CN202893286U - 在线溶液配制的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭示了一种在线溶液配制的控制系统，用于将第一储液罐中的液体和第二储液罐中的液体按需混合配制，包括一与第一储液罐连接的第一泵，一与第二储液罐连接的第二泵和一在线反馈控制系统；所述在线反馈控制系统包括一电导检测器和一控制器，所述第一泵和第二泵通过管路并联，并联后通过管路与所述电导检测器串联；所述电导检测器的信号端与所述控制器的输入端信号连接，所述控制器的输出端与所述第一泵和第二泵信号连接。本实用新型适用于化工生产，生化分离分析和生产等需要配制混合溶液的环节中，具有结构简单，使用便捷，结果稳定可控等优点，可以将两种不同溶液按照需要混合配制成一种溶液，在线自动配制溶液能实现现配现用。
Description
技术领域
本实用新型属于溶液浓度控制调节系统技术领域，尤其涉及一种在线溶液配制的控制系统。
背景技术
传统的缓冲溶液配制方法，如需配制2000升0.1M氯化钠溶液，操作人员需称量所需氯化钠盐的重量，用量筒量取纯水溶解配制，并将最终产品放入储液罐（2000升）中。但上述方法存在以下弊端：1）配制溶液的量比较大时，称量氯化钠盐和纯水的过程非常耗时，同时耗费人力成本；2）鉴于人工误差和大量原材料的纯度，误差范围在±5%；3）每一个过程都需要非常进行质量控制检查；4）由于配制过程耗时长，溶液不能现配现用，造成溶液在储存过程中发生性质改变，同时储液罐需要不断清洗和检查；5）配制的溶液没有重复性。众所周知，溶液的电导是缓冲溶液浓度的一个体现，上述方法中存在的误差范围±5%，对于电导值来说具有很大的不同。在纯化药物时，溶液的电导值与固定相填料有密切联系，会影响离子间反应，导致生物制药样品中产品和杂质不能分离。由于上述方法配制的溶液没有重复性，导致每次分离也没有重复性，因此降低了产品的质量和回收率，大大提高了生产成本。
实用新型内容
鉴于上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的是提出一种在线溶液配制的控制系统，可按需在线配制指定浓度的溶液。
本实用新型的目的将通过以下技术方案得以实现：
一种在线溶液配制的控制系统，用于将第一储液罐中的液体和第二储液罐中的液体按需混合配制，包括一与第一储液罐连接的第一泵，一与第二储液罐连接的第二泵和一在线反馈控制系统；所述在线反馈控制系统包括一电导检测器和一控制器，所述第一泵和第二泵通过管路并联，并联后通过管路与所述电导检测器串联；所述电导检测器的信号端与所述控制器的输入端信号连接，所述控制器的输出端与所述第一泵和第二泵信号连接。
优选的，上述在线溶液配制的控制系统，其中：所述第一泵与一第一流量计，所述第二泵与一第二流量计分别串联后通过管路并联，所述第一泵和第二泵通过管路并联之后至所述电导检测器之间的管路上设有一总流量计，所述总流量计的值为所述第一流量计的值和第二流量计的值之和。
优选的，上述在线溶液配制的控制系统，其中：还包括一混合器，所述第一泵和第二泵通过管路分别连接入所述混合器的输入端，所述混合器的输出端通过管路与所述电导检测器的输入端连接。
优选的，上述在线溶液配制的控制系统，其中：所述电导检测器的输出端分别与一溶液输出阀和一废液输出阀连接，所述溶液输出阀和废液输出阀分别与所述控制器信号连接。
优选的，上述在线溶液配制的控制系统，其中：所述废液输出阀通过一回流管路与所述第一储液罐或者第二储液罐连接，废液回流至第一储液罐或者第二储液罐可以节省原料液。
本实用新型的突出效果为：本实用新型的一种在线溶液配制的控制系统，适用于化工生产，生化分离分析和生产等需要配制混合溶液的环节中，同时具有结构简单，使用便捷，结果稳定可控等优点，可以将两种不同溶液按照需要混合配制成一种溶液，在线自动配制溶液能实现现配现用，减少溶液的性质发生变化的可能，节省人力成本，节约时间；以电导值为指标，能控制配制溶液的误差在可接受的范围内；整个配制过程由控制器控制，降低了人为影响因素，配制过程具有可重复性，且整个配制环境封闭，可减少溶液在配制过程中受到污染，同时减少储液罐的清洗和检查所耗费的劳动力成本。
以下便结合实施例附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握。
附图说明
图1是本实用新型实施例1的结构示意图；
图2是本实用新型实施例1的电导值-时间图谱；
图3是本实用新型实施例2的结构示意图；
图4是比较现有技术与本实用新型实施例2的电导值-时间图谱。
具体实施方式
实施例1：
本实施例的一种在线溶液配制的控制系统，如图1所示，用于将第一储液罐1中的液体和第二储液罐2中的液体按需混合配制，包括与第一储液罐1连接的第一泵3，与第二储液罐2连接的第二泵4和在线反馈控制系统；在线反馈控制系统包括电导检测器5和控制器6。第一泵3与第一流量计7，第二泵4与第二流量计8分别串联后连接入混合器10的输入端，混合器10的输出端通过管路与总流量计9串联后与电导检测器5的输入端连接。电导检测器5的信号端与控制器6的输入端信号连接，控制器6的输出端与第一泵3和第二泵4信号连接。图1中实线为管路连接，虚线为信号连接。
应用本实施例，第二储液罐2中为0.5mol/L的氯化钠溶液（电导值为47.7mS/cm），第一储液罐1中为纯水，需要将上述两种液体混合配制成0.1mol/L的氯化钠溶液（电导值为18.4mS/cm)。配制过程包括以下步骤：
步骤一：在控制器6中设定电导设定值为18.4mS/cm；
步骤二：控制器6启动第一泵3和第二泵4，分别输送第一储液罐1中的纯水和第二储液罐2中的0.5mol/L的氯化钠溶液至混合器10中，混合均匀得到混合溶液，使其充满管路，完全排出气泡；
步骤三：电导检测器5在线分析混合溶液得到电导测量值，并通过电导检测器5的信号端传输给控制器6，控制器6将电导检测器5反馈的电导测量值与电导设定值18.4mS/cm比较，如果一致，则进入下一步骤，如果不一致，则通过控制器6调整第一泵3和第二泵4的转速，直至使混合溶液的电导测量值等于电导设定值；
步骤四：在电导检测器5的输出端收集配制得到的溶液。
实验结果如图2所示，从0.5mol/L氯化钠溶液（电导值为47.7mS/cm）稀释到0.1mol/L的氯化钠溶液（电导值为18.4mS/cm)，由图2的电导值-时间图谱得出，稳定时间大约为2分钟，平均值为18.41mS/cm，波动范围为18.33mS/cm～18.47mS/cm，在可接受的误差范围内。
实施例2：
本实施例的一种在线溶液配制的控制系统，如图3所示，用于将第一储液罐1中的液体和第二储液罐2中的液体按需混合配制，包括与第一储液罐1连接的第一泵3，与第二储液罐2连接的第二泵4和在线反馈控制系统；在线反馈控制系统包括电导检测器5和控制器6。第一泵3与第一流量计7，第二泵4与第二流量计8分别串联后连接入混合器10的输入端，混合器10的输出端通过管路与总流量计9串联后与电导检测器5的输入端连接。电导检测器5的输出端分别与溶液输出阀11和废液输出阀12连接，溶液输出阀11和废液输出阀12分别与控制器6信号连接。此外，可选的，废液输出阀12通过回流管路与第一储液罐1或者第二储液罐2连接，废液回流至第一储液罐1或者第二储液罐2可以节省原料液。电导检测器5的信号端与控制器6的输入端信号连接，控制器6的输出端与第一泵3和第二泵4信号连接。图3中实线为管路连接，虚线为信号连接。
一种在线溶液配制的控制系统的方法，包括以下步骤：
步骤一：在控制器6中设定需要配制的溶液对应的电导设定值；
步骤二：控制器6启动第一泵3和第二泵4，分别输送第一储液罐1中的溶液和第二储液罐2中的溶液至混合器10中，混合均匀得到混合溶液；
步骤三：电导检测器5在线分析混合溶液得到电导测量值，并通过电导检测器5的信号端传输给控制器6，控制器6将电导检测器5反馈的电导测量值与电导设定值比较，如果一致，则进入下一步骤，如果不一致，则控制器6开启废液输出阀12，并调整第一泵3和第二泵4的转速，直至使混合溶液的电导测量值等于电导设定值；
步骤四：控制器6开启溶液输出阀11，关闭废液输出阀12，收集配制得到的溶液。
为了对比本实施例的效果，标准配制1L的0.17M氯化钠溶液，电导值为。如图4所示，采用传统的手动方法配制0.17M氯化钠溶液，氯化钠溶液的起始浓度分别为0.95M，1.00M和1.05M，由其电导值-时间曲线可知，电导值的范围为17.8±0.5mS/cm， 因此，手动方法产生了较大的配制误差。而应用本实施例，将第一储液罐1中装入纯水，第二储液罐2中装入0.95M的氯化钠溶液或者1.05M的氯化钠溶液，混合配制0.17M氯化钠溶液，根据电导值的反馈调整第一泵3和第二泵4的转速，无论第二储液罐2中的初始溶液浓度是0.95M或者1.05M，由其电导值-时间曲线可知，最终配制得到的溶液的电导值均处于可接受的范围内，即17.8±0.1mS/cm。
本实施例适用于化工生产，生化分离分析和生产等需要配制混合溶液的环节中，同时具有结构简单，使用便捷，结果稳定可控等优点，可以将两种不同溶液按照需要混合配制成一种溶液，在线自动配制溶液能实现现配现用，减少溶液的性质发生变化的可能，节省人力成本，节约时间；以电导值为指标，能控制配制溶液的误差在可接受的范围内；整个配制过程由控制器控制，降低了人为影响因素，配制过程具有可重复性，且整个配制环境封闭，可减少溶液在配制过程中受到污染，同时减少储液罐的清洗和检查所耗费的劳动力成本。
本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种在线溶液配制的控制系统，用于将第一储液罐中的液体和第二储液罐中的液体按需混合配制，其特征在于：包括一与第一储液罐连接的第一泵，一与第二储液罐连接的第二泵和一在线反馈控制系统；所述在线反馈控制系统包括一电导检测器和一控制器，所述第一泵和第二泵通过管路并联，并联后通过管路与所述电导检测器串联；所述电导检测器的信号端与所述控制器的输入端信号连接，所述控制器的输出端与所述第一泵和第二泵信号连接。
2.根据权利要求1所述的在线溶液配制的控制系统，其特征在于：所述第一泵与一第一流量计，所述第二泵与一第二流量计分别串联后通过管路并联，所述第一泵和第二泵通过管路并联之后至所述电导检测器之间的管路上设有一总流量计，所述总流量计的值为所述第一流量计的值和第二流量计的值之和。
3.根据权利要求1所述的在线溶液配制的控制系统，其特征在于：还包括一混合器，所述第一泵和第二泵通过管路分别连接入所述混合器的输入端，所述混合器的输出端通过管路与所述电导检测器的输入端连接。
4.根据权利要求3所述的在线溶液配制的控制系统，其特征在于：所述电导检测器的输出端分别与一溶液输出阀和一废液输出阀连接，所述溶液输出阀和废液输出阀分别与所述控制器信号连接。
5.根据权利要求4所述的在线溶液配制的控制系统，其特征在于：所述废液输出阀通过一回流管路与所述第一储液罐或者第二储液罐连接。
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- 2012-10-09 CN CN 201220513730 patent/CN202893286U/zh not_active Expired - Lifetime
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