用于一次性容器的流量测量系统技术方案

提供一种用于连接到一次性容器的文丘里管式流量计。文丘里管式流量计包括由聚合物形成并且被构造成用于允许流体流动通过其中的仪表主体。第一环形膜片安装在仪表主体的内表面附近并且具有第一内直径。第二环形膜片安装在仪表主体的内表面附近并且具有与第一内直径不同的第二内直径。

Flow measuring system for disposable containers

A Venturi tube type flowmeter for connecting to a disposable container is provided. The Venturi tube flowmeter includes an instrument body formed by a polymer and configured to allow fluid to flow through it. The first annular diaphragm is mounted near the inner surface of the instrument body and has a first inner diameter. The second annular diaphragm is mounted near the inner surface of the instrument body and has a second inner diameter different from the first inner diameter.

【技术实现步骤摘要】
用于一次性容器的流量测量系统
技术介绍
一次性容器，诸如生物反应器，用于生成和支持用于多种目的的生物反应。生命科学产业从由不锈钢制成的具有较大的原位清洗(CIP)基础设施的较大的资金密集型设备进步到使用用作生物反应器的聚合物袋或容器的较小的设备。生物反应袋被使用一次，然后丢弃。一次性生物反应器技术显著地减少工厂的成本。例如，在使用不锈钢CIP基础设施的现有设备中，达到操作设备的成本的90％可以由于原位清洗基础设施导致，原位清洗基础设施包括被设计成经受蒸汽清洗循环的非常高端的仪器。通过进步至可处理的一次性生物反应袋，资金的CIP部分可以被消除，并且设备可以是更灵活的和更小的，这又允许用于更具针对性的药物治疗和其它小规模应用的较小批次的产量。由于制药厂商从较大的不锈钢工艺容器改变至较小体积的预灭菌的一次性塑料袋系统，所以需要测量这些系统中的工艺变量，以控制生长环境和紧接的工艺。通常地，制药厂商和生命科学产业一般一直使用相对便宜的传感器和来自流体隔离的相对天然的方法，诸如硅凝胶。这些方法可以导致不准确的测量值，这对于用于支持各种生物反应的生命科学产业是不可接受的。
技术实现思路
提供一种用于连接到一次性容器的文丘里管式流量计。文丘里管式流量计包括由聚合物形成并且被构造成用于允许流体流动通过其中的仪表主体。第一环形膜片安装在仪表主体的内表面附近并且具有第一内直径。第二环形膜片安装在仪表主体的内表面附近并且具有与第一内直径不同的第二内直径。附图说明图1是与生物反应袋结合使用的不锈钢耐久支持设备的图解视图，本专利技术的实施例特别适用于该不锈钢耐久支持设备。图2是根据本专利技术的实施例的具有灭菌流量测量系统的一次性容器系统的图解视图。图3是根据本专利技术的实施例的使用环形密封件的文丘里管式流量计的图解剖视图。图4是根据本专利技术的实施例的生成关于来自一次性容器的流体流量或到一次性容器的流体流量的流量值的方法的流程图。具体实施方式诸如生物反应器的一次性容器的用户期望相对便宜的和相对精确的一系列用于该容器的仪器。用于该一次性塑料容器的重要动机是极大地降低资金成本，如上所述，不需要原位清洗基础设施、更快的批量周转时间以及更小和更灵活的工艺能力。尽管一些新产品已经被研发以提供关于一次性容器的较高质量的压力和液位测量，但是当前没有解决方案被提供以用于测量至该一次性容器的流体流量或来自该一次性容器的流体流量。本专利技术的实施例大致提供用于测量关于诸如生物反应器的一次性容器的流量的有效解决方案。根据本专利技术的实施例，基于聚合物文丘里管的流量计与相对较高质量的压差测量装置结合使用。文丘里管式流量计的接触流动流体的部分被利用相对较低成本的聚合物构造，该聚合物诸如为塑料并且可以是预灭菌的。在一个实施例中，文丘里管式流量计然后流体地连接到相对较高质量的压差测量装置。注意到，尽管关于与文丘里管式流量计相关的测量压力的单个压差测量装置描述了本专利技术的实施例，但是可以利用通过单独的装置执行的该测量来实践本专利技术的实施例。对于诸如生物反应器的一次性容器，流体流量测量呈现特定的困难。特别地，这些容器经常包括活细胞或有机体。随着该细胞或有机体流过系统，该细胞或有机体经常特别易受突然的应力或其它较大力的影响。因而，为有效地测量关于可以包括活细胞或有机体的液体的流量参数，重要的是尽可能在对流量分布较小干扰的情况下这样做。例如，在管中输送到生物反应器和/或从生物反应器输送的活细胞必须小心处理，使得活细胞不破裂或遭受其它不期望的作用。相应地，本专利技术的一些实施例通常提供具有适当地较大的扼流器的聚合物文丘里管，以最低限度地扰乱流体的流动。图1是生物反应器的图解视图，本实施例特别适用于该生物反应器。生物反应器100包括刚性支架102，刚性支架102包括聚合物袋104和多个管106、108。生物反应器的多个传感器和/或管连接到分析器110，分析器110能够测量或以其它方式确定生物反应和/或在其中的生物流体的多个方面，并且提供关于生物反应和/或生物流体的信息。根据本专利技术的实施例的聚合物流量测量系统将通常附接至连接到聚合物袋104的管106、108的一个或多个。图2是设置在刚性容器102中的聚合物生物反应袋104的图解视图。生物流体，诸如细胞培养物或发酵糊状液体112，设置在生物反应袋104中并且经历感兴趣的生物反应。管或软管114经由端口116连接到聚合物袋104的内部。相应地，任何适当的流体可以经由管道114流动到生物袋104或从生物袋104流动，如双向箭头115所示。如图2所示，压力测量装置，诸如压差测量变送器130，经由液体填充脉冲管线134、136流体地连接到文丘里管式流量计132。在一个实施例中，液体填充脉冲管线134、136中的液体是大致不能压缩的，诸如与经由一对环形隔离膜片(图3示出)流过管道114的生物反应流体隔离的水或硅油。此外，可以使用在流过文丘里管式流量计132的流体的压力下大致不能压缩的任何流体。因而，如果文丘里管式流量计适合于相对低压的应用，然后管线134、136中的流体可以是稍微可压缩的，只要所述流体相对于流过文丘里管式流量计132的压力是几乎不能压缩的。通过诸如已知的三夹具式联接件142、144的任何适当的联接件，文丘里管式流量计132连接到协作配件138、140。如关于图3和图4更详细地所述，随着流体流过文丘里管式流量计132，流体流量通过液体填充脉冲管线134、136生成不同的压力。在一个实施例中，管线134、136中的压力被压差测量变送器130感测到，并且指示被测量压差的值经由硬件、软件或其组合被转换成流量相关值，诸如流速或质量流量。进一步地，流体自身的压力也可以经由任何适当的技术被测量和指示。一旦压差测量变送器130已经测量或以其它方式确定流量相关值，则流量相关值可以本地地显示在生物反应器处，和/或传递到远程装置。进一步地，在一些实施例中，仪器130也可以执行关于装置自身的诊断和/或生物反应，以提供额外信息，而不是仅报告一次性生物反应袋104中的压力。更进一步地，仪器130还可以被构造成用于经由过程通信环路或区段向一个或多个额外的装置传输流量相关信息，诸如根据高速通道可定址远程转换器协议或FOUNDATIONTM现场总线协议的那些过程通信环路或区段。然而，可以使用根据本专利技术的实施例的其它适当的有线和/或无线的过程通信协议。此外，本文中描述的实施例还可以包括，根据诸如IEC62591的无线过程通信协议经由天线120，将该流量相关信息无线发送至任何适当的装置。在一个实施例中，仪器130是从明尼苏达州的Shakopee的EmersonProcessManagement公司获得的在商业名称型号3051下售卖的商业上可获得的清洁压力变送器。图3是根据本专利技术的实施例的文丘里管式流量计的图解剖视图。在一个实施例中，文丘里管式流量计132由塑料形成，诸如通过使用伽玛辐射，塑料经受辐射灭菌。文丘里管式流量计132包括流体地连接到相应的液体填充脉冲管线134、136的一对环形膜片146、148。每个环形膜片都大致由挠性聚合物的矩形部形成，矩形部的更长侧边横向于仪表主体152的轴线对准，从而围绕仪表主体152的内直径形成环，或至少部分环。尽管本专利技术的实施例可以被实践，其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于连接到一次性容器的文丘里管式流量计，所述文丘里管式流量计包括：仪表主体，所述仪表主体由聚合物形成并且被构造成用于允许通过其中的流体流量；第一环形膜片，所述第一环形膜片安装在仪表主体的内表面附近并且具有第一内直径；和第二环形膜片，所述第二环形膜片安装在仪表主体的内表面附近并且具有与第一内直径不同的第二内直径。

【技术特征摘要】
2016.03.16 US 15/072,1281.一种用于连接到一次性容器的文丘里管式流量计，所述文丘里管式流量计包括：仪表主体，所述仪表主体由聚合物形成并且被构造成用于允许通过其中的流体流量；第一环形膜片，所述第一环形膜片安装在仪表主体的内表面附近并且具有第一内直径；和第二环形膜片，所述第二环形膜片安装在仪表主体的内表面附近并且具有与第一内直径不同的第二内直径。2.根据权利要求1所述的文丘里管式流量计，其中：仪表主体由塑料形成。3.根据权利要求1所述的文丘里管式流量计，其中：第一环形膜片和第二环形膜片中的每个都用塑料构造。4.根据权利要求1所述的文丘里管式流量计，其中：第一环形膜片和第二环形膜片中的至少一个完全地围绕仪表主体的内直径延伸。5.根据权利要求1所述的文丘里管式流量计，其中：文丘里管式流量计被灭菌和设置在无菌包装中。6.根据权利要求1所述的文丘里管式流量计，并且进一步地包括：连接到第一环形膜片的第一脉冲管线，第一脉冲管线在其中具有大致不能压缩的流体。7.根据权利要求6所述的文丘里管式流量计，并且进一步地包括：连接到第二环形膜片的第二脉冲管线，第二脉冲管线在其中具有大致不能压缩的流体。8.根据权利要求7所述的文丘里管式流量计，其中：第一脉冲管线和第二脉冲管线中的每个都用水填充。9.根据权利要求7所述的文丘里管式流量计，其中：仪表主体、第一脉冲管线和第二脉冲管线被设置在无菌包装中。10.根据权利要求7所述的文丘里管式流量计，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·S·舒马赫，
申请(专利权)人：罗斯蒙特公司，
类型：发明
国别省市：美国,US