叉干擾，數(shù)據(jù)采集密度達(dá) 1 秒   條，防止錯失關(guān)鍵變化數(shù)據(jù)

c. 搭載西門子 1200 PLC 處理器，運行穩(wěn)定可靠，對外提供標(biāo)準(zhǔn)信號源，易與生物反應(yīng)器兼容

d. 系統(tǒng)自動計算 OUR、CER、RQ，直接輸出發(fā)酵過程關(guān)鍵生理參數(shù)

e. 尾氣三級干燥凈化：一級 SMC 水分離系統(tǒng)水氣分離、二級 SMC 進(jìn)口高分子材料干燥、三級 0.2μm 過濾器凈化

f. 設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，空間利用率高，適配不同實驗室   生產(chǎn)場地布局

• 差異化技術(shù)：

? HM-FW1 HM-FW2：設(shè)備尺寸較?。ㄩL × 寬 × 高 330340230mm），凈重 10.5kg，側(cè)重基礎(chǔ)檢測與中小型場景適配

? HM-FW3 HM-FW4：設(shè)備尺寸稍大（長 × 寬 × 高 310480460mm），凈重 16.7kg，強化設(shè)備運行穩(wěn)定性與數(shù)據(jù)處理效率，適配中大型發(fā)酵系統(tǒng)

3. 詳細(xì)技術(shù)參數(shù)

• 共性參數(shù)：

? 量程：氧氣二氧化碳均為 0～20%（可選配擴展）

? 檢測限：0.1%

? 檢測精度：變異系數(shù)（CV）＜5%，分辨率 0.01%

? 響應(yīng)時間：10S～30S（受尾氣流量影響）

? 校準(zhǔn)方法：兩點校準(zhǔn)法

? 環(huán)境要求：工作溫度 4℃～60℃，相對濕度 0～80%

• 差異化參數(shù)：

? HM-FW1：長 × 寬 × 高 330340230mm，凈重 10.5kg，包裝后尺寸 500500300mm，包裝后重量 14.2kg

? HM-FW2：長 × 寬 × 高 330340230mm，凈重 10.5kg，包裝后尺寸 500500300mm，包裝后重量 14.2kg

? HM-FW3：長 × 寬 × 高 310480460mm，凈重 16.7kg，包裝后尺寸 600600400mm，包裝后重量 20.3kg

? HM-FW4：長 × 寬 × 高 310480460mm，凈重 16.7kg，包裝后尺寸 600600400mm，包裝后重量 20.3kg

4. 應(yīng)用場景與行業(yè)適配

• 核心場景：發(fā)酵過程中尾氣 氧氣二氧化碳含量實時檢測，同步計算 OUR、CER、RQ，監(jiān)控微生物代謝狀態(tài)

• 適配行業(yè)：

a. 生物醫(yī)藥行業(yè)：抗生素、疫苗、重組蛋白等發(fā)酵過程監(jiān)測，確保發(fā)酵效率與產(chǎn)物質(zhì)量

b. 食品發(fā)酵行業(yè)：酸奶、奶酪、釀酒、食醋等發(fā)酵過程控制，優(yōu)化微生物代謝環(huán)境

c. 生物能源行業(yè)：沼氣發(fā)酵、生物柴油原料發(fā)酵等過程監(jiān)測，提升能源轉(zhuǎn)化效率

d. 環(huán)保行業(yè)：有機廢棄物（餐廚垃圾、畜禽糞便）厭氧發(fā)酵監(jiān)測，控制污染物排放與產(chǎn)氣效率

e. 科研教學(xué)領(lǐng)域：高校、科研院所發(fā)酵工程研究，提供精準(zhǔn)的過程參數(shù)數(shù)據(jù)支持

5. 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與政策關(guān)聯(lián)

• 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：

a. GB T 18265-2019《氣體分析 校準(zhǔn)用混合氣體的制備 稱量法》（適配標(biāo)氣校準(zhǔn)流程）

b. GBT 37185-2018《氣體分析 室內(nèi)揮發(fā)性有害有機物的測定 “采樣 - 熱脫附" 氣相色譜法》（兼容氣體檢測通用規(guī)范）

c. 生物醫(yī)藥行業(yè)：符合《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（GMP）》對發(fā)酵過程參數(shù)監(jiān)測的要求

d. 環(huán)保行業(yè)：適配 HJ 505-2009《水質(zhì) 五日生化需氧量（BOD5）的測定 稀釋與接種法》中發(fā)酵相關(guān)監(jiān)測需求

6. 配件與耗材配置

• 共性配置（四款型號通用原廠標(biāo)配）：

儀器主機 1 臺、專用電源線 1 條、標(biāo)氣校準(zhǔn)連接管 1 套、三級干燥凈化組件（SMC 水分離器 1 個、SMC 高分子干燥材料 1 包、0.2μm 過濾器 2 個）、尾氣采樣管路 1 套、使用說明書 1 本、產(chǎn)品合格證 1 張

• 耗材補充包：含備用 SMC 高分子干燥材料、0.2μm 過濾器，適配長期使用更換需求

7. 品牌價值與服務(wù)支持

• 品牌價值：依托恒美智造在檢測儀器領(lǐng)域的技術(shù)積累，聚焦發(fā)酵過程監(jiān)測痛點，以 “精準(zhǔn)檢測、穩(wěn)定兼容、高效賦能" 為核心競爭力，產(chǎn)品適配多行業(yè)發(fā)酵場景，助力用戶實現(xiàn)過程可控與質(zhì)量提升

• 服務(wù)支持：提供儀器安裝調(diào)試培訓(xùn)、操作技術(shù)指導(dǎo)、產(chǎn)品技術(shù)文檔（含校準(zhǔn)流程、維護(hù)手冊）；建立耗材穩(wěn)定供應(yīng)體系；執(zhí)行行業(yè)通用保修政策，支持發(fā)酵工藝優(yōu)化與檢測方法適配咨詢

8. 型號對比與選型建議

• 核心差異：

? 尺寸與重量：HM-FW1HM-FW2（小尺寸、輕重量）＜HM-FW3HM-FW4（稍大尺寸、較重重量）

? 功能側(cè)重：HM-FW1（基礎(chǔ)檢測）→HM-FW2（優(yōu)化兼容）→HM-FW3（強化穩(wěn)定）→HM-FW4（高精準(zhǔn)）

? 成本：HM-FW1＜HM-FW2＜HM-FW3＜HM-FW4

• 選型建議：

? 基礎(chǔ)科研   小型食品廠：選 HM-FW1，平衡成本與常規(guī)檢測需求

? 中小型藥企   食品廠：選 HM-FW2，適配多類型中小型反應(yīng)器，提升兼容性

? 中大型藥企   生物能源企業(yè)：選 HM-FW3，強化穩(wěn)定性，滿足批量發(fā)酵監(jiān)測需求

? 科研   大型生物制藥企業(yè)：選 HM-FW4，高精準(zhǔn)檢測與數(shù)據(jù)處理，適配嚴(yán)苛發(fā)酵工藝要求

9. 儀器安裝步驟

1. 環(huán)境準(zhǔn)備：選擇通風(fēng)良好、無腐蝕性氣體的臺面，滿足溫度 4℃～60℃、濕度 0～80%，連接接地 220V 電源（需匹配設(shè)備功率需求）

2. 主機放置：根據(jù)型號尺寸預(yù)留空間，HM-FW1 HM-FW2 需≥330340230mm 操作空間，HM-FW3 HM-FW4 需≥310480460mm 操作空間，確保設(shè)備水平放置

3. 管路連接：將尾氣采樣管連接發(fā)酵設(shè)備尾氣出口與分析儀進(jìn)氣口，標(biāo)氣校準(zhǔn)管連接標(biāo)氣鋼瓶與分析儀校準(zhǔn)接口，安裝三級干燥凈化組件至指定管路位置

4. 耗材安裝：裝入 SMC 高分子干燥材料、0.2μm 過濾器，確認(rèn)各組件密封無泄漏

5. 通電檢查：連接電源線，開機啟動，確認(rèn) PLC 處理器、傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊自檢正常，無報錯信息

10. 儀器使用操作步驟

1. 開機初始化：啟動儀器，等待西門子 1200 PLC 系統(tǒng)自檢完成，確認(rèn)傳感器（氧氣電化學(xué)傳感器、C氧氣紅外檢測模塊）、干燥凈化模塊狀態(tài)正常

2. 參數(shù)設(shè)置：通過操作界面設(shè)定檢測量程（默認(rèn) 0～20%，按需選配調(diào)整）、數(shù)據(jù)采集間隔（默認(rèn) 1 秒   條）、OUR CER RQ 計算參數(shù)（匹配發(fā)酵體系特性）

3. 標(biāo)氣校準(zhǔn)：執(zhí)行兩點校準(zhǔn)，通入低濃度標(biāo)氣與高濃度標(biāo)氣，待儀器自動校準(zhǔn)完成并提示 “校準(zhǔn)合格"

4. 樣品連接：確認(rèn)發(fā)酵設(shè)備尾氣出口壓力穩(wěn)定后，開啟分析儀采樣泵，將尾氣導(dǎo)入檢測系統(tǒng)

5. 運行檢測：啟動檢測程序，實時監(jiān)測 氧氣二氧化碳含量，系統(tǒng)自動計算并顯示 OUR、CER、RQ 數(shù)據(jù)

6. 數(shù)據(jù)處理：設(shè)置數(shù)據(jù)存儲路徑，支持實時查看、歷史數(shù)據(jù)回溯，按需導(dǎo)出檢測報告

11. 樣品檢測步驟

1. 樣品預(yù)處理：發(fā)酵尾氣需先經(jīng)過初步過濾（去除大顆粒雜質(zhì)），確保尾氣溫度≤60℃（避免損壞傳感器），壓力穩(wěn)定在儀器適配范圍（常規(guī) 0.1～0.3MPa）

2. 系統(tǒng)預(yù)熱：開機后讓儀器預(yù)熱 30 分鐘，確保 氧氣電化學(xué)傳感器、二氧化碳紅外檢測模塊達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)

3. 樣品導(dǎo)入：開啟尾氣采樣閥，將預(yù)處理后的發(fā)酵尾氣緩慢導(dǎo)入分析儀，調(diào)節(jié)流量至適配范圍（避免影響響應(yīng)時間）

4. 實時監(jiān)測：記錄初始 氧氣二氧化碳含量，持續(xù)監(jiān)測過程中數(shù)據(jù)變化，重點關(guān)注發(fā)酵關(guān)鍵階段（如對數(shù)生長期）的 OUR CER RQ 波動

5. 數(shù)據(jù)計算：儀器自動根據(jù) 氧氣消耗與 二氧化碳釋放量，結(jié)合發(fā)酵體系體積、溫度等參數(shù)，計算 OUR、CER、RQ 數(shù)值，生成趨勢曲線

6. 質(zhì)量控制：每批次檢測同步進(jìn)行空白對照（通入潔凈空氣）與標(biāo)氣驗證（每 24 小時執(zhí)行一次單點校準(zhǔn)），確保檢測精度 CV＜5%