CN111175247B - 基于近红外光谱的中药品质测定系统 - Google Patents
基于近红外光谱的中药品质测定系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于近红外光谱的中药品质测定系统，包括：提取罐，其侧壁中下部贯穿连通设有导管；抽液机构，其包括与所述导管端口可拆卸连接的导管盖、穿过导管盖的汲取管；储液腔；抽拉腔，其内密封滑动设置抽拉活塞；微调腔，其内密封滑动设置微调活塞，其中，所述抽拉腔前端、所述微调腔的前端及所述储液箱另一端的顶部彼此连通；检测机构，其包括用于从所述取样口承接待检测样的检测容器、近红外光谱仪、与所述近红外光谱仪连接的检测探头，其中，所述检测探头用于检测所述检测容器内的待检测样，所述储液腔体积大于所述检测容器体积。本发明具有有效降低上一时段检测过程中流路中药液对下一时段检测的影的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及中药品质测定技术领域。更具体地说，本发明涉及一种基于近红外光谱的中药品质测定系统。
背景技术
由于中药来源的不稳定性、复杂性，实际生产过程中的工况波动等因素，导致按照既定工艺提取的不同批次提取液质量的一致性欠佳。故研究发展中药提取过程中活性成分含量的快速无损测定方法，有助于解决提取过程中关键工艺环节的质量控制问题，从产品的源头上解决中药产品工艺和成分的稳定性、可靠性问题，对于中药工业技术进步和产品质量升级具有重大的现实意义。
近红外光谱技术具有操作简便、光谱信息量丰富、分析快速准确、样品无需处理等优点，近年来被大量的应用于中药制剂生产过程，但是，在目前的中要提取和浓缩生产过程中，大多都是通过将提取液引入旁路上进行分析，例如申请号为201110109187.5，名称为一种对中药提取过程中进行近红外在线检测方法的专利中公开通过管道并依次配合设置泵、过滤器、缓冲罐、流量计等将提取液以一定流速引入流通池，光纤探头插入流通池进行检测，其虽然能够实现间隔检测提取液，但是由于过滤器、缓冲罐等的存在其不能有效降低上一时段检测过程中流路中药液对下一时段检测的影响，从而影响近红外检测结果，或者在检测过程中需要较长时间循环管道，以降低影响。
如何有效降低上一时段检测过程中流路中药液对下一时段检测的影响是目前急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种基于近红外光谱的中药品质测定系统，有效降低上一时段检测过程中流路中药液对下一时段检测的影响。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种基于近红外光谱的中药品质测定系统，包括：
提取罐，其侧壁中下部贯穿连通设有导管，所述导管沿远离提取罐的方向斜向上设置；
抽液机构，其包括与所述导管端口可拆卸连接的导管盖、穿过导管盖设有汲取管、汲取管位于提取罐内的一端连通过滤头；
储液腔，其包括一体成型连通的第一腔体、第二腔体，所述第一腔体的底面水平设置且其靠近所述提取罐的一端底部连通有进液管，所述进液管与所述汲取管另一端连通，所述进液管上设有阀门，所述第二腔体的底面沿远离第一腔体方向斜向上设置，其中，所述第一腔体底端设有可开启/关闭的取样口；
抽拉腔，其内密封滑动设置抽拉活塞，所述抽拉活塞一侧固接抽拉杆，所述抽拉杆的一端密封滑动穿过所述抽拉腔后端，所述抽拉杆的穿出端与一伸缩电机的轴端固接；
微调腔，其内密封滑动设置微调活塞，所述微调活塞一侧固接微调杆，所述微调杆的一端密封滑动穿过所述微调腔后端，所述抽拉杆的穿出端固接把手，其中，所述抽拉腔前端、所述微调腔的前端及所述储液腔 另一端的顶部彼此连通，且彼此连通处设置气体调节阀，所述抽拉腔的体积大于所述汲取管和所述储液腔的体积和，所述抽拉腔、所述储液腔和所述微调腔沿自身长度方向单位长度的体积依次变小；
检测机构，其包括用于从所述取样口承接待检测样的检测容器、近红外光谱仪、与所述近红外光谱仪连接的检测探头，其中，所述检测探头用于检测所述检测容器内的待检测样，所述储液腔体积大于所述检测容器体积。
优选的是，所述汲取管包括与所述进液管连接的第一刚性管、穿过导管盖的第二刚性管、用于连通第一刚性管和第二刚性管的软管。
优选的是，所述过滤头包括由内至外间隔周向套设的内网筒、中网筒、外网筒，其中，内网筒、中网筒、外网筒的过滤孔径依次变大，所述内网筒连通固接有具有外螺纹的管状接头；
第二刚性管位于提取罐内的一端具有与管状接头匹配的内螺纹，以使汲取管与过滤头可拆卸连通。
优选的是，所述取样口包括：贯穿所述第一腔体底面设置的倒置圆台状开口、密封塞设于所述开口上的倒置圆台状密封塞、罩设于密封塞外周且固接于第一腔体底面的支撑架、固接于所述支撑架顶端与所述密封塞顶端间的螺旋弹簧，其中，当所述密封塞塞设于所述开口上时，所述弹簧处于压缩状态；
还包括：接头管，其固设于所述第一腔体外且环设于所述开口周向，所述接头管具有外螺纹；
取样接头，其包括一体成型连通设置的柱状上筒、倒置圆台状中筒、柱状下筒，其中，所述上筒的外周固定套设螺纹管，所述螺纹管具有与所述接头管匹配的内螺纹，所述上筒的顶端敞口并通过支架固接推杆，所述推杆的顶端固接推盘，其中，当所述螺纹管与所述接头管螺纹连接时，所述推盘与所述密封塞底端抵接且迫使所述密封塞上移打开开口，所述上筒与所述接头管密封连接。
优选的是，基于近红外光谱的中药品质测定系统，还包括，手套箱，其设于所述取样口下方，且与所述取样口密封连通，所述手套箱具有可开启/关闭的箱门，所述检测探头、所述检测容器位于所述手套箱内。
优选的是，所述抽拉腔、所述储液腔和所述微调腔沿自身长度方向单位长度的体积比为2:1:0.1-0.2。
本发明至少包括以下有益效果：
第一、取样过程中，通过抽拉腔的设置，在进行一次取样后，能够将残留在汲取管、存储罐内液体导回致萃取管，尽可能减少实时检测对于提取罐内中药提取的影响；同时，在下次取样的前，能够根据需求利用当前提取液冲洗汲取管和存储罐，以进一步减轻上次汲取过程中药液残留的影响，即有效降低上一时段检测过程中流路中药液对下一时段检测的影响；微调灌的设置，提高取样精确度，便于取样操作。
第二、采用第一刚性管、软管、第二刚性管的连接方式，便于整体装置的连接；第二刚性管的设置可以通过滑动调节其与导管盖之间的相对位置，以调节过滤头在提取罐内的位置。
第三、取样接头的设置便于取样接头的取出清洗干燥，降低样品在取样接头内残留，且当密封塞塞设于所述开口内时，不影响储液腔内腔体的完全排出，降低对下次取样的影响。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的其中一种技术方案所述基于近红外光谱的中药品质测定系统的结构示意图；
图2为本发明的图1中A部分的放大结构示意图；
图3为本发明的图1中B部分的放大结构示意图；
图4为本发明的图1中C部分的放大结构示意图。
附图标记具体为：提取罐1；导管10；导管盖11；第一刚性管20；第二刚性管21；软管22；过滤头3；内网筒30；中网筒31；外网筒32；管状接头33；储液腔4；第一腔体40；第二腔体41；进液管42；阀门43；抽拉腔5；抽拉活塞50；抽拉杆51；伸缩电机52；微调腔6；微调活塞60；微调杆61；把手62；连通腔7；连通管70；气体调节阀71；螺纹管8；开口80；密封塞81；支撑架82；弹簧83；接头管84；上筒85；中筒 86；下筒87；推杆88；推盘89；手套箱9。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1-4所示，本发明提供一种基于近红外光谱的中药品质测定系统，包括：
提取罐1，其侧壁中下部贯穿连通设有导管10，所述导管10沿远离提取罐1的方向斜向上设置；
抽液机构，其包括与所述导管10端口可拆卸连接的导管盖11、密封穿过导管盖11设有汲取管、汲取管位于提取罐1内的一端连通过滤头3，过滤头3用于过滤进入汲取管内的提取液；
储液腔4，其包括一体成型连通的第一腔体40、第二腔体41，第一腔体40设于第二腔体41靠近所述提取罐1的一端，所述第一腔体40的底面水平设置且其靠近所述提取罐 1的一端底部连通有进液管42，所述进液管42与所述汲取管另一端可拆卸连通，所述进液管42上设有阀门43，所述第二腔体41的底面沿远离第一腔体40方向斜向上设置，其中，所述第一腔体40底端设有可开启/关闭的取样口；
抽拉腔5，其内密封滑动设置抽拉活塞50，所述抽拉活塞50一侧固接抽拉杆51，所述抽拉杆51的一端密封滑动穿过所述抽拉腔5后端，所述抽拉杆51的穿出端与一伸缩电机52的轴端固接；
微调腔6，其内密封滑动设置微调活塞60，所述微调活塞60一侧固接微调杆61，所述微调杆61的一端密封滑动穿过所述微调腔6后端，所述抽拉杆51的穿出端固接把手 62；
检测机构，其包括用于从所述取样口承接待检测样的检测容器、近红外光谱仪、与所述近红外光谱仪连接的检测探头，其中，所述检测探头用于检测所述检测容器内的待检测样；
其中，所述抽拉腔5前端、所述微调腔6的前端及所述储液腔 另一端的顶部彼此连通，且彼此连通处设置气体调节阀71，具体为所述抽拉腔5前端、所述微调腔6的前端及所述储液腔 另一端均与一连通腔7连通，进而以使三个腔体彼此连通，气体调节阀71设于连通腔7，优选的，气体调节阀71包括与所述连通腔7连接的连通管70、设于连通管70 上的阀门43，设置所述抽拉腔5前端、所述微调腔6的前端及所述储液腔 另一端三者连通目的在于通过抽拉腔5、微调腔6均能调控储液腔 内液体；
所述抽拉腔5的体积大于所述汲取管和所述储液腔4的体积和，以操控抽拉腔5可使提取液填充满储液腔4；
所述抽拉腔5、所述储液腔4和所述微调腔6沿自身长度方向单位长度的体积依次变小，以使抽拉腔5能够实现储液腔4的快速填充，微调腔6能够考虑精度的范围内作以辅助调控；
所述储液腔4体积大于所述检测容器体积，使取样时储液腔4内的液体存储满足一次取样的要求。
在上述技术方案中，导管10设置的位置为提取罐1的中下部，目的在于使过滤头3与提取罐1内的提取液接触，所述导管盖11与所述抽液机构密封可拆卸连接，其中一种实现方式为：所述导管10端口具有内螺纹，所述导管盖11具有与导管10内螺纹匹配的外螺纹，两者螺纹连接，且所述导管盖11具有盖帽，当所述导管盖11与导管10螺纹连接时，可使盖帽密封压设于所述导管10端部，使用过程中，具体为：
S1、一次取样测试
S1a、打开进液管42阀门43，伸缩电机52工作带动抽拉活塞50抽拉，进而带动提取液经过过滤头3、汲取管到达储液腔4，当所述储液腔4内液体存储即将到达其额定存储量(可根据具体情况设定)时，关闭电机；
S1b、通过拉伸微调活塞60，使存储腔内样品达到额定存储量，关闭进液管42阀门43；
打开气体调节阀71，使微调活塞60拉升至最大(该操作可根据具体情况选择是否调整，或者调整量，其中，气体调节阀71的设置目的在于配合进气以调控抽拉活塞50、微调活塞60位置)；
S1c、打开取样口，通过取样口取样至检测容器，关闭取样口；
S1d、打开进液管42阀门43，确定气体调节阀71关闭，推动抽拉活塞50使储液腔4、汲取管内残留液体倒流至提取罐1；
S2、二次取样测试
S2a、伸缩电机52工作带动抽拉活塞50抽拉，进而带动提取液经过过滤头3、汲取管到达储液腔4，推动抽拉活塞50使储液腔4、汲取管内液体倒流至提取罐1，如此根据实际情况重复操作几次，以减少存储罐和汲取管内残留对二次取样的影响；
S2b、重复步骤S1a-S1d的操作。采用这种技术方案，取样过程中，通过抽拉腔5的设置，在进行一次取样后，能够将残留在汲取管、存储罐内液体导回致萃取管，尽可能减少实时检测对于提取罐1内中药提取的影响；同时，在下次取样的前，能够根据需求利用当前提取液冲洗汲取管和存储罐，以进一步减轻上次汲取过程中药液残留的影响，即有效降低上一时段检测过程中流路中药液对下一时段检测的影响；微调灌的设置，提高取样精确度，便于取样操作。
在另一种技术方案中，所述汲取管包括与所述进液管42连接的第一刚性管20、密封滑动穿过导管盖11的第二刚性管21、用于连通第一刚性管20和第二刚性管21的软管22。采用这种方案，首先，采用第一刚性管20、软管22、第二刚性管21的连接方式，便于整体装置的连接；其次，第二刚性管21的设置可以通过滑动调节其与导管盖11之间的相对位置，以调节过滤头3在提取罐1内的位置。
在另一种技术方案中，所述过滤头3包括由内至外间隔周向套设的内网筒30、中网筒、外网筒32，其中，内网筒30、中网筒、外网筒32的过滤孔径依次变大，孔径的设置以实现获取适合近红外检测的提取液为目的，所述内网筒30连通固接有具有外螺纹的管状接头33，提取液依次经过外网筒32、中网通、进入内网筒30，而后到达第二刚性管21；
第二刚性管21位于提取罐1内的一端具有与管状接头33匹配的内螺纹，以使汲取管与过滤头3可拆卸密封连通。
在另一种技术方案中，所述取样口包括贯穿所述第一腔体40底面设置的倒置圆台状开口80、密封塞81设于所述开口80上的倒置圆台状密封塞81、罩设于密封塞81外周且固接于第一腔体40底面的支撑架82、固接于所述支撑架82顶端与所述密封塞81顶端间的螺旋弹簧83，其中，当所述密封塞81塞设于所述开口80上时，所述弹簧83处于压缩状态，所述支撑架82用于支撑螺旋弹簧83，当没有外力作用下，所述弹簧83能够将所述密封塞81塞设于所述开口80内以密封开口80，且此时所述密封塞81顶端高度高于所述开口80顶端高度；
还包括：接头管84，其固设于所述第一腔体40外且环设于所述开口80周向，所述接头管84具有外螺纹；
取样接头，其包括一体成型连通设置的柱状上筒85(顶端开口80)、倒置圆台状中筒 86、柱状下筒87，其中，所述上筒85的外周固定套设螺纹管8，所述螺纹管8具有与所述接头管84匹配的内螺纹，所述上筒85的顶端敞口并通过支架固接推杆88(其与上筒 85同轴设置)，所述推杆88的顶端固接推盘89(其与上筒85顶面共平面)，其中，当所述螺纹管8与所述接头管84螺纹连接(完全)时，所述推盘89与所述密封塞81底端抵接且迫使所述密封塞81上移打开开口80，所述上筒85与所述接头管84密封连接，柱状下筒87的外径小于检测容器顶端开口80，以便于向检测容器内倒入待检测样，使用过程中，步骤S1c中“打开取样口，通过取样口取样至检测容器，关闭取样口”具体为：将所述螺纹管8与所述接头管84螺纹完全连接，将检测容器置于下筒87正下方，开启电机带动抽拉活塞50压缩储液腔4内待检测样，使待检测样通过开口80、上筒85、中筒86、下筒87压出，到达检测容器，当检测容器内样品接近定量时，关闭电机，通过控制压缩微调活塞60，使检测容器内样品达到定量，向下旋出取样接头，所述弹簧83将所述密封塞81塞设于所述开口80内以密封开口80。采用这种方案，便于取样接头的取出清洗干燥，降低样品在取样接头内残留，且当密封塞81塞设于所述开口80内时，不影响储液腔 4内腔体的完全排出，降低对下次取样的影响。
在另一种技术方案中，所述的基于近红外光谱的中药品质测定系统，还包括，手套箱 9，其设于所述取样口下方，且与所述取样口密封连通，所述手套箱具有可开启/关闭的箱门，所述检测探头、所述检测容器位于所述手套箱9内。采用这种方案，手套箱9提供取样检测操作的空间，其具体为具有两个操作手套的箱体，用所述检测探头在手套箱9内完成检测操作，及每次操作后对取样接头、检测探头、检测容器清洗工作的完成，为了提搞检测工作的顺利性，取样接头、检测探头可配套设置多个。
在另一种技术方案中，所述抽拉腔5、所述储液腔4和所述微调腔6沿自身长度方向单位长度的体积比为2:1:0.1-0.2。采用这种方案，便于取样和微调。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (5)
1.基于近红外光谱的中药品质测定系统，其特征在于，包括：
提取罐，其侧壁中下部贯穿连通设有导管，所述导管沿远离提取罐的方向斜向上设置；
抽液机构，其包括与所述导管端口可拆卸连接的导管盖、穿过导管盖设有汲取管、汲取管位于提取罐内的一端连通过滤头；
储液腔，其包括一体成型连通的第一腔体、第二腔体，所述第一腔体的底面水平设置且其靠近所述提取罐的一端底部连通有进液管，所述进液管与所述汲取管另一端连通，所述进液管上设有阀门，所述第二腔体的底面沿远离第一腔体方向斜向上设置，其中，所述第一腔体底端设有可开启/关闭的取样口；
抽拉腔，其内密封滑动设置抽拉活塞，所述抽拉活塞一侧固接抽拉杆，所述抽拉杆的一端密封滑动穿过所述抽拉腔后端，所述抽拉杆的穿出端与一伸缩电机的轴端固接；
微调腔，其内密封滑动设置微调活塞，所述微调活塞一侧固接微调杆，所述微调杆的一端密封滑动穿过所述微调腔后端，所述抽拉杆的穿出端固接把手，其中，所述抽拉腔前端、所述微调腔的前端及所述储液腔另一端的顶部彼此连通，且彼此连通处设置气体调节阀，所述抽拉腔的体积大于所述汲取管和所述储液腔的体积和，所述抽拉腔、所述储液腔和所述微调腔沿自身长度方向单位长度的体积依次变小；
检测机构，其包括用于从所述取样口承接待检测样的检测容器、近红外光谱仪、与所述近红外光谱仪连接的检测探头，其中，所述检测探头用于检测所述检测容器内的待检测样，所述储液腔体积大于所述检测容器体积；
所述取样口包括：贯穿所述第一腔体底面设置的倒置圆台状开口、密封塞设于所述开口上的倒置圆台状密封塞、罩设于密封塞外周且固接于第一腔体底面的支撑架、固接于所述支撑架顶端与所述密封塞顶端间的螺旋弹簧，其中，当所述密封塞塞设于所述开口上时，所述弹簧处于压缩状态；
还包括：接头管，其固设于所述第一腔体外且环设于所述开口周向，所述接头管具有外螺纹；
取样接头，其包括一体成型连通设置的柱状上筒、倒置圆台状中筒、柱状下筒，其中，所述上筒的外周固定套设螺纹管，所述螺纹管具有与所述接头管匹配的内螺纹，所述上筒的顶端敞口并通过支架固接推杆，所述推杆的顶端固接推盘，其中，当所述螺纹管与所述接头管螺纹连接时，所述推盘与所述密封塞底端抵接且迫使所述密封塞上移打开开口，所述上筒与所述接头管密封连接。
2.如权利要求1所述的基于近红外光谱的中药品质测定系统，其特征在于，所述汲取管包括与所述进液管连接的第一刚性管、穿过导管盖的第二刚性管、用于连通第一刚性管和第二刚性管的软管。
3.如权利要求1所述的基于近红外光谱的中药品质测定系统，其特征在于，所述过滤头包括由内至外间隔周向套设的内网筒、中网筒、外网筒，其中，内网筒、中网筒、外网筒的过滤孔径依次变大，所述内网筒连通固接有具有外螺纹的管状接头；
第二刚性管位于提取罐内的一端具有与管状接头匹配的内螺纹，以使汲取管与过滤头可拆卸连通。
4.如权利要求1所述的基于近红外光谱的中药品质测定系统，其特征在于，还包括，手套箱，其设于所述取样口下方，且与所述取样口密封连通，所述手套箱具有可开启/关闭的箱门，所述检测探头、所述检测容器位于所述手套箱内。
5.如权利要求1所述的基于近红外光谱的中药品质测定系统，其特征在于，所述抽拉腔、所述储液腔和所述微调腔沿自身长度方向单位长度的体积比为2:1:0.1-0.2。
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