CN206700414U - 中药煎药装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种制药装置，具体为中药煎药装置，包括控制器和锅体，锅体内有内胆，锅体上有锅盖，锅盖上有排气阀，锅盖通过锁钉装置与锅体密封连接；内胆上有进水口，进水口安装有进水电磁阀，进水电磁阀与软管连接，内胆内还安装有高液位传感器，内胆底部安装有低液位传感器和液位计，内胆底部还安装有温度传感器，锅体底部还有加热器，加热器对内胆底部加热；锅体下方为盛装箱，内胆底部开有出水口，出水口安装有滤网和出药电磁阀，出药电磁阀的出口位于盛装箱内，盛装箱有出药口。该装置自动匹配文武火时间进行熬制，或者人为判断并通过控制面板输入文武火熬制时间，还可以通过GSM模块短信通信进行熬制控制，实现了全自动智能煎药。

Description

中药煎药装置

技术领域

本实用新型涉及一种制药装置，具体为中药煎药装置。

背景技术

中药医学的发展源远流长，是中国文化的宝贵财富。中药汤剂是中药的剂型，标本兼治，疗效好，应用广泛。但是，制取汤药比较复杂，开方，选药，配药，煎药等环环相扣。而规范的煎药方式，则是药效的重要保障。

规范的传统煎药方法可最大程度保持药效，为人们的治病提供了巨大的帮助，但传统的煎煮方式对于用药者或医院而言有诸多不便之处，另外在煎煮过程中，如果采取方式不当可能会导致服副作用的出现。

随着智能控制技术的进步和发展，出现了自动煎煮中药的机器，但其质量不稳定，煎煮模式单一，性价比低，且需要人员参与的环节多，只有少数的大型医院能够使用。而且此类煎药机普及性不高，只适合医疗机构，因此小型煎药机运应而生。因为满足现在社会便利、实用的需求，小型的煎药机得以普及。但目前小型的煎药机也存在功能单一、无法远程控制等弊端。随着智能家居理念的提出，煎药机理应在现有基础上提高远程控制等能力以满足时代的需求。

专利CN201969032U《一种智能煎药器》，公开一种煎药装置，该装置煎煮模式单一，需要人工配合的环节多；并且未考虑不同药物的熬煮，壶体结构也过于简单，进水，出药均需人为操作，不能实现高智能化。

专利CN103505368A《一种智能煎药器》，该智能煎药器不能够完全实现无人控制，需要人为设置参数，选择模式。煎药器直接将药渣从5桶盖放入浸药桶中，又从排药阀7出药到煎药器中，不能保证药材全部进入煎药器并且容易出现堵塞状况，最后该煎药器最终就以一个出药阀就将药一直盛装于罐体中，并且若需完成一副药完整的煎煮过程，是需要熬制两到三次的熬制，就需要将三次的药液自动出到盛装桶中混合，方便人们的需求，所以该设计未考虑此问题。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供一种智能的中药煎药装置。

具体的技术方案为：

中药煎药装置，包括控制器和锅体，所述的锅体内有内胆，所述的锅体上有锅盖，锅盖上有排气阀，所述的锅盖通过锁钉装置与锅体密封连接；所述的内胆上有进水口，所述的进水口安装有进水电磁阀，所述的进水电磁阀与软管连接，所述的内胆内还安装有高液位传感器，内胆底部安装有低液位传感器和液位计，所述的内胆底部还安装有温度传感器，为DS18B20数字式的温度传感器，所述的锅体底部还有加热器，所述的加热器对内胆底部加热；所述的锅体下方为盛装箱，所述的内胆底部开有出水口，所述的出水口安装有滤网和出药电磁阀，所述的出药电磁阀的出口位于盛装箱内，所述的盛装箱有出药口。

所述的盛装箱底部有斜面，所述的出药口安装在斜面的较低一端。

所述的内胆内还有过滤网，所述的过滤网上开有滤网孔。

所述的控制器包括GSM通信模块、单片机、数码管、熬制模块、功能指示灯和时钟电路，所述的GSM通信模块、数码管、熬制模块、功能指示灯、时钟电路分别与单片机连接，所述的单片机还与所述的温度传感器与连接，所述的单片机还与电源模块、键盘连接。

本实用新型，基于传统煎药器存在的不足之处：如缺乏定时功能，文武火处理简单，功能单一，煎煮不科学等问题，提供的该中药煎药装置，以STC89C52单片机为核心，并结合外界GSM通信模块和熬制装置以及其他辅助模块，如显示模块，温度检测模块，电源模块的系统，该系统可根据用户是否在家，继而自动完成熬制过程。若用户在家则通过用户操作控制面板选择熬制模式，系统自动匹配文武火时间进行熬制，若含有特殊药材时，可根据药性类别，人为判断并通过控制面板输入文武火熬制时间，最终将完成熬制的药汤自动送到盛药罐并储存；若用户不在家则通过GSM模块短信通信进行熬制控制，通过短信将命令发送至单片机，单片机读取短信内容并识别命令，从而选择熬制模式并开始煎药，最终将完成熬制的药汤自动送到盛药罐并储存，当用户回到家中便可取药食用，全过程基本不需要人为操作，由此实现了全自动智能煎药。

熬制中药前，加入药材并等待命令。当收到操作命令时，进水装置从进水口注入适量清水，此时药、水处于分离状态，随后药材与清水混合并浸泡一段时间，最后完成煎煮过程、保存过程。本控制器自行检测各个状态量，并自行修改，几乎不需要人工参与。使用者可以通过两种方式控制：a、通过GSM通信模块的短信控制；b、通过控制面板的按键控制。因为本系统采用高性能低价的芯片，所以造价成本低，普及起来非常容易，对其他的通信设备没有影响。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的控制器结构示意图；

图3是实施例的斩波电路图；

图4是实施例NE555芯片方波产生电路图；

图5是实施例继电器的原理图；

图6是实施例GSM通信模块；

图7是实施例GSM模块电源电路图。

具体实施方式

结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，中药煎药装置，包括控制器和锅体8，所述的锅体8内有内胆7，所述的锅体8上有锅盖，锅盖上有排气阀1，所述的锅盖通过锁钉装置2与锅体8密封连接；所述的内胆7上有进水口，所述的进水口安装有进水电磁阀4，所述的进水电磁阀4与软管3连接，所述的内胆7内还安装有高液位传感器5，内胆7底部安装有低液位传感器12和液位计9，所述的内胆7底部还安装有温度传感器13，所述的锅体8底部还有加热器14，所述的加热器14对内胆7底部加热；所述的锅体8下方为盛装箱16，所述的内胆7底部开有出水口，所述的出水口安装有滤网15和出药电磁阀17，所述的出药电磁阀17的出口位于盛装箱16内，所述的盛装箱16有出药口18。

所述的盛装箱16底部有斜面，所述的出药口18安装在斜面的较低一端。

所述的内胆7内还有过滤网6，所述的过滤网6上开有滤网孔10。

如图2所示，所述的控制器包括GSM通信模块、单片机、数码管、熬制模块、功能指示灯和时钟电路，所述的GSM通信模块、数码管、熬制模块、功能指示灯、时钟电路分别与单片机连接，所述的单片机还与所述的温度传感器13与连接，所述的单片机还与电源模块、键盘连接。

具体的，单片机选用芯片STC89C52，该芯片在MCS-51内核的基础上，进行了外围设计，使功能更加强大，但是价格便宜，是市面上使用最多的单片机之一。STC89C52包括复位电路：复位电路由电阻电容和按键组成，若需复位，只需将单片机的复位引脚的高电平持续两个时钟周期即可。上电复位方式：通电后给RST一个高电平脉冲；手动复位:按键短接RST和电源。

电源模块：可通过usb供电或者通过其他5v电源供电，采用单向二极管进行保护，采用led作为电源指示灯；

时钟电路：本电路向51最小系统工作提供工作频率。采用的晶振为11.0592M，因为11.0592M的晶振可以得到精确的串口通信波特率，使得串口通信更加可靠。时间精度接近1ms。

温度传感器，采用了DS18B20数字式温度传感器，可以避免模拟传感器抗干扰能力差的缺点，而且通过MCU可以直接读取温度传感器的寄存器并得到温度值，然后根据温度来控制中药煎熬的过程中文火和武火的时间比。DS18B20是常用的温度传感器之一，具有体积小，硬件开发成本低，抗干扰能力强，精度高等优点。并且DS18B20数字温度传感器的接线方式简单，通过一根通讯线便可完成数据的读写，它的封装多种多样，可以适应多种环境。DS18B20通过一条线便可完成数据的读写，采取的接线方式如下，其中DQ线及数据通信线连接上拉电阻，然后连接至单片机的I/O口，便可对温度进行读取。

熬制模块，包括以下功能：

(1)斩波电路

为了实现AC/AC电压变换，可以利用半控型电力电子开关进行斩波(PWM)控制来实现。本实施例采用的斩波电压变换电路如图3。通过控制双向晶闸管的开断时间比来实现对负载两端的电压的控制。

热装置是通过加上AC 220V的电压来工作。在AC/AC变换电路中，2号位是控制信号输入点，3号和1号位置就是AC 220V的输入点，当信号输入端是低电平的时候，两个晶闸管是打开的，电流不没法通过，及负载两端的电压为零。当信号输入端是高电平的时候，两个晶闸管是闭合的，电流是可以通过，及负载两端的电压为AC 220V。通过控制晶闸管开断的时间比，可以使得负载两端的电压变化，负载两端的电压变化情况与输入关系为：

其中Ton是双向晶闸管导通时间，而T是周期。

(2)中药熬制文武火的实现

方波的产生由单片机中断产生，也可以通过NE555芯片产生，本方案采用的是NE555芯片，具体设计电路如图4：

方波由out端输出，然后连接图4的控制端口2号位。

电路中，方波周期T＝T1+T2，

低电平维持时间：T1＝0.693RA xC8；

高电平维持时间T2＝0.693RBxC8；

RA指R3与R4靠上部分的总电阻；

RB指R5与R4靠下部分的总电阻；

分析式1，可以得到式子

由上式分析可知，周期主要是和R3、R4、R5电阻的阻值和以及电容C8的大小有关，而它们是不变的，即周期T不变，而导通时间和RB有关，最终判断它只和R4靠下部分的电阻有关，所以可以通过调节R4来改变占空比。

通过实验最后确认文火需要的电压值大小，并不再改变R4，通过是否连通out端和图4的控制端口2号位可以控制文火的产生，2号位上是否高电平来控制武火的产生。

(3)文武火选择

通过控制一组继电器便可实现。原理为常闭接通武火，常开接通文火，一组继电器的原理图如图5：其中2号输出接图3的2号位，用于控制晶闸管的通断；1号输出位接高电平，用于控制武火，3号输出位接方波产生电路的输出位，用于文火控制。

功能指示灯，数码管，显示模块主要采用LED数码管以及功能指示灯，显示的是当前工作状态、中药类型、工作模式以及文火和武火的时间设计。

键盘，采用3×4矩阵键盘用于自定义文武火的时间输入，以及模式选择。设置两个独立开关，一个用于确认使用远程控制即用户出门前需打开，使GSM通信模块初始化，等待短信命令；一个用于确认用户在家，即关闭GSM通信模块，用户自行选择熬制模式。

GSM通信模块TC35i，TC35i模块拥有手机的基本功能：处理GSM终端设备接收到或者要发送的语音和数据信号，并拥有采用蜂窝射频工作的所有模拟、数据功能。模块可以直接插电话卡(大卡)，然后进行调试。

如图6，引脚功能介绍：

在使用过程中，本方案只用到了短信功能。引脚功能简介：

VBTA：模块电源，电压范围要求3.7v到4.5v，不能直接接5v，否则会烧模块；

PWON:：高电平开机，可以直接和5v单片机的端口连接；

GND：模块电源接地；

RXD/TXD：模块的串口控制接口。

TC35i模块电源解决方案：

由于TC35i模块的VBTA引脚的电压范围是3.7v-4.5v，否则会烧坏模块，而我们整个系统控制信号的电压等级一般是5v，这就需要解决模块供电问题。

直接用采用锂电池供电，锂电池两端的电压一般为3.7v。

在5v电压的基础上降压，通过二极管正向导通压降来达到降压的目的，这个原理上设计如图7。

其他，还可以增加以下附加硬件电路：

自动进出水：采用电磁阀机构控制，进水由水位开关配合进水电磁阀，中间可与继电器相连通过单片机控制继电器进而控制水阀的通断。

自动泡药：在中药罐外部由手摇式联动装置控制推杆运动带动放药架上下运动。

防溢出，防烧干：水位开关可以设置相应的水位，在熬药时选择一个合适的高度以至于药不会溢出，设置一个最低水位，当达到最低水位时系统停止工作(正常工作时按照设置好的文武火时间加热，是不会出现烧干现象的，所以当达到最低水位时属于不正常状态，应停止工作。

Claims (4)

1.中药煎药装置，其特征在于，包括控制器和锅体，所述的锅体内有内胆，所述的锅体上有锅盖，锅盖上有排气阀，所述的锅盖通过锁钉装置与锅体密封连接；所述的内胆上有进水口，所述的进水口安装有进水电磁阀，所述的进水电磁阀与软管连接，所述的内胆内还安装有高液位传感器，内胆底部安装有低液位传感器和液位计，所述的内胆底部还安装有温度传感器，所述的锅体底部还有加热器，所述的加热器对内胆底部加热；所述的锅体下方为盛装箱，所述的内胆底部开有出水口，所述的出水口安装有滤网和出药电磁阀，所述的出药电磁阀的出口位于盛装箱内，所述的盛装箱有出药口。

2.根据权利要求1所述的中药煎药装置，其特征在于，所述的盛装箱底部有斜面，所述的出药口安装在斜面的较低一端。

3.根据权利要求1或2所述的中药煎药装置，其特征在于，所述的内胆内还有过滤网，所述的过滤网上开有滤网孔。

4.根据权利要求1所述的中药煎药装置，其特征在于，所述的控制器包括GSM通信模块、单片机、数码管、熬制模块、功能指示灯和时钟电路，所述的GSM通信模块、数码管、熬制模块、功能指示灯、时钟电路分别与单片机连接，所述的单片机还与所述的温度传感器连接，所述的单片机还与电源模块、键盘连接。