CN105136872A - 一种中药饮片干燥过程水分在线检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中药饮片干燥过程水分在线检测装置及方法，其是通过将测量探头插入到湿药材或饮片中获取药材湿度信息，并经过湿度传感器传送给水分测量系统，所述水分测量系统将信号放大传送至控制系统，所述控制系统内的数学模型进行计算水分含量，将信息传输至人机交互界面，从而控制传送带的速度。通过上述方式，本发明能够实现药材及饮片的干燥过程中水分含量的在线检测，保证最终产品的质量，检测速度快、效率高，批次间的误差小，同时降低了人力成本。

Description

一种中药饮片干燥过程水分在线检测装置及方法

技术领域

本发明涉及中药制药领域，特别是涉及一种中药饮片干燥过程水分在线检测装置及方法。

背景技术

中药必须经过加工炮制成饮片后才能入药，中药材炮制加工对所制成的中药饮片的质量及药效有着重要的影响。中药炮制一般包含药材的净选、洗药、润药、煮制、炒制、切药、干燥、粉碎等工序。其中饮片的干燥过程是采用带式干燥等干燥设备，降低药材或饮片中水分含量的过程。饮片中水分含量过大，不仅在储存保管过程中易生虫、霉变，使有效成分降解，含量降低，且在配方称量时相对减少了实际用量，影响治疗效果。另一方面，含水量过少又会影响中药饮片质量，如蜜制类饮片，花、叶类饮片等。因此控制药材或饮片的水分含量，对保证中药饮片质量有重要意义。

传统的水分检测方法是在干燥工段结束后，人工收集若干个样品，通过卡尔·费休水分测定法或热干燥法检测干燥后物料的水分含量，传统检测方法往往需要消耗较长的时间，难以实时检测干燥过程物料的水分含量并及时有效的反馈。如果干燥时间过短，一次干燥不能达到干燥目的，则需要进行二次干燥，不仅造成时间和能耗的浪费，还会影响饮片中有效成分的含量。如干燥时间过长，则会造成能耗浪费，同时影响饮片的质量。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种中药饮片干燥过程水分在线检测装置及方法，能在线测量饮片干燥过程水分，使干燥后的中药饮片水分含量满足质量标准。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种中药饮片干燥过程水分在线检测装置，所述干燥过程于带式干燥机中进行，包括测量探头、湿度传感器、水分测量系统、控制系统和人机交互界面，所述测量探头位于所述带式干燥机内部，所述测量探头、所述湿度传感器、所述水分测量系统、所述控制系统和所述人机交互界面依次相连。

在本发明一个较佳实施例中，所述测量探头包括第一电容板、第二电容板、电缆和伸缩管，所述第一电容板和所述第二电容板相对放置，所述电缆一端与所述第一电容板或第二电容板相连，并穿过所述伸缩管与所述湿度传感器相连，所述第一电容板和所述第二电容板为不锈钢电容板，所述测量探头位于所述带式干燥机出料口的位置或周围。

在本发明一个较佳实施例中，所述水分测量系统包括振荡电路、采样-保持电路、检波器和信号放大电路，所述振荡电路或所述采样-保持电路与所述检波器相连，所述检波器与所述信号放大电路相连。

在本发明一个较佳实施例中，所述测量探头为一个或多个，所述湿度传感器为一个、两个或多个。

提供一种中药饮片干燥过程水分在线检测方法，包括步骤为：（1）控制系统通过与湿药材接触的测量探头采集药材湿度信息；（2）所述药材湿度信息通过湿度传感器、水分测量系统传输给所述控制系统；（3）所述控制系统计算得出所述湿药材的水分含量信息，将所述信息传输至人机交互界面；（4）所述人机交互界面根据水分含量信息调节带式干燥机中传送带的速度，使干燥后的中药饮片水分含量满足质量标准。

在本发明一个较佳实施例中，步骤（1）中所述测量探头插入湿药材中5~10mm，使所述湿药材覆盖所述测量探头。

在本发明一个较佳实施例中，步骤（2）中所述水分测量系统包括振荡电路、采样-保持电路、检波器和信号放大电路，经过所述湿度传感器传输过来的所述药材湿度信息经振荡电路或采样-保持电路传输至检波器，所述检波器将检测到的信号输入信号放大电路，经放大的信号传输至控制系统。

在本发明一个较佳实施例中，在所述水分测量系统测量时，所述测量探头的电容板板间介质为正在干燥的湿药材，通过测量电容值变化得到物料的相对介电常数，从而得到所述湿药材的水分含量。

在本发明一个较佳实施例中，所述控制系统中有数学模型的导入，所述数学模型是先建立湿药材介电常数与水分含量之间的函数，再建立相应的计算数学模型，所述控制系统是通过设定的数学模型进行模/数转换后计算得出所述湿药材的水分含量信息，所述控制系统能够控制传送带的传送速度和水分测量系统的开关。

在本发明一个较佳实施例中，所述人机交互界面能关闭、打开控制系统和水分测量系统，所述人机交互界面具有检测、查看、设置、删除、通信功能。

本发明的有益效果是：本发明的中药饮片干燥过程水分在线检测装置及方法，能够实现药材及饮片的干燥过程中水分含量的在线检测，保证最终产品的质量，检测速度快、效率高，批次间的误差小，同时降低了人力成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明的中药饮片干燥过程水分在线检测装置一较佳实施例的结构示意图；

图2是本发明的测量探头一较佳实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例包括：

一种中药饮片干燥过程水分在线检测装置，包括测量探头、湿度传感器、水分测量系统、控制系统和人机交互界面，所述干燥过程于带式干燥机中进行，湿药材或饮片通过带式干燥剂的传送带传送。请参阅图2，所述测量探头包括第一电容板1、第二电容板2、电缆4和伸缩管3，所述第一电容板1和所述第二电容板2相对放置，所述电缆4一端与所述第一电容板1或第二电容板2相连，并穿过所述伸缩管3与所述湿度传感器相连。所述第一电容板1和所述第二电容板2为不锈钢电容板，所述测量探头位于所述带式干燥机的内部，安装部位在靠近出料口的位置。

所述测量探头与湿度传感器相连接，所述湿度传感器将所测得的数据信息传送至水分测量系统，所述湿度传感器与所述水分测量系统相连接。所述水分测量系统包括振荡电路、采样-保持电路、检波器和信号放大电路，所述振荡电路或所述采样-保持电路与所述检波器相连，所述检波器与所述信号放大电路相连。所述水分测量系统与所述控制系统相连接，所述控制系统与所述人机交互界面相连接。其中所述测量探头为1个或多个，所述湿度传感器为1个或多个。

提供一种中药饮片干燥过程水分在线检测方法，包括步骤为：

（1）建立湿药材介电常数与水分含量之间的函数，并建立相应的计算数学模型，将数学模型导入控制系统；

（2）控制系统控制测量探头插入湿药材5~10mm，使待测饮片覆盖测量探头，在线采集药材湿度信息，并经湿度传感器将信息传送至水分测量系统；

（3）所述水分测量系统包括振荡电路、采样-保持电路、检波器和信号放大电路，湿度传感器传输的信息经振荡电路或采样-保持电路传输至检波器，检波器将检测到的信号输入信号放大电路，经放大的信号传输至控制系统，经已设定的数学模型进行模/数转换后计算得出所测物料的水分含量，并将信息传输至人机交互界面；

（4）人工根据人机交互界面上得到的水分含量的信息，调节传送带的速度，保证药材或饮片经带式干燥后，水分含量满足质量标准要求，同时将相关参数反馈至人机交互界面。

其中所述水分测量系统测量时，将电容器极板间介质为正在干燥的药材，通过测量电容值变化得到物料的相对介电常数，从而得到待测物料的水分含量。所述控制系统能够进行引入数学模型，所述控制系统能够控制传送带、水分测量系统的开关、测量探头的伸缩、控制传送带的传送速度。所述人机交互界面能关闭、打开控制系统和水分测量系统，所述人机交互界面具有检测、查看、设置、删除、通信功能。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种中药饮片干燥过程水分在线检测装置，所述干燥过程于带式干燥机中进行，其特征在于，包括测量探头、湿度传感器、水分测量系统、控制系统和人机交互界面，所述测量探头位于所述带式干燥机内部，所述测量探头、所述湿度传感器、所述水分测量系统、所述控制系统和所述人机交互界面依次相连。

2.根据权利要求1所述的中药饮片干燥过程水分在线检测装置，其特征在于，所述测量探头包括第一电容板、第二电容板、电缆和伸缩管，所述第一电容板和所述第二电容板相对放置，所述电缆一端与所述第一电容板或第二电容板相连，并穿过所述伸缩管与所述湿度传感器相连，所述第一电容板和所述第二电容板为不锈钢电容板，所述测量探头位于所述带式干燥机出料口的位置或周围。

3.根据权利要求1所述的中药饮片干燥过程水分在线检测装置，其特征在于，所述水分测量系统包括振荡电路、采样-保持电路、检波器和信号放大电路，所述振荡电路或所述采样-保持电路与所述检波器相连，所述检波器与所述信号放大电路相连。

4.根据权利要求1所述的中药饮片干燥过程水分在线检测装置，其特征在于，所述测量探头为一个或多个，所述湿度传感器为一个、两个或多个。

5.根据权利要求1所述的中药饮片干燥过程水分在线检测方法，其特征在于，包括步骤为：（1）控制系统通过与湿药材接触的测量探头采集药材湿度信息；（2）所述药材湿度信息通过湿度传感器、水分测量系统传输给所述控制系统；（3）所述控制系统计算得出所述湿药材的水分含量信息，将所述信息传输至人机交互界面；（4）所述人机交互界面根据水分含量信息调节带式干燥机中传送带的速度，使干燥后的中药饮片水分含量满足质量标准。

6.根据权利要求5所述的中药饮片干燥过程水分在线检测方法，其特征在于，步骤（1）中所述测量探头插入湿药材中5~10mm，使所述湿药材覆盖所述测量探头。

7.根据权利要求5所述的中药饮片干燥过程水分在线检测方法，其特征在于，步骤（2）中所述水分测量系统包括振荡电路、采样-保持电路、检波器和信号放大电路，经过所述湿度传感器传输过来的所述药材湿度信息经振荡电路或采样-保持电路传输至检波器，所述检波器将检测到的信号输入信号放大电路，经放大的信号传输至控制系统。

8.根据权利要求5所述的中药饮片干燥过程水分在线检测方法，其特征在于，在所述水分测量系统测量时，所述测量探头的电容板板间介质为正在干燥的湿药材，通过测量电容值变化得到物料的相对介电常数，从而得到所述湿药材的水分含量。

9.根据权利要求5所述的中药饮片干燥过程水分在线检测方法，其特征在于，所述控制系统中有数学模型的导入，所述数学模型是先建立湿药材介电常数与水分含量之间的函数，再建立相应的计算数学模型，所述控制系统是通过设定的数学模型进行模/数转换后计算得出所述湿药材的水分含量信息，所述控制系统能够控制传送带的传送速度和水分测量系统的开关。

10.根据权利要求5所述的中药饮片干燥过程水分在线检测方法，其特征在于，所述人机交互界面能关闭、打开控制系统和水分测量系统，所述人机交互界面具有检测、查看、设置、删除、通信功能。