CN111103814A - 一种药材润制过程控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种药材润制过程控制方法及装置，药材润制装置包括润药箱，与润药箱内腔相连通的真空泵及真空压力传感器，润药箱内设置有称重传感器及设置于称重传感器上的润药架，真空压力传感器、称重传感器与控制器通信连接，控制器中存储有润制药材对应的水分含量检测模型；药材润制过程控制方法包括如下步骤：将药材加入润药箱内，使润药箱内减压至负压时，往润药箱内通入蒸汽对药材进行润制；将称重传感器采集的药材的重量数据和真空压力传感器采集的润药箱内的真空度数据传输至控制器，控制器根据水分含量检测模型实时计算润制药材的水分含量，判断是否达到润制终点，实现了润制过程的实时监测和润制终点的快速判断。

Description

一种药材润制过程控制方法及装置
技术领域
本申请属于药材生产技术领域，具体涉及一种药材润制过程控制方法及装置。
背景技术
中药材必须加工成中药饮片才能用于中医临床调剂及作为制剂生产的原料。中药材加工成饮片一般需经过三个工序，即净制、切制、炮制。中药材在切制前一般须经软化处理，而润制是一种比较常见的软化方式，润制主要是用适量的水浸润药材，使之充分吸收水分而达到软化以适宜切制。润药的好坏直接影响着中药饮片的外观性状及内在质量，如润药太过，则会造成饮片翘片及有效成分大量流失，影响药效；如润药不及，会造成饮片碎片及裂片，甚至会造成刀具损伤。
目前药材润制终点基本为人工经验判断控制，由于中药材的大小、粗细及水分含量并不相同，因此仅依赖人工经验控制会导致批次间样品润制的程度很难保持一致，容易造成翘片、碎片，影响最终饮片的质量，因此需要开发一种药材润制工序控制方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中的药材润制终点难以快速准确判断，导致批次间样品润制程度难以保持一致的不足，从而提供一种药材润制过程控制方法及装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种药材润制装置，包括：润药箱，与润药箱内腔相连通的真空泵及真空压力传感器，所述润药箱内设置有称重传感器及设置于称重传感器上的用于放置药材的润药架，所述润药箱箱体上设置有蒸汽输入管和蒸汽输出管，所述蒸汽输入管设置有蒸汽进口阀，所述蒸汽输出管上设置有放空阀，所述真空压力传感器、称重传感器与控制器通信连接，所述控制器中存储有润制药材对应的水分含量检测模型，用于根据接收到的真空压力传感器采集的润药箱内的真空压力数据及称重传感器采集的药材重量数据实时输出待测药材的水分含量，并与水分含量标准值对比判断所述药材是否达到润制终点。
优选地，所述润药箱箱体底端设置有排液管，所述排液管上设置有排液阀。
优选地，所述控制器分别与真空泵驱动单元、蒸汽进口阀驱动单元、放空阀驱动单元和排液阀驱动单元信号连接，所述真空泵驱动单元电连接真空泵，所述蒸汽进口阀驱动单元电连接蒸汽进口阀，所述放空阀驱动单元电连接放空阀。
优选地，所述控制器连接有报警装置，用于在所述药材达到润制终点时使报警装置发出报警提示。
优选地，所述控制器与显示屏通信连接，用于将润制药材的水分含量发送给所述显示屏。
进一步，所述润药箱箱体上布置有多个蒸汽入口。
本发明还提供了一种药材润制过程控制方法，包括如下步骤：
将药材加入润药箱内，使润药箱内减压至负压时，往润药箱内通入蒸汽对药材进行润制；
将称重传感器采集的药材的重量数据wi和真空压力传感器采集的润药箱内的真空度数据P传输至控制器，控制器根据水分含量检测模型S＝1-w0×S0/(wi+a×P+b)实时计算润制药材的水分含量S，其中：a、b为由实验确定的常数，w0为加入润药箱内的未润制药材的重量，S0为加入润药箱内的未润制药材的水分含量；
待润制药材的水分含量S达到水分含量标准值St时，即判断达到润制终点。
优选地，所述水分含量检测模型中a、b两个常数的确定方法为：
称取未润制的药材，分别置于润药箱内，使润药箱内减压至负压时，往润药箱内通入蒸汽对药材进行润制；
通过称重传感器多次采集润药箱内的药材重量wi，并通过真空压力传感器多次采集润药内的真空度P，同时取出润制后的药材，测量其实际重量w；
利用控制器接收到的多组wi、P与w数据，根据润制药材重量的校正公式：w＝wi+a×P+b，得到a、b两个常数的值；其中：w为润制药材的实际重量，wi为称重传感器采集的药材重量，P为真空压力传感器采集的润药箱1内的真空度。
优选地，所述水分含量标准值St由预实验得到，预实验步骤如下：
1)称取若干份未润制的药材，分别置于润药箱内，使润药箱内减压至负压时，往润药箱内通入蒸汽对药材进行润制；
2)以预定的时间间隔分别对若干份药材进行润制，取出润制后的药材，分别切开评判润制效果；
3)将达到最佳润制效果的药材切片，检测其含水量，该含水量即为水分含量标准值St。
优选地，所述药材润制过程控制方法还包括：预先在控制器内建立各类药材对应的润制药材重量校正模型，通过润制药材重量校正模型得到a、b两个常数的值。
优选地，所述药材润制过程控制方法还包括：预先在控制器内建立并储存各类药材对应的水分含量检测模型，将控制器接收的重量数据wi和真空度数据P输入至水分含量检测模型，计算润制药材的水分含量。
本发明的有益效果是：
本发明提出了一种药材润制过程控制方法及装置，无需从润药箱中取出药材即可准确地在线检测润制药材中的水分含量，实现润制过程的实时监测和润制终点的快速判断，为药材润制提供了全新的在线质量管控技术，极好地把控了润制药材的质量，保证批次间产品质量的一致性和稳定性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。
图1是本申请实施例1的药材润制装置的结构示意图；
图中的附图标记为：1-润药箱，11-蒸汽进口阀，12-放空阀，13-排液阀，2-真空泵，3-真空压力传感器，4-称重传感器，5-润药架，6-沥水台。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。
实施例1
本实施例提供一种药材润制装置，如图1所示，包括：
润药箱1，与润药箱1内腔相连通的真空泵2及真空压力传感器3，所述润药箱1内设置有称重传感器4及设置于称重传感器4上的用于放置药材的润药架5，所述润药箱1箱体上设置有蒸汽输入管和蒸汽输出管，所述蒸汽输入管设置有蒸汽进口阀11，所述蒸汽输出管上设置有放空阀12，所述润药箱1箱体底端设置有排液管，所述排液管上设置有排液阀13，所述真空压力传感器3、称重传感器4与控制器通信连接，所述控制器中存储有润制药材对应的水分含量检测模型，用于根据接收到的真空压力传感器3采集的润药箱1内的真空压力数据及称重传感器4采集的药材重量数据实时输出待测药材的水分含量，并与水分含量标准值对比判断所述药材是否达到润制终点。
进一步，所述控制器分别与真空泵驱动单元、蒸汽进口阀驱动单元、放空阀驱动单元和排液阀驱动单元信号连接，所述真空泵驱动单元电连接真空泵2，所述蒸汽进口阀驱动单元电连接蒸汽进口阀11，所述放空阀驱动单元电连接放空阀12，通过控制器能够控制所述真空泵2、蒸汽进口阀11、放空阀12、排液阀13的开启/关闭。
进一步，所述控制器连接有报警装置，当控制器判断所述药材达到润制终点时，使报警装置发出报警提示。
进一步，所述控制器与显示屏通信连接，用于将润制药材的水分含量发送给所述显示屏。
进一步，所述润药箱1箱体上布置有多个蒸汽入口，以将从蒸汽输入管进入的蒸汽均匀的输入润药箱1内。
进一步，所述称重传感器4设置于沥水台6上，以使称重传感器4和润药架5免于浸泡于润药箱1底部的水里面。
应用时，将药材加入到润药箱1内的润药架5上，开启蒸汽进口阀11使蒸汽进入润药箱1内部，随着蒸汽不断对药材进行润制，通过真空压力传感器3采集润药箱1内的真空压力值信号，通过称重传感器4采集润药箱1内药材的重量信号，控制器将接收到的真空压力值P及中药饮片的重量wi输入至其内存储的水分含量检测模型中，计算润药箱1内药材的水分含量S；之后，控制器根据计算得到的药材的水分含量S与水分含量标准值St对比判断所述药材是否达到润制终点；具体实现时，所述水分含量检测模型为包含S、P与wi的函数关系，所述函数关系为：S＝1-w0×S0/(wi+a×P+b)，其中：a、b为由实验确定的常数，w0为加入润药箱1内的未润制药材的重量，S0为加入润药箱1内的未润制药材的水分含量。
实施例2
本实施例提供一种板蓝根润制过程控制方法，包括如下步骤：
步骤一：润制标准的确定
1)取板蓝根药材，经人工挑选杂质，水洗去尘土杂质后，得板蓝根净药材；
2)称取5份500g的板蓝根净药材，分别置于润药箱1内，开启真空泵2，使润药箱1内减压至负压0.07MPa时，打开蒸汽进口阀11，对药材进行润制；
3)将5份药材分别润制5分钟、15分钟、25分钟、35分钟、45分钟，取出润制后的药材，分别切开评判润制效果；
4)将达到最佳润制效果的板蓝根药材切片，然后称取50g板蓝根药材切片，置于105℃烘箱干燥至恒重，计算达到最佳润制效果的药材的水分含量，即水分含量标准值St；
步骤二：水分含量检测模型中a、b两个常数的确定
称取未润制的板蓝根药材，分别置于润药箱1内，开启真空泵2，使润药箱1内减压至负压0.07MPa时，打开蒸汽进口阀11，对板蓝根药材进行润制；
通过称重传感器4多次采集润药箱1内板蓝根药材的重量wi，并通过真空压力传感器3多次采集润药1内的真空度P，同时取出润制后的板蓝根药材，测量其实际重量w；
利用控制器接收到的多组wi、P与w数据，根据润制板蓝根药材重量的校正公式：w＝wi+a×P+b，得到a、b两个常数的值；其中：w为润制的板蓝根药材的实际重量，wi为称重传感器4采集的板蓝根药材重量，P为真空压力传感器3采集的润药箱1内的真空度。
步骤三：润制板蓝根药材
将板蓝根净药材加入润药箱1内，开启真空泵2，使润药箱1内减压至负压0.07MPa时，打开蒸汽进口阀11，对板蓝根药材进行润制；
称重传感器4和在线真空压力传感器3实时将采集的重量和真空度数据传输至控制器，控制器根据水分含量检测模型S＝1-w0×S0/(wi+a×P+b)实时计算润制药材的水分含量S，当S≥St时，报警提醒达到润制终点，此时，关闭真空泵2、蒸汽进口阀11，打开放空阀12和排液阀13，打开润药箱1的门，取出润制后的板蓝根药材。
效果例
本效果例采用实施例2的板蓝根润制过程控制方法对20批次的板蓝根药材进行润制，该20批次的板蓝根药材在润制前的水分含量均为6.5％，达到润制终点的20批次的板蓝根药材的水分含量依次为11.5％、11.2％、11.1％、11.6％、11.8％、11.5％、11.5％、11.2％、11.7％、11.6％、11.3％、11.4％、11.9％、11.3％、11.8％、11.7％、11.1％、11.4％、11.2％、11.8％，20批次润制板蓝根药材的水分含量的相对标准偏差仅为2.2％，充分说明了该板蓝根润制过程控制方法保证了批次间润制产品质量的一致性和稳定性。
注：润制板蓝根药材的含水量测试方法为：将板蓝根药材切片，然后称取50g板蓝根药材切片，置于105℃烘箱干燥至恒重，计算含水量。
以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种药材润制装置，其特征在于，包括：润药箱(1)，与润药箱(1)内腔相连通的真空泵(2)及真空压力传感器(3)，所述润药箱(1)内设置有称重传感器(4)及设置于称重传感器(4)上的用于放置药材的润药架(5)，所述润药箱(1)箱体上设置有蒸汽输入管和蒸汽输出管，所述蒸汽输入管设置有蒸汽进口阀(11)，所述蒸汽输出管上设置有放空阀(12)，所述真空压力传感器(3)、称重传感器(4)与控制器通信连接，所述控制器中存储有润制药材对应的水分含量检测模型，用于根据接收到的真空压力传感器(3)采集的润药箱(1)内的真空压力数据及称重传感器(4)采集的药材重量数据实时输出待测药材的水分含量，并与水分含量标准值对比判断所述药材是否达到润制终点。
2.根据权利要求1所述的药材润制装置，其特征在于，所述润药箱(1)箱体底端设置有排液管，所述排液管上设置有排液阀(13)。
3.根据权利要求1或2所述的药材润制装置，其特征在于，所述控制器分别与真空泵驱动单元、蒸汽进口阀驱动单元、放空阀驱动单元和排液阀驱动单元信号连接，所述真空泵驱动单元电连接真空泵(2)，所述蒸汽进口阀驱动单元电连接蒸汽进口阀(11)，所述放空阀驱动单元电连接放空阀(12)。
4.根据权利要求1-3任一项所述的药材润制装置，其特征在于，控制器连接有报警装置和/或显示屏。
5.根据权利要求1-3任一项所述的药材润制装置，其特征在于，所述润药箱(1)箱体上布置有多个蒸汽入口。
6.一种药材润制过程控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
将药材加入润药箱(1)内，使润药箱(1)内减压至负压时，往润药箱(1)内通入蒸汽对药材进行润制；
将称重传感器(4)采集的药材的重量数据wi和真空压力传感器采集的润药箱(1)内的真空度数据P传输至控制器，控制器根据水分含量检测模型S＝1-w0×S0/(wi+a×P+b)实时计算润制药材的水分含量S，其中：a、b为由实验确定的常数，w0为加入润药箱(1)内的未润制药材的重量，S0为加入润药箱(1)内的未润制药材的水分含量；
待润制药材的水分含量S达到水分含量标准值St时，即判断达到润制终点。
7.根据权利要求6所述的药材润制过程控制方法，其特征在于，所述水分含量检测模型中a、b两个常数的确定方法为：
称取未润制的药材，分别置于润药箱(1)内，使润药箱(1)内减压至负压时，往润药箱(1)内通入蒸汽对药材进行润制；
通过称重传感器(4)多次采集润药箱(1)内的药材重量wi，并通过真空压力传感器(3)多次采集润药(1)内的真空度P，同时取出润制后的药材，测量其实际重量w；
利用控制器接收到的多组wi、P与w数据，根据润制药材重量的校正公式：w＝wi+a×P+b，得到a、b两个常数的值；其中：w为润制药材的实际重量，wi为称重传感器(4)采集的药材重量，P为真空压力传感器(3)采集的润药箱(1)内的真空度。
8.根据权利要求6或7所述的药材润制过程控制方法，其特征在于，所述水分含量标准值St由预实验得到，预实验步骤如下：
(1)称取若干份未润制的药材，分别置于润药箱(1)内，使润药箱(1)内减压至负压时，往润药箱(1)内通入蒸汽对药材进行润制；
(2)以预定的时间间隔分别对若干份药材进行润制，取出润制后的药材，分别切开评判润制效果；
(3)将达到最佳润制效果的药材切片，检测其含水量，该含水量即为水分含量标准值St。
9.根据权利要求6-8任一项所述的药材润制过程控制方法，其特征在于，所述药材润制过程控制方法还包括：预先在控制器内建立各类药材对应的润制药材重量校正模型，通过润制药材重量校正模型得到a、b两个常数的值。
10.根据权利要求6-9任一项所述的药材润制过程控制方法，其特征在于，所述药材润制过程控制方法还包括：预先在控制器内建立并储存各类药材对应的水分含量检测模型，将控制器接收的重量数据wi和真空度数据P输入至水分含量检测模型，计算润制药材的水分含量。
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