生物发酵领域气体流量控制器(MFC)选型指南

气体类型：发酵过程常用氧气、氮气、二氧化碳和空气等气体。不同气体的物理化学性质不同，MFC 需针对具体气体选型。如测量腐蚀性气体，需选耐腐蚀材质的 MFC，如哈氏合金等；对于特殊气体，还需关注 MFC 的兼容性和校准情况，部分 MFC 支持多种气体，但需针对不同气体校准。

流量范围：根据生物发酵工艺中气体的实际用量来选择。实验室小规模发酵，流量范围可能在几 sccm 到几十 sccm；工业大规模发酵罐，气体流量需求大，可能需几百 sccm 甚至更高流量范围的 MFC。所选 MFC 的流量范围要能覆盖工艺所需流量，且尽量使实际流量处于 MFC 量程的中间段，以保证测量和控制精度。

流量精度：生物发酵过程对气体流量精度要求较高，精度通常以满量程的百分比表示，如 ±0.5%、±1% FS 等。高精度的 MFC 可提高流量控制准确性，确保发酵过程中气体供应稳定，一般建议选择精度在 ±1% FS 及以上的产品。

压力范围：发酵过程中发酵罐内有一定压力，要确保所选 MFC 的工作压力范围符合发酵罐的工作压力要求，包括进气压力和排气压力等，避免因压力不匹配导致 MFC 性能问题或损坏。

工作温度：生物发酵通常在特定温度范围内进行，如 35°C-37°C。要选择能在该工作温度环境下稳定可靠工作的 MFC，考虑温度对其性能的影响，防止温度变化导致流量控制不准确。

通信接口：根据发酵控制系统的要求选择通信接口。常见接口有 RS-232、RS-485、Modbus、Profibus、EtherCAT 等。若发酵系统采用 PLC 控制，可选择与之兼容的通信接口，实现 MFC 与控制系统的连接，方便远程监控和控制气体流量。

认证和材质：在生物发酵领域，尤其是制药和食品相关行业，MFC 与介质接触的部件需符合相关认证标准，如 USP VI 类、FDA 标准等，以确保生物相容性和产品质量。材质方面，通常选用不锈钢等耐腐蚀、不易污染发酵液的材料。

品牌和质量：选择质量可靠的 MFC，可保证产品质量和售后服务。 MFC 通常在精度、稳定性、耐用性等方面表现更优，且有完善的售后技术支持，能及时解决使用过程中出现的问题。

响应时间：在发酵过程中，气体流量可能需要根据工艺变化进行快速调整，特别是在补料分批发酵或控制发酵过程中的溶氧浓度等情况。热式 MFC 响应速度快，通常在毫秒级，能快速跟踪流量变化，更适合这种动态变化的场景。

调节范围：较大的调节范围可以让 MFC 在不同的发酵阶段适应不同的气体流量需求。例如，在发酵初期，微生物生长缓慢，气体需求较少；而在对数生长期，气体需求会显著增加。具有宽调节范围（如 > 100:1）的 MFC 可以更好地满足这种变化