CN111841781A - 一种实验室恒温药剂研磨装置 - Google Patents

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Abstract

一种实验室恒温药剂研磨装置，包括研磨室支架、研磨室、散热装置、上盖、控制部、测温装置、研磨装置，研磨室安装在研磨室支架内，冷却底座位于研磨室支架下部，散热装置位于研磨室支架外部的四周，上盖位于研磨室支架的上部，控制部位于上盖的上部，研磨装置位于研磨室中。通过该装置可以使药剂在恒温的状态下进行研磨，并获得较高的均匀性和颗粒度，同时该研磨装置外观比工厂使用的研磨装置小巧，适合用于实验室和小型工厂使用。

Description

一种实验室恒温药剂研磨装置
技术领域
本发明涉及一种恒温药剂研磨装置，该装置适用于实验室对于小剂量的药剂进行加工时使用，特别适用于实验室针对药剂含量进行精确分析时使用。该装置具有加工速度快、药剂加工研磨中维持恒温、平时容易保管、用后便于清洗的特点。
背景技术
目前市面上的常用的药剂研磨装置，多是药厂采用的大批量药材加工时的研磨装置，因其使用时每次投入药材的量较大，并且由于不能在加工过程中中断，因此不能及时获得被加工的药剂；此外因为研磨设备内部的表面较多、管道连接处较多，都会存在一定剂量的药剂留存，因此并不适合实验室的小剂量、高精度测量时的药剂加工需求。此外由于该研磨设备的体积大、重量大、不方便移动，也使得在实验室使用时会有诸多不便。
此外，还有一种家庭中使用的药剂研磨设备、以及粉碎后烹煮的设备，主要用于家庭、小作坊进行调味品、中药材的粉碎加工，但由于其所针对的仅仅是普通用户的使用，对设备的精度要求较低，因此对加工前以及加工后，对设备表面所粘附的药剂不进行处理，或者仅限于使用毛刷进行简单清扫，使得药材在加工过程中存在损失。此外，很多家庭用的设备，并没有温控装置；或者仅有针对于电动机、刀头的温控设备，并不能对被加工的药材的温度进行监控；或者其温控装置仅是在烹煮时避免药材糊锅时使用的，其通常只是通过断电避免加热的手段来避免药材在加热过程中过热，即仅仅是被动降温，而缺乏主动降温，同时其温控装置所监控的范围也仅限于避免药材损坏，而不会针对药材在较低温度下的有效成分丧失或破坏，进行必要监控。以上都不能避免药材在加工过程中由于粉碎时的加工对药材带来的少量温度升高，使药材中的有效成份被降低。并且家庭设备中通常都不具有清洗功能，不便于实验室中多批次药材的加工需求。这些问题对实验室中的药材中有效成份的含量进行精确分析是存在严重影响的。
实验室针对药剂进行含量分析时，需要先将药剂充分研磨，待药剂形成满足需求的颗粒度后再进行分析，由于实验室进行的研磨具有每次剂量小、所需次数多的特点。为了避免上述影响，现在实验室在加工时通常采用研钵手动加工的方式，一次研磨往往会用几小时的时间，以避免温度升高或药材研磨过粗所带来的种种影响，并且手动研磨也会存在研磨的时间和力度也不容易控制均匀，会使得待分析的样本存在一定的偏差。
综上，发明人针对于现有技术中存在的种种缺点，经过多方面查找资料，经过多年改进创新，终于开发出本发明的实验室恒温药剂研磨装置。
发明内容
本发明的实验室恒温药剂研磨装置，采用电力作为驱动，而且精度高、研磨快、具有散热装置，并可以根据药剂的性质调节研磨的速度和时间，还将研磨室独立设计，方便取出更换和清洗。
一种实验室用恒温药剂研磨装置，包括研磨室支架、研磨室、散热装置、上盖、控制部、测温装置、研磨头，研磨室安装在研磨室支架内，散热装置位于研磨室支架外部的四周，上盖位于研磨室支架的上部，控制部位于上盖的上部，研磨头位于研磨室中，以及位于研磨室支架下部的冷却底座，其特征在于：上盖具有2个以上的开口，其中一个位于上盖的中心处，该开口的上面安装有一个电机，其它的开口位于上盖其它位置，每个所述其它的开口处安装有一个测温装置；测温装置的数量为2个以上，其伸入到研磨室中，测温装置用于监测研磨室内壁和被研磨药剂的温度，并将该温度通过第一触点传输到控制部；研磨头，通过所述电机为其提供动力，将研磨室内的药剂加工为粉末；散热装置，通过第二触点与控制部连接，控制部同时通过该第二触点为散热装置提供电能；所述恒温指的是在研磨期间，研磨药剂的温度升高控制在一预定的温度范围之内，该温度为2℃以内，包括2℃。
更进一步的：测温装置所监测的温度T1，包括研磨室内壁的温度T11和研磨室内被研磨药剂的温度T12；研磨室内壁的温度具有一个阈值T21，研磨室内被研磨药剂的温度具有一个阈值T22；散热装置的临界启动温度是阈值T21，冷却底座的临界启动温度阈值T22。当单独使用测温装置和冷却装置时，被研磨药剂的温度升高在2℃以内，包括2℃；单独使用测温装置和冷却底座时，被研磨药剂的温度升高在1.5℃以内，包括1.5℃；配合使用测温装置和冷却装置、冷却底座时，被研磨药剂的温度升高在0.5℃以内，包括0.5℃。冷却底座通过研磨室支架上的第三触点与控制部连接，该冷却底座为散热片、风冷散热装置、水冷散热装置、或加装半导体制冷片的散热装置。还包括传输螺杆，其穿过上盖中心处的开口，传输螺杆的上端连接到所述电机，下端连接研磨头，电机为高速电机，转速为1000转/分-10000转/分钟之间，研磨头为切割刀片、球磨机、或粉碎机。所述研磨头可以在一定角度内，在上下、左右、和/或前后方向摆动，该一定角度的范围±45度。研磨室是一个或多个独立的腔室，以可拆卸的方式固定在研磨室支架上，研磨室的内部是光滑的或者具有多个凸起。散热装置的外部形状为鳍片状或者梳齿状的形状，散热装置包括热管、散热片和风扇，热管的一端过研磨室支架上的孔洞直接与研磨室的外壁接触，其接触的长度至少为外壁周长的一半以上，另一端从散热片中穿过，并与散热装置上的风扇连接。外部具有液晶显示屏，控制中心接收研磨室支架、测温装置、散热装置、冷却底座传输来的数据，并进行相应的操作；液晶显示屏实时显示上述传来的任意一个或多个数据；该研磨装置的操作模式有两种，一种是自动式，另一种是手动式，当采用自动式时，操作人员根据需要加工的药剂，从多个预设加工模式中选择其中一个；当选择手动式时，可以手动输入任何的加工参数，也可对预设的加工模式中的一个或多个数值进行修改；在手动式时，操作人员可以将任何一组参数进行存储，并将其设定为预设加工模式之一，在加工过程中，可以随时手动修改上述参数或者停止操作。研磨室内壁具有惰性涂层；研磨室支架上还设有紫外线发生装置，并通过上盖的开口对研磨室进行紫外光照射。
说明书附图
图1：实验室恒温药剂研磨装置示意图。
附图标记说明：
1：冷却底座 2：研磨室支架 3：研磨室 4：散热装置 5：上盖
6：控制部 7：电机仓 8：测温装置 9：研磨头
具体实施方式
本实验室恒温药剂研磨装置具有小巧的外观，其外观尺寸可以在(6±3)cm×(10±5)cm×(15±8)cm的范围内，其整体重量在5-10kg，优选为5kg、6kg、8kg。在该装置的外侧具有便携的提手、滚轮，以方便对该研磨装置进行移动。
本装置主要包括：研磨室支架2、上盖5、控制部6，在研磨室支架2的内部设有一个凹形的研磨室3，在研磨室支架2的周围设有散热装置4，在研磨室支架2的底部设有冷却底座1；在研磨室支架2的上部设有上盖5，上盖5有至少两个开口，一个开口位于上盖5的中心位置处，将动力传输螺杆穿过该开口，动力传输螺杆的上端连接位于上盖5上的电机，动力传输螺杆的下端连接研磨头9，上盖5的其它开口位于上盖的边缘或者其它位置处，用于使测温装置8穿过，并对研磨室3内的温度进行监测，该研磨头9用于对研磨室3内部的药剂进行粉碎和研磨；在上盖5的上部具有一个控制部6，控制部6为一个开口向下的凹形，该开口处为电机仓7，用于容纳位于上盖5上的电机，并对电机提供电力输入。该温度为研磨室3内壁的温度和/或被研磨药剂的温度。
研磨室3是一个独立地腔室，通过螺丝、卡扣等可拆卸的方式固定在研磨室支架2上，当完成研磨后可以很方便拆卸、清洗、和/或更换。研磨室3为一个开口向上的凹形，用于放置待研磨的药剂，该凹形可以是长方体、正方体、或者圆形，为了增加研磨时的切割力，可以将研磨室3的内部设计为具有多个凸起，该多个凸起的外表面(即朝向研磨室3内部的一侧)具有圆弧的形状，不会使药剂的粉末在该多个凸起处残留；也可以将研磨室3的内部设计为光滑的圆弧的碗装，可以在使用完后进行方便的清洗。研磨室3可以具有不同的大小规格，适用于不同剂量药剂研磨，通过弹性装置可拆卸的连接到研磨室支架2上。研磨室在研磨时，可以一次完成操作，也可以分多次完成一个研磨任务，并且每次和每次研磨之间都间隔相等或者不等的时间。研磨室3的内壁具有惰性涂层，以避免研磨室3的材质对药剂带来影响；研磨室支架上还设有紫外线发生装置，并通过上盖的开口对研磨室进行紫外光照射，以杀灭药剂中具有的病毒和微生物。
研磨头9可以在一定角度内，在上下、左右、和/或前后的维度内摆动，可以在上下、左右、和/或前后方向摆动，如此设定之后，可以使研磨头9更充分的接触研磨药剂，使其被粉碎的更加彻底、获得更好的均匀度和颗粒度。该角度的范围±45度，优选为±30度、±15度、±10度、±5度。该摆动角度和摆动速度可以按照控制部6内部的控制中心内存储的预设值执行，也可以通过操作人员手工输入上述摆动的角度和速度。
散热装置4位于研磨室支架2外侧的四周，散热装置4的外部形状为鳍片状或者梳齿状等便于空气流通和散热的形状。散热装置4包括热管、散热片和风扇，散热片的材质为金属，优选为铜或者铝；热管的一端通过研磨室支架2上的孔洞直接与研磨室3的外壁接触，其接触的长度至少为外壁周长的一半以上，另一端从散热片中穿过，并与散热片和风扇接触，风扇通过研磨室支架2上的触点直接与控制部6进行电连接。
冷却底座1可以为散热片、风冷散热装置、水冷散热装置、或者装半导体制冷片的散热装置，通过触点与研磨支架2接触，进而与与控制部6进行电接触。当仅为散热片时可以不用进行电接触。
上盖5采用防水、防尘的设计，与研磨室3之间形成密闭空间，研磨室3上部具有一个绝缘隔热层，电机固定在上盖5中心处开口的上部，与上盖5之间通过该绝缘隔热层隔开，电机的外部覆盖有隔热树脂和防水树脂，通过以上的防护措施，可以避免电机工作期间产生的热量传导到研磨室3的内部，并且上盖5在使用完毕进行清洗的时候，可以直接冲洗。上盖5其它开口处安装的测温装置8的数量为至少一个，优选2个以上，分布在上盖5的不同位置，用于监测研磨室3研磨期间研磨室3内壁的温度和/或被研磨药剂的温度，并随时将测得的数据通过触点传输到控制部6中。
控制部6采取防水、防尘的设计，控制部6内部具有控制中心，外部具有液晶显示屏，控制中心接收研磨室支架2、测温装置8、散热装置4、冷却底座1传输来的数据，并进行相应的操作；液晶显示屏实时显示上述传来的任意一个或多个数据。该研磨装置的操作模式有两种，一种是自动式，另一种是手动式，当采用自动式时，操作人员根据需要加工的药剂，从多个预设加工模式中选择其中一个；当选择手动式时，可以手动输入任何的加工参数，也可对预设的加工模式中的一个或多个数值进行修改，在手动式时，操作人员可以将任何一组参数进行存储，并将其设定为预设加工模式之一，在加工过程中，可以随时手动修改上述参数或者停止操作。
操作人员可以根据药剂的种类直接从加工模式中选取一种，每种加工模式都对应一整套由控制部6预先存储的加工参数，该参数包括：研磨室支架2摆动的角度和速度，测温装置8所监测的温度T1、研磨头9的研磨强度(该强度可以分为三等，优选为五等，或者采用级无变速的调节方式)、研磨头9的加工时间、研磨头9的加工次数、每次之间的间隔时间、散热装置4的临界启动温度T21、冷却底座1启动的临界温度T22、散热装置4的运行强度(该强度可以分为三等，优选为五等，或者采用级无变速的调整方式)、和/或冷却底座1的运行强度(该强度可以分为三等，优选为五等，或者采用级无变速的调整方式)。
所述温度T1包括研磨室内壁的温度T11和研磨室内被研磨药剂的温度T12，可以只针对其中任意一个温度进行监测，也可以同时针对两者进行监测，当针对T11进行监测时，可以防止内壁的温度过高，进而影响到药剂的散热，当对T12进行监测时，可以实时监测被研磨药剂的温度，可以针对T11和T12都设置一个阈值，T11的阈值对应于T21，T12的阈值对应于T22。当监测到的温度高于该阈值时，即启动散热装置4和/或冷却底座1进行散热，当监测到的温度低于阈值时，即可停止散热装置4和/或冷却底座1。
冷却装置4通常对应于T21启动，冷却底座1通常对应于T22启动，散热装置4和冷却底座1可以一起启动也可以单独启动。
测温装置8包括两类，第一类用于监测研磨室内壁的温度T11，用于防止其温度过高，对药剂的安全性带来影响，第一类测温装置监测内壁的温度范围应低于或等于被研磨药剂的温度；第二类为非接触式测温装置，用于对药剂的温度进T21行监测，测温方式为红外测温。
通过以上测温装置8和冷却装置4、冷却底座1的使用，可以使被研磨药剂在整个研磨期间处于一个相对恒定的温度，所述恒温指的是在研磨期间，研磨药剂的温度升高控制在一预定的温度范围之内，该温度为2℃以内，包括2℃。单独使用测温装置8和冷却装置4时，被研磨药剂的温度升高2℃(包括2℃)以内，单独使用测温装置8和冷却底座1时被研磨药剂的温度的上下波动范围1.5℃(包括1.5℃)以内，配合使用测温装置8和冷却装置4、冷却底座1时，被研磨药剂的温度升高0.5℃(包括0.5℃)以内。
研磨头9可以是切割刀片，也可以是球磨机、或粉碎机等。优选为切割刀片，通过电机带动动力传输螺杆，使切割刀片高速旋转，从而将药剂切碎；电机为高速电机，转速在1000转/分钟-10000转/分钟的范围内可以调节。
当完成对药剂的研磨之后，将药剂从研磨室3中取出，并通过毛刷扫和纯净空气吹各至少两遍，并将获得的药剂与之前取出的合并方在一起。然后用纯净水或去离子水进行冲洗，然后放置在支架上自然风干，或者用热风机、加热仪等进行加速干燥。
对药剂进行含量均匀度分析时，因为需要对多份药剂样本进行研磨，可以设置多个研磨室3，多个研磨室3可以在竖直的上方叠置，或水平放置，可以避免对研磨室3清洗干燥的等待时间。
通过该装置可以使药剂在恒温的状态下进行研磨，并获得较高的均匀性和颗粒度，同时该研磨装置外观比工厂使用的研磨装置小巧，适合用于实验室和小型工厂使用。
针对于本发明技术方案所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种实验室用恒温药剂研磨装置，包括研磨室支架、研磨室、散热装置、上盖、控制部、测温装置、研磨头，研磨室安装在研磨室支架内，散热装置位于研磨室支架外部的四周，上盖位于研磨室支架的上部，控制部位于上盖的上部，研磨头位于研磨室中，以及位于研磨室支架下部的冷却底座，其特征在于：
上盖具有2个以上的开口，其中一个位于上盖的中心处，该开口的上面安装有一个电机，其它的开口位于上盖其它位置，每个所述其它的开口处安装有一个测温装置；
测温装置的数量为2个以上，其伸入到研磨室中，测温装置用于监测研磨室内壁和被研磨药剂的温度，并将该温度通过第一触点传输到控制部；
研磨头，通过所述电机为其提供动力，将研磨室内的药剂加工为粉末；
散热装置，通过第二触点与控制部连接，控制部同时通过该第二触点为散热装置提供电能；
所述恒温指的是在研磨期间，研磨药剂的温度升高控制在一预定的温度范围之内，该温度为2℃以内，包括2℃。
2.如权利要求1所述的恒温药剂研磨装置，其特征在于：测温装置所监测的温度T1，包括研磨室内壁的温度T11和研磨室内被研磨药剂的温度T12；研磨室内壁的温度具有一个阈值T21，研磨室内被研磨药剂的温度具有一个阈值T22；散热装置的临界启动温度是阈值T21，冷却底座的临界启动温度阈值T22。
3.如权利要求2所述的恒温药剂研磨装置，其特征在于：当单独使用测温装置和冷却装置时，被研磨药剂的温度升高在2℃以内，包括2℃；单独使用测温装置和冷却底座时，被研磨药剂的温度升高在1.5℃以内，包括1.5℃；配合使用测温装置和冷却装置、冷却底座时，被研磨药剂的温度升高在0.5℃以内，包括0.5℃。
4.如权利要求1所述的恒温药剂研磨装置，其特征在于：冷却底座通过研磨室支架上的第三触点与控制部连接，该冷却底座为散热片、风冷散热装置、水冷散热装置、或加装半导体制冷片的散热装置。
5.如权利要求1所述的恒温药剂研磨装置，其特征在于：还包括传输螺杆，其穿过上盖中心处的开口，传输螺杆的上端连接到所述电机，下端连接研磨头，电机为高速电机，转速为1000转/分-10000转/分钟之间，研磨头为切割刀片、球磨机、或粉碎机。
6.如权利要求5所述的恒温药剂研磨装置，其特征在于：所述研磨头可以在一定角度内，在上下、左右、和/或前后方向摆动，该一定角度的范围±45度。
7.如权利要求1所述的恒温药剂研磨装置，其特征在于：研磨室是一个或多个独立的腔室，以可拆卸的方式固定在研磨室支架上，研磨室的内部是光滑的或者具有多个凸起。
8.如权利要求1所述的恒温药剂研磨装置，其特征在于：散热装置的外部形状为鳍片状或者梳齿状的形状，散热装置包括热管、散热片和风扇，热管的一端过研磨室支架上的孔洞直接与研磨室的外壁接触，其接触的长度至少为外壁周长的一半以上，另一端从散热片中穿过，并与散热装置上的风扇连接。
9.如权利要求1所述的恒温药剂研磨装置，其特征在于：外部具有液晶显示屏，控制中心接收研磨室支架、测温装置、散热装置、冷却底座传输来的数据，并进行相应的操作；液晶显示屏实时显示上述传来的任意一个或多个数据；该研磨装置的操作模式有两种，一种是自动式，另一种是手动式，当采用自动式时，操作人员根据需要加工的药剂，从多个预设加工模式中选择其中一个；当选择手动式时，可以手动输入任何的加工参数，也可对预设的加工模式中的一个或多个数值进行修改；在手动式时，操作人员可以将任何一组参数进行存储，并将其设定为预设加工模式之一，在加工过程中，可以随时手动修改上述参数或者停止操作。
10.如权利要求1所述的恒温药剂研磨装置，其特征在于：研磨室内壁具有惰性涂层；研磨室支架上还设有紫外线发生装置，并通过上盖的开口对研磨室进行紫外光照射。
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