CN105920872A - 一种天然药物超声连续提取浓缩装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天然药物超声连续提取浓缩装置，设置有煎药桶盖、接真空泵、煎药桶小盖板、把手、浓缩存放槽、超声波提取装置、电源结构、控制装置、药物提取刻度线、浓缩桶放料阀、煎药桶、浓缩桶进料管、药物观察窗口、加热板、支撑杆和万向轮；所述的煎药桶小盖板设置在接真空泵的下部位置；所述的浓缩存放槽设置在把手的中间位置；所述的超声波提取装置设置在煎药桶的左侧位置；所述的电源结构安装在控制装置的下部位置；所述的浓缩桶放料阀设置在药物提取刻度线的底部位置。本发明的超声波提取装置和控制装置的设置，有利于提取操作方便，使得提取浓缩效率高，加热时间短，从而完善功能多样性，提高提取药物的质量。

Description

一种天然药物超声连续提取浓缩装置

技术领域

本发明属于药物提取设备技术领域，尤其涉及一种天然药物超声连续提取浓缩装置。

背景技术

目前，中药材或天然药物品种繁多，具有广泛的药理作用，其疗效在当今世界上越来越被重视，因而具有广阔的开发潜力，越来越多的人投入到中药材或天然药物的研究和开发中。要实现中药或天然药物的药用价值，中药或天然药物的提取、浓缩工艺及其设备对中药或天然药物的研究和开发是至关重要的，这直接影响到药物有效成分的提取率、药材的利用率以及经济性，现有技术中，中药材或天然药物的提取浓缩工艺分为提取和浓缩两个阶段，提取过程中，将中药材和溶剂放入提取容器内，然后在常压下加热反应一段时间，使提取容器内的药材溶解于溶剂中；提取完成后，将提取容器内的药液转移至浓缩装置如旋转蒸发仪，进一步通过加热使药液内的水分和溶剂蒸发而达到浓缩的目的。

由于红外线加热的原理是通过取得红外线温度感知器(sensor)冷热接面(Cold and Hot junction)温差不同所产生的等比例不同电压差值后，再对应当下环境温度(或是感知器冷接面温度)，即可于预建的数值对照表相对应找出标的物或待测量物(即感知器热接面温度)的温度值。

鉴于红外线温度感知器的电压输出变化与待测标的物及红外线温度感知器本体间温差成一定的比例关系，若能维持红外线温度感知器本体温度恒定而不受外界环境温度变化，甚至不受待测标的物温度的影响，则此时红外线温度感知器的电压输出，才能视为最可靠的待测标的物的温度的信号来源。

由于，此红外线设备的准确度计算基础须来自稳定的环境温度，即恒定的感知器冷接面温度，或者是来自稳定的红外线温度计测量头本身结构的温度，而红外线温度感知器就置放在此测量头结构内。因此，如能将红外线设备于测量温度时保持感知器本身温度稳定就能确保红外线设备的测量准确度。

以往设计拥有自身稳定温度的红外线设备恒温效果仍有其一定的限度，因此不能达到非常精准的测量结果。目前的红外线加热设备开机后，需一段预热测量头时间且需随时保持在与设定大约相同的温度，所以无法避免较长的加热时间及对应的大量能源耗损。

但是，现有的天然药物超声连续提取浓缩装置存在的提取操作不方便，功能不完善，智能化程度低，提取浓缩效率低，加热时间长，影响提取药物的质量的问题。

现有技术中采用智能化处理数据，达到快速反应提高效率和控制精度，但出现一段时间内待处理的数据量突然增大超过当前应用的处理能力或处理过程中产生一些失败时，通常是通过在处理过程中慢慢排队处理或对失败的处理进行重试。这样的方式易导致当前处理过程被占用，后续产生的用户行为数据得不到实时处理的缺陷，影响用户所要生产的产品质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种天然药物超声连续提取浓缩装置，旨在解决现有的新型天然药物超声连续提取浓缩装置存在的提取操作不方便，功能不完善，智能化程度低，提取浓缩效率低，加热时间长，影响提取药物的质量的问题。

本发明是这样实现的，一种天然药物超声连续提取浓缩装置，该天然药物超声连续提取浓缩装置，包括煎药桶盖，接真空泵结构，煎药桶小盖板，把手，浓缩存放槽，超声波提取装置，电源结构，控制装置，药物提取刻度线，浓缩桶放料阀，煎药桶，浓缩桶进料管，药物观察窗口，加热板，支撑杆和万向轮，所述的煎药桶小盖板设置在接真空泵结构的下部位置；所述的浓缩存放槽设置在把手的中间位置；所述的超声波提取装置设置在煎药桶的左侧位置；所述的电源结构安装在控制装置的下部位置；所述的浓缩桶放料阀设置在药物提取刻度线的底部位置；所述的药物观察窗口设置在浓缩桶进料管的上部位置；所述的加热板设置在药物观察窗口和浓缩桶进料管的中间位置；所述的万向轮安装在支撑杆的底部位置；所述的煎药桶盖设置在浓缩存放槽的上部位置；

所述的超声波提取装置包括过滤排物网，浓缩液储罐，提取桶，废液排出管，废液桶和超声波装置；所述的浓缩液储罐设置在提取桶的下部位置；所述的废液排出管设置在废液桶的上部位置；所述的过滤排物网安装在废液排出管的左侧位置；所述的超声波装置安装在提取桶内并与控制装置连接。

进一步，所述的控制装置包括显示屏，平面调节按键，状态指示灯，单片机，控制芯片和总开关，所述的平面调节按键安装在总开关的右侧位置。

进一步，所述的显示屏安装在平面调节按键的上部位置，所述的显示屏具体采用多点式电容触摸屏。

进一步，所述的状态指示灯安装在显示屏的下部右侧位置，所述的状态指示灯具体采用LED红色指示灯。

进一步，所述的单片机设置在状态指示灯的下部位置，所述的单片机具体采用AVR单片机。

进一步，所述的控制芯片设置在总开关和平面调节按键的中间位置。

进一步，所述的电源结构包括收线按钮，电源接口，导线和插头，所述的收线按钮设置在电源接口的左侧位置，所述的插头设置在导线的底部位置。

进一步，所述的加热板具体采用红外线加热；该加热板包括一测量头、一安置在该测量头内的红外线温度感知器，红外线温度感知器具有一外壳、一安置在该红外线温度感知器外壳上的加热元件；

该红外线温度感知器内还建一温敏电阻，用于测量该红外线温度感知器的本体温度；所述加热板与控制芯片连接，控制芯片与显示屏连接；

加热元件为单面绝缘的表面黏着型电阻；该加热元件的电阻阻值为100Ω以下；该加热元件为长方体或正方体。

进一步，该加热板加热控制方法，包括：

(a)在该红外线温度计开机后，按压一启动装置开始测量温度，测量开始计时；

(b)控制芯片以40毫秒时间周期，读取该红外线温度感知器的一电压输出，而根据该电压输出数值决定该加热元件的一电流导通时间；

(c)依该电流导通时间导通电流于该加热元件；

(d)当该电流导通时间倒数计时至零后，切断该加热元件上的电流，使加热元件能将热传导至该红外线温度感知器；

(e)判断开始测量计时是否已达单次最长允许测量时间；

(f)控制芯片传送该红外线温度感知器检测所得的温度值至显示屏；

在步骤(e)后，还需暂停所有动作达一预设时间，使温敏电阻有足够时间反应所检测的温度；该暂停所有动作的预设时间为0.5至1秒；

步骤(a)在该红外线温度计开机后，判断使用者是否按压该启动装置开始测量，若已按压该启动装置，则接着进行步骤(b)；若未按压该启动装置，则再判断是否超过一特定时间未按压该启动装置，若已超过该特定时间未按压该启动装置则自动关机；步骤(a)在该红外线温度计开机后，若未按压该启动装置未超过该特定时间，则重复进行使用者是否按压该启动装置的检测；已超过该特定时间未按压该启动装置则自动关机的该特定时间为1分钟；

步骤(b)的控制芯片以一特定时间周期，读取该红外线温度感知器的该电压输出，若该电压输出小于或等于零伏特，则不进行加热动作，而进行步骤(e)的判断；若该电压输出大于零伏特，则根据该电压输出不同值决定该加热元件的预设电流不同导通及切断时间；

步骤(b)根据红外线温度感知器内部的一热电偶的冷热接面温差与输出电压变化的对照表、红外线温度感知器输出电压变化与需加热冷接面时间以达到冷热接面热平衡的对照表，或制成红外线温度感知器瞬间上升温度值与须通电红外线温度感知器下方加热电阻的周期导通与断电时间的对照表；

步骤(c)依该电流导通时间导通电流于该加热元件为小于40毫秒；

步骤(d)当该电流导通时间倒数计时未至零时，则继续导通该加热元件上的电流，直到该电流导通时间倒数计时至零后，切断该加热元件上的电流；

步骤(e)若未到达单次允许最长测量时间至少1秒，则进行步骤(b)；若已达单次允许最长测量时间，则暂停所有动作；步骤(e)后，由控制芯片还取得该红外线温度感知器的输出电压值和由输出电压值得出的该红外线温度感知器的热接面温度值；

步骤(f)传送的温度值为该红外线温度感知器的最终热接面温度值。

进一步，控制芯片包括程序控制器、时序控制模块、状态信号模块读写控制模块、运算模块、数据存储器、中断定时模块；

时序控制模块由程序控制器获取指令，根据所述指令产生指令执行周期，将所述指令执行周期向状态信号模块发送；

状态信号模块接收所述时序控制模块发送的指令执行周期，根据所述指令执行周期指示所述指令执行时所处的时钟周期，所述指令执行周期包括至少两个时钟周期；

时序控制模块根据所述状态信号模块指示的所述指令执行时所处的时钟周期，在所述指令执行时所处的倒数第二个时钟周期向所述程序存储器发送读取下一条指令的控制信号，以及在所述指令执行时所处的最后一个时钟周期从所述程序控制器读取下一条指令；

时序控制模块根据所述指令产生时序控制信号，将所述时序控制信号向读写控制模块和运算模块发送；

所述读写控制模块根据所述时序控制信号，从数据存储器读取数据或者向数据存储器写入数据；

所述运算模块根据所述时序控制信号，对从数据存储器读取的数据进行处理；

所述时序控制模块在所述下一条指令执行时所处的第一个时钟周期产生时序控制信号，将所述时序控制信号向所述读写控制模块和运算模块发送；

中断定时模块根据所述状态信号模块指示的所述指令执行时所处的时钟周期，在所述指令执行时所处的最后一个时钟周期进行中断仲裁，当具有所响应的中断时，在所述下一条指令执行时所处的倒数第二个时钟周期，控制所述时序控制模块暂停从所述程序控制器读取指令；

所述时序控制模块在复位期间将所述指令执行周期设置为包括两个时钟周期。

进一步，状态信号模块接收时序控制模块发送指令执行周期的具体方法为：

首先，用感知设备在独立的采样周期内对目标信号x(t)进行采集，并用A/D方式对信号进行数字量化；

然后，对量化后的信号x(i)进行降维；

最后，对降维后的信号进行重构；其中t为采样时刻，i为量化后的信号排序；

对量化后的信号进行降维，具体是对量化后的信号通过有限脉冲响应滤波器的差分方程

$y\left(i\right)=\underset{k=0}{\overset{L-1}{\Σ}}h\left(k\right)x(i-k),i=1,...,M,$

其中h(0),…,h(L-1)为滤波器系数，设计基于滤波的压缩感知信号采集框架，构造如下托普利兹测量矩阵：

则观测其中b₁,…,b_L看作滤波器系数；子矩阵Φ_FT的奇异值是格拉姆矩阵G(Φ_F,T)＝Φ′_FTΦ_FT特征值的算术根，验证G(ΦF,T)的所有特征值λi∈(1-δ_K,1+δ_K),i＝1,…,T，则Φ_F满足RIP，并通过求解如下l₁最优化问题来重构原信号：

$\underset{x}{min}\left|\right|x|{|}_{1}s.t.y={\mathrm{\Φ}}_x$

即通过线性规划方法来重构原信号，亦即BP算法；

针对实际压缩信号，声音或图像信号的采集，则修改Φ_F为如下形式：

${\mathrm{\Φ}}_S=\left[\begin{array}{cccccccccc}{b}_1& ...& b_L& 0& ...& ...& ...& ...& ...& 0\\ 0& ...& 0& b_1& ...& b_L& 0& ...& ...& 0\\ ...& & ...& & ...& & ...& & ...& \\ 0& ...& 0& ...& 0& ...& 0& b_1& ...& b_L\end{array}\right];$

如果信号在变换基矩阵Ψ上具有稀疏性，则通过求解如下l₁最优化问题，精确重构出原信号：

$\underset{\mathrm{\α}}{min}\left|\right|\mathrm{\α}|{|}_{1}s.t.y={\mathrm{\Φ}}_x=\mathrm{\Φ}\mathrm{\Ψ}\mathrm{\α}=\mathrm{\Ξ}\mathrm{\α};$

其中Φ与Ψ不相关，Ξ称为CS矩阵。

进一步，运算模块对从数据存储器读取的数据进行处理的方法包括：

步骤一、获取当前的用户行为数据；

步骤二、判断获取的用户行为数据的数据量是否超出第一数据处理应用的最大处理量，若否则启用第一数据处理应用处理所述用户行为数据，并结束流程，若是则执行步骤三；

步骤三、将所述用户行为数据中相当于所述最大处理量的部分数据放入正常数据队列中，将其余数据放入重试数据队列中；

步骤四、启用第一数据处理应用提取正常数据队列中的数据并进行数据处理，并启用重试数据处理应用提取重试数据队列中的数据并进行数据处理；

步骤五、实时获取数据处理的结果，并将处理失败的数据放入到重试数据队列中。

进一步，步骤二及步骤四中的数据处理包括数据的分析、筛选和/或存储；第一数据处理应用和重试数据处理应用基于不同的硬件设备实施；所述用户行为数据为从数据存储器读取的数据。

本发明提供的天然药物超声连续提取浓缩装置，广泛应用于提取和浓缩设备技术领域，同时，超声波提取装置和控制装置的设置，有利于提取操作方便，智能化程度高，使得提取浓缩效率高，加热时间短，从而完善功能多样性，提高提取药物的质量。

本发明运算模块的数据处理方法，不会因为处理过程中的异常导致后续的用户行为数据得不到及时处理，确保在各种情形下用户的行为数据始终能够得到实时的处理和使用。

本发明的加热方法，由该控制器取得该红外线温度感知器内建的该温敏电阻温度值、由控制器取得该红外线温度感知器的输出电压值，以及由于红外线温度感知器输出电压与待测物温度四次方值减去温度感知器本身温度四次方的数值呈正比关系，因此由控制器以取得红外线温度感知器内建的温敏电阻当时温度值与取得该红外线温度感知器的输出电压值可查表得出待测物温度值并显示；

本发明的加热方法，传送的温度值为该红外线温度感知器的温度值，本发明的功效在于，无须也无须在测量前预热测量头，即可在测温时使此测量头本身的温度不易受外界温度影响，而达到非常精准的测量结果。

附图说明

图1是本发明实施例提供的天然药物超声连续提取浓缩装置示意图。

图2是本发明实施例提供的超声波提取装置结构示意图。

图3是本发明实施例提供的控制装置结构示意图。

图中：1、煎药桶盖；2、接真空泵结构；3、煎药桶小盖板；4、把手；5、浓缩存放槽；6、超声波提取装置；6-1、滤排物网；6-2、浓缩液储罐；6-3、提取桶；6-4、废液排出管；6-5、废液桶；6-6、超声波装置；7、电源结构；7-1、收线按钮；7-2、电源接口；7-3、导线；7-4、插头；8、控制装置；8-1、显示屏；8-2、平面调节按键；8-3、状态指示灯；8-4、单片机；8-5、控制芯片；8-6、总开关；9、药物提取刻度线；10、浓缩桶放料阀；11、煎药桶；12、浓缩桶进料管；13、药物观察窗口；14、加热板；15、支撑杆；16、万向轮。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

如图1至3所示：一种天然药物超声连续提取浓缩装置，包括煎药桶盖1，接真空泵结构2，煎药桶小盖板3，把手4，浓缩存放槽5，超声波提取装置6，电源结构7，控制装置8，药物提取刻度线9，浓缩桶放料阀10，煎药桶11，浓缩桶进料管12，药物观察窗口13，加热板14，支撑杆15，万向轮16，所述的煎药桶小盖板3设置在接真空泵结构2的下部位置；所述的浓缩存放槽5设置在把手4的中间位置；所述的超声波提取装置6设置在煎药桶11的左侧位置；所述的电源结构7安装在控制装置8的下部位置；所述的浓缩桶放料阀10设置在药物提取刻度线9的底部位置；所述的药物观察窗口13设置在浓缩桶进料管12的上部位置；所述的加热板14设置在药物观察窗口13和浓缩桶进料管12的中间位置；所述的万向轮16安装在支撑杆15的底部位置；所述的煎药桶盖1设置在浓缩存放槽5的上部位置；

所述的超声波提取装置6包括过滤排物网6-1，浓缩液储罐6-2，提取桶6-3，废液排出管6-4，废液桶6-5和超声波装置6-6，所述的浓缩液储罐6-2设置在提取桶6-3的下部位置；所述的废液排出管6-4设置在废液桶6-5的上部位置；所述的过滤排物网6-1安装在废液排出管6-4的左侧位置，所述的超声波装置6-6安装在提取桶6-3内并与控制装置连接。

所述的控制装置8包括显示屏8-1，平面调节按键8-2，状态指示灯8-3，单片机8-4，控制芯片8-5和总开关8-6，所述的平面调节按键8-2安装在总开关8-6的右侧位置。

所述的显示屏8-1安装在平面调节按键8-2的上部位置，所述的显示屏8-1具体采用多点式电容触摸屏，有利于提取操作方便，从而完善提取药物的质量。

所述的状态指示灯8-3安装在显示屏8-1的下部右侧位置，所述的状态指示灯8-3具体采用LED红色指示灯，有利于降低制造成本，使得安全可靠。

所述的单片机8-4设置在状态指示灯8-3的下部位置，所述的单片机8-4具体采用AVR单片机，有利于提取操作方便，从而完善功能多样性。

所述的控制芯片8-5设置在总开关8-6和平面调节按键8-2的中间位置，有利于提取浓缩效率高，从而安全可靠。

所述的电源结构7包括收线按钮7-1，电源接口7-2，导线7-3和插头7-4，所述的收线按钮7-1设置在电源接口7-2的左侧位置，所述的插头7-4设置在导线7-3的底部位置。

所述的加热板14具体采用红外线加热，有利于加热方便，使得加热时间短。

该加热板包括一测量头、一安置在该测量头内的红外线温度感知器，红外线温度感知器具有一外壳、一安置在该红外线温度感知器外壳上的加热元件；

该红外线温度感知器内还建一温敏电阻，用于测量该红外线温度感知器的本体温度；所述加热板与控制芯片连接，控制芯片与显示屏连接；

加热元件为单面绝缘的表面黏着型电阻；该加热元件的电阻阻值为100Ω以下；该加热元件为长方体或正方体。

进一步，该加热板加热控制方法，包括：

(a)在该红外线温度计开机后，按压一启动装置开始测量温度，测量开始计时；

(b)控制芯片以40毫秒时间周期，读取该红外线温度感知器的一电压输出，而根据该电压输出数值决定该加热元件的一电流导通时间；

(c)依该电流导通时间导通电流于该加热元件；

(d)当该电流导通时间倒数计时至零后，切断该加热元件上的电流，使加热元件能将热传导至该红外线温度感知器；

(e)判断开始测量计时是否已达单次最长允许测量时间；

(f)控制芯片传送该红外线温度感知器检测所得的温度值至显示屏；

在步骤(e)后，还需暂停所有动作达一预设时间，使温敏电阻有足够时间反应所检测的温度；该暂停所有动作的预设时间为0.5至1秒；

步骤(a)在该红外线温度计开机后，判断使用者是否按压该启动装置开始测量，若已按压该启动装置，则接着进行步骤(b)；若未按压该启动装置，则再判断是否超过一特定时间未按压该启动装置，若已超过该特定时间未按压该启动装置则自动关机；步骤(a)在该红外线温度计开机后，若未按压该启动装置未超过该特定时间，则重复进行使用者是否按压该启动装置的检测；已超过该特定时间未按压该启动装置则自动关机的该特定时间为1分钟；

步骤(b)的控制芯片以一特定时间周期，读取该红外线温度感知器的该电压输出，若该电压输出小于或等于零伏特，则不进行加热动作，而进行步骤(e)的判断；若该电压输出大于零伏特，则根据该电压输出不同值决定该加热元件的预设电流不同导通及切断时间；

步骤(b)根据红外线温度感知器内部的一热电偶的冷热接面温差与输出电压变化的对照表、红外线温度感知器输出电压变化与需加热冷接面时间以达到冷热接面热平衡的对照表，或制成红外线温度感知器瞬间上升温度值与须通电红外线温度感知器下方加热电阻的周期导通与断电时间的对照表；

步骤(c)依该电流导通时间导通电流于该加热元件为小于40毫秒；

步骤(d)当该电流导通时间倒数计时未至零时，则继续导通该加热元件上的电流，直到该电流导通时间倒数计时至零后，切断该加热元件上的电流；

步骤(e)若未到达单次允许最长测量时间至少1秒，则进行步骤(b)；若已达单次允许最长测量时间，则暂停所有动作；步骤(e)后，由控制芯片还取得该红外线温度感知器的输出电压值和由输出电压值得出的该红外线温度感知器的热接面温度值；

步骤(f)传送的温度值为该红外线温度感知器的最终热接面温度值。

本发明是通过实验得出红外线温度感知器内部热电偶的冷热接面温差与输出电压变化的对照表、红外线温度感知器输出电压变化与需加热冷接面时间的对照表，或制成红外线温度感知器瞬间上升温度值与须通电红外线温度感知器下方加热电阻的周期导通与断电时间的对照表，并通过控制芯片依照该对照表，控制感知器外壳下方紧贴的加热元件的加热时间。

须要设定该控制芯片以一特定时间周期，例如每40毫秒读取该红外线温度感知器的该电压输出，若红外线温度感知器没有电压输出(代表红外线温度感知器及测量头仍处热平衡状态)，则测量头并不被加热，一旦红外线温度感知器有电压输出，则代表红外线温度感知器冷热接面之间瞬间呈现有温差情况，则红外线温度感知器底部立即被加热元件加热，此通过导通感知器外壳底部加热元件的电流脉冲时间不同产生的不同热量以平衡冷热接面温差，而加热元件脉冲时间与红外线温度感知器冷热接面瞬间温差值存在有一定比例关系，此比例关系为经由实验得出的数值对照表，即ΔV(此为红外线温度感知器冷热接面不同温差产生的电压))与ΔT(此为每次须加热的不同时间，例如40mS以内)之间的关系，当加热时间ΔT到达后即停止加热，并持续再取得红外线温度感知器的电压输出，此持续电压输出理论上会越来越小，而持续加热红外线温度感知器外壳底部的时间也将越来越短，直至红外线温度感知器的输出电压接近零，此时代表红外线温度感知器本身已达热平衡，而此时红外线温度感知器本身的温度或冷热接面温度即为待测物的温度。

接着，判断该电流导通时间倒数计时是否至零，当该电流导通时间倒数计时至零后，切断该加热元件上的电流。但是当该电流导通时间倒数计时未至零时，则继续导通该加热元件上的电流，并再进行判断，直到该电流导通时间倒数计时至零后，切断该加热元件上的电流。

单次允许最长测量时间至少为1秒，测量时间是指开始测量计时时间。

若已达单次允许最长测量时间，则进行暂停所有动作到达一预设时间，以使该红外线温度感知器内建的该温敏电阻有足够时间反应。该暂停所有动作到达的预设时间为0.5至1秒。

进一步，控制芯片包括程序控制器、时序控制模块、状态信号模块读写控制模块、运算模块、数据存储器、中断定时模块；

时序控制模块由程序控制器获取指令，根据所述指令产生指令执行周期，将所述指令执行周期向状态信号模块发送；

状态信号模块接收所述时序控制模块发送的指令执行周期，根据所述指令执行周期指示所述指令执行时所处的时钟周期，所述指令执行周期包括至少两个时钟周期；

时序控制模块根据所述状态信号模块指示的所述指令执行时所处的时钟周期，在所述指令执行时所处的倒数第二个时钟周期向所述程序存储器发送读取下一条指令的控制信号，以及在所述指令执行时所处的最后一个时钟周期从所述程序控制器读取下一条指令；

时序控制模块根据所述指令产生时序控制信号，将所述时序控制信号向读写控制模块和运算模块发送；

所述读写控制模块根据所述时序控制信号，从数据存储器读取数据或者向数据存储器写入数据；

所述运算模块根据所述时序控制信号，对从数据存储器读取的数据进行处理；

所述时序控制模块在所述下一条指令执行时所处的第一个时钟周期产生时序控制信号，将所述时序控制信号向所述读写控制模块和运算模块发送；

中断定时模块根据所述状态信号模块指示的所述指令执行时所处的时钟周期，在所述指令执行时所处的最后一个时钟周期进行中断仲裁，当具有所响应的中断时，在所述下一条指令执行时所处的倒数第二个时钟周期，控制所述时序控制模块暂停从所述程序控制器读取指令；

所述时序控制模块在复位期间将所述指令执行周期设置为包括两个时钟周期。

状态信号模块接收时序控制模块发送指令执行周期的具体方法为：

首先，用感知设备在独立的采样周期内对目标信号x(t)进行采集，并用A/D方式对信号进行数字量化；

然后，对量化后的信号x(i)进行降维；

最后，对降维后的信号进行重构；其中t为采样时刻，i为量化后的信号排序；

对量化后的信号进行降维，具体是对量化后的信号通过有限脉冲响应滤波器的差分方程

$y\left(i\right)=\underset{k=0}{\overset{L-1}{\Σ}}h\left(k\right)x(i-k),i=1,...,M,$

其中h(0),…,h(L-1)为滤波器系数，设计基于滤波的压缩感知信号采集框架，构造如下托普利兹测量矩阵：

则观测其中b₁,…,b_L看作滤波器系数；子矩阵Φ_FT的奇异值是格拉姆矩阵G(Φ_F,T)＝Φ′_FTΦ_FT特征值的算术根，验证G(ΦF,T)的所有特征值λi∈(1-δ_K,1+δ_K),i＝1,…,T，则Φ_F满足RIP，并通过求解如下l₁最优化问题来重构原信号：

$\underset{x}{min}\left|\right|x|{|}_{1}s.t.y={\mathrm{\Φ}}_x$

即通过线性规划方法来重构原信号，亦即BP算法；

针对实际压缩信号，声音或图像信号的采集，则修改Φ_F为如下形式：

${\mathrm{\Φ}}_S=\left[\begin{array}{cccccccccc}{b}_1& ...& b_L& 0& ...& ...& ...& ...& ...& 0\\ 0& ...& 0& b_1& ...& b_L& 0& ...& ...& 0\\ ...& & ...& & ...& & ...& & ...& \\ 0& ...& 0& ...& 0& ...& 0& b_1& ...& b_L\end{array}\right];$

如果信号在变换基矩阵Ψ上具有稀疏性，则通过求解如下l₁最优化问题，精确重构出原信号：

$\underset{\mathrm{\α}}{min}\left|\right|\mathrm{\α}|{|}_{1}s.t.y={\mathrm{\Φ}}_x=\mathrm{\Φ}\mathrm{\Ψ}\mathrm{\α}=\mathrm{\Ξ}\mathrm{\α};$

其中Φ与Ψ不相关，Ξ称为CS矩阵。

进一步，运算模块对从数据存储器读取的数据进行处理的方法包括：

步骤一、获取当前的用户行为数据；

步骤二、判断获取的用户行为数据的数据量是否超出第一数据处理应用的最大处理量，若否则启用第一数据处理应用处理所述用户行为数据，并结束流程，若是则执行步骤三；

步骤三、将所述用户行为数据中相当于所述最大处理量的部分数据放入正常数据队列中，将其余数据放入重试数据队列中；

步骤四、启用第一数据处理应用提取正常数据队列中的数据并进行数据处理，并启用重试数据处理应用提取重试数据队列中的数据并进行数据处理；

步骤五、实时获取数据处理的结果，并将处理失败的数据放入到重试数据队列中。

进一步，步骤二及步骤四中的数据处理包括数据的分析、筛选和/或存储；第一数据处理应用和重试数据处理应用基于不同的硬件设备实施；所述用户行为数据为从数据存储器读取的数据。

本发明利用总开关8-6开关，通过控制装置8进行调节控制，利用过滤排物网6-1过滤，通过提取装置6提取，在状态指示灯8-3和显示屏8-1的配合下完成工作，有利于提取操作方便，智能化程度高，使得提取浓缩效率高，加热时间短，从而完善功能多样性，提高提取药物的质量。本发明运算模块的数据处理方法，不会因为处理过程中的异常导致后续的用户行为数据得不到及时处理，确保在各种情形下用户的行为数据始终能够得到实时的处理和使用。不影响产品质量。

本发明提供的天然药物超声连续提取浓缩装置，广泛应用于提取和浓缩设备技术领域，同时，提取装置和控制装置的设置，有利于提取操作方便，智能化程度高，使得提取浓缩效率高，加热时间短，从而完善功能多样性，提高提取药物的质量。

本发明运算模块的数据处理方法，不会因为处理过程中的异常导致后续的用户行为数据得不到及时处理，确保在各种情形下用户的行为数据始终能够得到实时的处理和使用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种天然药物超声连续提取浓缩装置，其特征在于，该天然药物超声连续提取浓缩装置，设置有煎药桶盖、接真空泵结构、煎药桶小盖板、把手、浓缩存放槽、超声波提取装置、电源结构、控制装置、药物提取刻度线、浓缩桶放料阀、煎药桶、浓缩桶进料管、药物观察窗口、加热板、支撑杆和万向轮；所述的煎药桶小盖板设置在接真空泵结构的下部；所述的浓缩存放槽设置在把手的中间；所述的超声波提取装置设置在煎药桶的左侧；所述的电源结构安装在控制装置的下部；所述的浓缩桶放料阀设置在药物提取刻度线的底部；所述的药物观察窗口设置在浓缩桶进料管的上部；所述的加热板设置在药物观察窗口和浓缩桶进料管的中间；所述的万向轮安装在支撑杆的底部；所述的煎药桶盖设置在浓缩存放槽的上部；

所述的超声波提取装置包括过滤排物网、浓缩液储罐、提取桶、废液排出管、废液桶和超声波装置；所述的浓缩液储罐设置在提取桶的下部；所述的废液排出管设置在废液桶的上部；所述的过滤排物网安装在废液排出管的左侧，所述的超声波装置安装在提取桶内部并与控制装置连接。

2.如权利要求1所述的天然药物超声连续提取浓缩装置，其特征在于，所述的控制装置包括显示屏、平面调节按键、状态指示灯、单片机、控制芯片和总开关；所述的平面调节按键安装在总开关的右侧；所述的显示屏安装在平面调节按键的上部位置，所述的显示屏具体采用多点式电容触摸屏；所述的状态指示灯安装在显示屏的下部右侧，所述的状态指示灯具体采用LED红色指示灯；所述的单片机设置在状态指示灯的下部，所述的单片机具体采用AVR单片机；所述的控制芯片设置在总开关和平面调节按键的中间位置。

3.如权利要求1所述的天然药物超声连续提取浓缩装置，其特征在于，所述的电源结构包括收线按钮、电源接口、导线和插头；所述的收线按钮设置在电源接口的左侧，所述的插头设置在导线的底部。

4.如权利要求1所述的天然药物超声连续提取浓缩装置，其特征在于，所述的加热板具体采用红外线加热；

该加热板包括一测量头、一安置在该测量头内的红外线温度感知器，红外线温度感知器具有一外壳、一安置在该红外线温度感知器外壳上的加热元件；

该红外线温度感知器内还建一温敏电阻，用于测量该红外线温度感知器的本体温度；所述加热板与控制芯片连接，控制芯片与显示屏连接；

加热元件为单面绝缘的表面黏着型电阻；该加热元件的电阻阻值为100Ω以下；该加热元件为长方体或正方体。

5.如权利要求4所述的天然药物超声连续提取浓缩装置，其特征在于，该加热板加热控制方法，包括：

(a)在该红外线温度计开机后，按压一启动装置开始测量温度，测量开始计时；

(b)控制芯片以40毫秒时间周期，读取该红外线温度感知器的一电压输出，而根据该电压输出数值决定该加热元件的一电流导通时间；

(c)依该电流导通时间导通电流于该加热元件；

(d)当该电流导通时间倒数计时至零后，切断该加热元件上的电流，使加热元件能将热传导至该红外线温度感知器；

(e)判断开始测量计时是否已达单次最长允许测量时间；

(f)控制芯片传送该红外线温度感知器检测所得的温度值至显示屏；

在步骤(e)后，还需暂停所有动作达一预设时间，使温敏电阻有足够时间反应所检测的温度；该暂停所有动作的预设时间为0.5至1秒；

步骤(a)在该红外线温度计开机后，判断使用者是否按压该启动装置开始测量，若已按压该启动装置，则接着进行步骤(b)；若未按压该启动装置，则再判断是否超过一特定时间未按压该启动装置，若已超过该特定时间未按压该启动装置则自动关机；步骤(a)在该红外线温度计开机后，若未按压该启动装置未超过该特定时间，则重复进行使用者是否按压该启动装置的检测；已超过该特定时间未按压该启动装置则自动关机的该特定时间为1分钟；步骤(b)的控制芯片以以40毫秒时间周期，读取该红外线温度感知器的该电压输出，若该电压输出小于或等于零伏特，则不进行加热动作，而进行步骤(e)的判断；若该电压输出大于零伏特，则根据该电压输出不同值决定该加热元件的预设电流不同导通及切断时间；步骤(b)根据红外线温度感知器内部的一热电偶的冷热接面温差与输出电压变化的对照表、红外线温度感知器输出电压变化与需加热冷接面时间以达到冷热接面热平衡的对照表，或制成红外线温度感知器瞬间上升温度值与须通电红外线温度感知器下方加热电阻的周期导通与断电时间的对照表；

步骤(c)依该电流导通时间导通电流于该加热元件为小于40毫秒；

步骤(d)当该电流导通时间倒数计时未至零时，则继续导通该加热元件上的电流，直到该电流导通时间倒数计时至零后，切断该加热元件上的电流；

步骤(e)若未到达单次允许最长测量时间至少1秒，则进行步骤(b)；若已达单次允许最长测量时间，则暂停所有动作；步骤(e)后，由控制芯片还取得该红外线温度感知器的输出电压值和由输出电压值得出的该红外线温度感知器的热接面温度值；

步骤(f)传送的温度值为该红外线温度感知器的最终热接面温度值。

6.如权利要求1所述的天然药物超声连续提取浓缩装置，其特征在于，控制芯片包括程序控制器、时序控制模块、状态信号模块、读写控制模块、运算模块、数据存储器、中断定时模块；

时序控制模块由程序控制器获取指令，根据所述指令产生指令执行周期，将所述指令执行周期向状态信号模块发送；

状态信号模块接收所述时序控制模块发送的指令执行周期，根据所述指令执行周期指示所述指令执行时所处的时钟周期，所述指令执行周期包括至少两个时钟周期；

时序控制模块根据所述状态信号模块指示的所述指令执行时所处的时钟周期，在所述指令执行时所处的倒数第二个时钟周期向所述程序存储器发送读取下一条指令的控制信号，以及在所述指令执行时所处的最后一个时钟周期从所述程序控制器读取下一条指令；

时序控制模块根据所述指令产生时序控制信号，将所述时序控制信号向读写控制模块和运算模块发送；

所述读写控制模块根据所述时序控制信号，从数据存储器读取数据或者向数据存储器写入数据；

所述运算模块根据所述时序控制信号，对从数据存储器读取的数据进行处理；

所述时序控制模块在所述下一条指令执行时所处的第一个时钟周期产生时序控制信号，将所述时序控制信号向所述读写控制模块和运算模块发送；

中断定时模块根据所述状态信号模块指示的所述指令执行时所处的时钟周期，在所述指令执行时所处的最后一个时钟周期进行中断仲裁，当具有所响应的中断时，在所述下一条指令执行时所处的倒数第二个时钟周期，控制所述时序控制模块暂停从所述程序控制器读取指令；

所述时序控制模块在复位期间将所述指令执行周期设置为包括两个时钟周期。

7.如权利要求5所述的天然药物超声连续提取浓缩装置，其特征在于，状态信号模块接收时序控制模块发送指令执行周期的具体方法为：

首先，用感知设备在独立的采样周期内对目标信号x(t)进行采集，并用A/D方式对信号进行数字量化；

然后，对量化后的信号x(i)进行降维；

最后，对降维后的信号进行重构；其中t为采样时刻，i为量化后的信号排序；

对量化后的信号进行降维，具体是对量化后的信号通过有限脉冲响应滤波器的差分方程

$y\left(i\right)=\underset{k=0}{\overset{L-1}{\mathrm{\Σ}}}h\left(k\right)x(i-k),i=1,...,M,$

其中h(0),…,h(L-1)为滤波器系数，设计基于滤波的压缩感知信号采集框架，构造如下托普利兹测量矩阵：

则观测i＝1,…,M，其中b₁,…,b_L看作滤波器系数；子矩阵Φ_FT的奇异值是格拉姆矩阵G(Φ_F,T)＝Φ′_FTΦ_FT特征值的算术根，验证G(ΦF,T)的所有特征值λi∈(1-δ_K,1+δ_K),i＝1,…,T，则Φ_F满足RIP，并通过求解如下l₁最优化问题来重构原信号：

$\begin{array}{cc}\underset{x}{min}& \left|\right|x|{|}_{1}s.t.y={\mathrm{\Φ}}_x\end{array}$

即通过线性规划方法来重构原信号，亦即BP算法；

针对实际压缩信号，声音或图像信号的采集，则修改Φ_F为如下形式：

如果信号在变换基矩阵Ψ上具有稀疏性，则通过求解如下l₁最优化问题，精确重构出原信号：

$\begin{array}{cc}\underset{\mathrm{\α}}{min}& \left|\right|\mathrm{\α}|{|}_{1}s.t.y={\mathrm{\Φ}}_x=\mathrm{\Φ}\mathrm{\Ψ}\mathrm{\α}=\mathrm{\Ξ}\mathrm{\α}\end{array};$

其中Φ与Ψ不相关，Ξ称为CS矩阵。

8.如权利要求5所述的天然药物超声连续提取浓缩装置，其特征在于，运算模块对从数据存储器读取的数据进行处理的方法包括：

步骤一、获取当前的用户行为数据；

步骤二、判断获取的用户行为数据的数据量是否超出第一数据处理应用的最大处理量，若否则启用第一数据处理应用处理所述用户行为数据，并结束流程，若是则执行步骤三；

步骤三、将所述用户行为数据中相当于所述最大处理量的部分数据放入正常数据队列中，将其余数据放入重试数据队列中；

步骤四、启用第一数据处理应用提取正常数据队列中的数据并进行数据处理，并启用重试数据处理应用提取重试数据队列中的数据并进行数据处理；

步骤五、实时获取数据处理的结果，并将处理失败的数据放入到重试数据队列中。

9.如权利要求6所述的天然药物超声连续提取浓缩装置，其特征在于，步骤二及步骤四中的数据处理包括数据的分析、筛选和/或存储；第一数据处理应用和重试数据处理应用基于不同的硬件设备实施；所述用户行为数据为从数据存储器读取的数据。