Hamilton CO₂NTROL Arc Sensor

Hamilton CO₂NTROL Arc Sensor – NDIR-Messung von gelöstem CO₂ im Bioreaktor

Der Hamilton CO₂NTROL Arc-Sensor misst gelöstes CO₂ direkt im Bioreaktor mit nicht-dispersiver Infrarot-Spektroskopie (NDIR). Der integrierte Arc-Transmitter und die ModBus-Kommunikation liefern die Sensordaten direkt an den Bioprozess Controller — ohne externe Transmitterbox, ohne analoge Signalumwandlung. Fünf Einführlängen (120, 160, 225, 325 und 425 mm) decken Rührkessel Bioreaktoren, BioBench, BioPilot und AppliFlex-ST-Single-Use-Gefässe ab, mit Autoklavensterilisation bis 130 °C, ± 5 mbar Messgenauigkeit im 5–100-mbar-Bioprozessbereich und validierter Kompatibilität mit den Applikon-Controllern Livit Flex, ez2-Control, my-Control und in-Control.

Der Hamilton CO₂NTROL Arc-Sensor im Detail.

Der Hamilton CO₂NTROL Arc-Sensor bringt die nicht-dispersive Infrarot-CO₂-Messung direkt in den Bioreaktor — und bündelt die gesamte Signalkette im Sensorkopf. Die Arc-Smart-Sensor-Architektur bedeutet: Transmitterelektronik, Kalibrationsdaten und Sensordiagnose liegen auf der Sonde selbst; das Kabel überträgt nur noch ModBus zum Controller. Für Zellkultur und mikrobielle Fermentation gleichermassen heisst das: eine einzige Verbindung, ein einziger Kalibrierpunkt und eine kontinuierliche direkte Messung des gelösten CO₂ — keine Equilibrierung, keine Off-Gas-Inferenz, keine Probenahmenverzögerung.

 Hamilton — die digitale Arc-Sensorplattform.

Der Hamilton CO₂NTROL Arc-Sensor wird von Hamilton entwickelt — einem weltweiten Marktführer für prozessanalytische Sensoren, mit besonders starkem Ruf in der pH-, DO- und CO₂-Messtechnik für biopharmazeutische, Lebensmittel- und Life-Science-Anwendungen. Die Arc-Plattform — Hamiltons Flaggschiff-Smart-Sensor-Architektur — integriert den Transmitter in den Sensor selbst, sodass jede Sonde ihre eigene Elektronik, Kalibrationsdaten und Diagnose-Intelligenz mitführt. Das Ergebnis: ein Sensor, der ModBus direkt mit Ihrem Controller spricht — ohne externe Transmitterbox dazwischen. Resea Biotec ist der Schweizer Vertriebs- und Servicepartner für Hamilton-Bioprozesssensoren — Support-Details siehe unten.

NDIR-Optik für die direkte CO₂-Messung.

Der Hamilton CO₂NTROL Arc-Sensor misst gelöstes CO₂ über nicht-dispersive Infrarotspektroskopie (NDIR). CO₂ aus dem Bioreaktormedium equilibriert über eine gasdurchlässige Membran in den internen Messhohlraum des Sensors und absorbiert dort eine spezifische Infrarot-Wellenlänge; die Absorption wird gegen eine interne Festkörper-Referenz gemessen, und das Ergebnis wird direkt in Konzentrationseinheiten — mg/L, %-vol oder mbar — umgerechnet. Der Messbereich umfasst 5–1000 mbar (bzw. 7.5–1500 mg/L bei 101.3 kPa, 25 °C), mit ± 5 mbar Messgenauigkeit im Fenster 5–100 mbar und 5 % Genauigkeit oberhalb 100 mbar — den bioprozessrelevanten Bereichen.

Da NDIR ein optisches Verfahren ist, ist die Messung von Haus aus driftarm und nicht von Elektrolyt-Chemie abhängig. Kein Referenz-Elektrolyt zu erneuern; keine Membran-Chemie als geplanter Wartungsschritt zu ersetzen — das Serviceprofil des Sensors sieht ganz anders aus als bei einem elektrochemischen System.

Fünf Einführlängen vom Labormassstab bis zum Pilotmassstab.

Der CO₂NTROL Arc ist in fünf Einbaulängen erhältlich, die jedes Applikon-Gefässformat vom Benchtop bis zum Pilotmassstab abdecken – und teilt sich über die gesamte Reihe denselben Sondendurchmesser von 12 mm, das PG-13.5-Gewinde, den VP8-Stecker und einen standardisierten Port.

120 mm – kleiner Benchtop.

  1. 1 AppliFlex ST 500 mL und 2 L (Single-Use).
  2. 2 Small Glass Autoclavable Bioreactor.

160 mm – mittlerer Benchtop.

  1. 1 AppliFlex ST 3 L (Single-Use).
  2. 2 Glass Autoclavable Benchtop-Gefässe im Mittelbereich.

225 mm – Standard-Labormassstab.

  1. 1 AppliFlex ST 15 L (Single-Use).
  2. 2 Standard Glass Autoclavable Bioreactor.

325 mm – Bench-Massstab.

  1. 1 BioBench Edelstahl-Bioreaktor.

425 mm – Pilotmassstab.

  1. 1 BioPilot Edelstahl-Bioreaktor im Pilotmassstab.

Der Sondendurchmesser von 12 mm bleibt über die gesamte Reihe konstant – jede Länge wird durch denselben standardisierten Port installiert. Der CO₂NTROL Arc wird derzeit nicht in MiniBio-kompatiblen Einbaulängen angeboten; der integrierte Arc-Transmitter benötigt mehr Sondenvolumen, als die MiniBio-Geometrie zulässt.

Eine direkte, probenahmefreie Messung des gelösten CO₂.

Was den Hamilton CO₂NTROL Arc Sensor von indirekten CO₂-Inferenzmethoden unterscheidet, ist die Tatsache, dass Sie das gelöste Gas tatsächlich messen – statt es aus der Abgaskonzentration oder aus pH-Bikarbonat-Gleichgewichtsrechnungen zu schätzen. Gelöstes CO₂ ist relevant für die Produktqualität (CO₂ hemmt das Wachstum bei erhöhten Konzentrationen in der Säugerzellkultur; das Bikarbonat-Gleichgewicht beeinflusst die pH-Stabilität; die Begasungsstrategie hängt von der tatsächlichen Konzentration des gelösten Gases ab) – und der einzige Weg, es eng zu regeln, ist die direkte Messung.

Das NDIR-Prinzip ist zudem grundsätzlich schnell: Das Äquilibrieren über die gaspermeable Membran ist der geschwindigkeitsbestimmende Schritt, und diese Reaktion liegt deutlich unter einer Minute. Für Fed-Batch-Prozesse, in denen sich die CO₂-Akkumulation mitten im Lauf verschieben kann, bedeutet das: Der Regler sieht die Veränderung rechtzeitig, um zu reagieren – und nicht erst Minuten später, wenn das Abgas endlich nachzieht.

Hamilton CO₂NTROL Arc Sensor

Smart-Arc-Diagnose – Sensorzustand auf einen Blick.

Die Arc-Plattform packt die Transmitter-Elektronik in den Sondenkopf hinein. Das hat zwei betriebliche Konsequenzen, die hervorzuheben sind.

Erstens: kein externer Transmitter. Das Kabel läuft direkt von der Sonde an den ModBus-Eingang des Controllers. Keine Transmitter-Box auf der Bench, kein Signalwandlungsmodul, kein zusätzlicher Rackplatz, kein Analog-Digital-Wandlungsfehler, der zwischen Sonde und Controller eingeführt wird.

Zweitens: Diagnose an Bord. Die Sonde überwacht ihren eigenen Zustand – Lichtquellenintensität, Kalibrationsvalidität, Status der Temperaturkompensation und weitere interne Parameter – und meldet den Status kontinuierlich an den Controller zurück. Wenn eine Kalibration driftet oder sich die Lichtquelle dem Ende ihrer Lebensdauer nähert, wissen Sie es, bevor die Daten es zeigen.

Für Standorte, die mehrere Bioreaktoren betreiben, zählt das auf Flottenebene: Der Controller sieht den Sensorzustand über jedes Gefäss hinweg, und prädiktive Wartung wird zur datengetriebenen Entscheidung statt zur kalenderbasierten Annahme.

WORKFLOW

Was Sie mit dem CO₂NTROL Arc erhalten.

Direkte NDIR-Messung von gelöstem CO₂, Arc Intelligence an Bord und native Auto-Erkennung auf jedem Applikon-Controller im Resea-Sortiment – gebaut für Zellkultur, mikrobielle Fermentation und Pilotmassstab-Workflows vom AppliFlex ST 500 mL bis hin zum BioPilot.

Gelöstes CO₂ ist die Grösse, die reine pH-Regelkreise nicht direkt erschliessen können. Der CO₂NTROL Arc liest sie an der Quelle aus – über nichtdispersive Infrarot-Absorption (NDIR) des gelösten CO₂ im Medium, nicht abgeleitet aus einer Abgasmessung und nicht rückgerechnet aus pH-Drift. Das Signal liegt im bioprozessrelevanten Fenster von 5–1000 mbar mit einer Genauigkeit von ± 5 mbar – genau genug für die Closed-Loop-Regelung der Begasung in mikrobiellen Phasen mit hohem OUR und eng genug für den Bereich der Säugerzellkultur von 50–150 mbar, in dem Glykosylierung und Titer auf dem Spiel stehen.

Architektonisch ist der CO₂NTROL Arc Teil derselben Hamilton-Arc-Plattform wie EasyFerm Plus Arc, VisiFerm DO₂, Incyte Arc und Dencytee Arc – integrierter Transmitter im Sondenkopf, On-Board-Kalibrationsspeicher, der bei jedem Gefässwechsel mit der Sonde mitwandert, und ArcAir für die flottenweite Diagnose über das gesamte Hamilton-Arc-Sensorset hinweg. Die native Modbus-Arc-Integration auf jedem Applikon-Controller im Resea-Sortiment bedeutet, dass die Sonde beim Anschluss automatisch über ihre Arc-ID erkannt wird – keine separate Transmitter-Box, kein Analog-Wandlungsfehler, kein paralleler Sensor-Management-Software-Stack.

Kernfähigkeiten

  • Direkte NDIR-Messung von gelöstem CO₂ – Messbereich 5–1000 mbar, ± 5 mbar Genauigkeit im bioprozessrelevanten Fenster, ohne Abgas-Inferenz.
  • Arc-Smart-Sensor-Architektur – integrierter Transmitter, On-Board-Kalibrationsspeicher, Sensordiagnose in Echtzeit; keine externe Transmitter-Box, kein Analog-Wandlungsfehler.
  • Modbus-Arc-Digitalkommunikation – direkte Integration mit Applikon Livit Flex, ez2-Control, my-Control und in-Control; Auto-Erkennung beim Anschluss.
  • Fünf Einbaulängen, autoklavierbar bis 130 °C – deckt vom AppliFlex ST 500 mL bis hin zum BioPilot im Pilotmassstab ab; das PG-13.5-Gewinde passt auch in Standardgefässe von Drittanbietern.

Konfigurieren Sie Ihren CO₂NTROL Arc mit Resea Biotec.

Der Hamilton CO₂NTROL Arc ist die Sonde für die direkte Messung von gelöstem CO₂ – für Zellkultur- und Fermentations-Workflows, bei denen reine pH-Regelkreise nicht erfassen können, was die Zellen tatsächlich erleben. NDIR-Absorptionsmessung im Bereich von 5–1000 mbar mit ± 5 mbar Genauigkeit im bioprozessrelevanten Fenster, Arc Intelligence mit On-Board-gespeicherter Kalibrationshistorie und native Auto-Erkennung auf jedem Applikon-Controller im Resea-Sortiment – Livit Flex, ez2-Control, my-Control und in-Control. Erhältlich in fünf Einbaulängen (120 / 160 / 225 / 325 / 425 mm), die den AppliFlex ST 500 mL bis hin zum BioPilot im Pilotmassstab abdecken.

Damit Daten zum gelösten CO₂ Ihrem Prozess Mehrwert bringen, müssen sie sich sauber in den Controller einbinden lassen, den Sie bereits betreiben – und die Auto-Erkennung der Arc-Sonde macht genau das über die gesamte Applikon-Controller-Familie hinweg unkompliziert. Resea Biotec ist der Schweizer Vertriebs- und Servicepartner für Hamilton-Bioprozesssensoren – mit Sitz in Recherswil, im Service für Kunden in der gesamten Schweiz mit lokalem technischem Support und Vor-Ort-Service.

Sprechen Sie mit unserem Team – wir spezifizieren die passende Einbaulänge des CO₂NTROL Arc für Ihr Gefäss, klären die Arc-Kompatibilität mit Ihrer Controller-Flotte, beraten Sie zum Workflow mit Kalibriergasen (Nullpunkt- und Spannpunkt-Gase für Ihren Arbeitsbereich), koordinieren bei Bedarf das ArcAir-Deployment – und begleiten Sie über die gesamte Lebensdauer der Sonde mit Anwendungsberatung und Wartungssupport. Ob Sie einer Säugerzellkulturlinie eine Messung des gelösten CO₂ hinzufügen, in der die Glykosylierungs-Kontrolle entscheidend ist, eine mikrobielle Fermentation mit hohem OUR und Closed-Loop-PID-Begasung aufbauen oder eine bestehende Hamilton-Arc-Sensorflotte um die Dissolved-CO₂-Komponente erweitern möchten – wir helfen Ihnen, die richtige Kombination end-to-end zu spezifizieren.

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