一種中藥提取過程溫度精確控制裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種中藥提取過程溫度精確控制裝置及方法，裝置中設(shè)置有第一PID調(diào)節(jié)器、第二PID調(diào)節(jié)器、夾套溫度傳感器和罐內(nèi)溫度傳感器。采用此裝置進行中藥提取過程溫度的精確控制，第二PID調(diào)節(jié)器和夾套溫度傳感器控制夾套溫度，第二PID調(diào)節(jié)器的輸出直接反饋給蒸汽調(diào)節(jié)閥；第一PID調(diào)節(jié)器和罐內(nèi)溫度傳感器控制提取罐罐內(nèi)溫度，第一PID調(diào)節(jié)器的輸出反饋給第二PID調(diào)節(jié)器，第一PID調(diào)節(jié)器的輸出作為第二PID調(diào)節(jié)器的設(shè)定值。通過上述方式，本發(fā)明通過引入新變量夾套溫度，解決了目前中藥提取過程溫度無法精確控制等問題，實現(xiàn)了中藥提取過程溫度精確控制，實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)，并提高了中藥提取工藝批次穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量。
【專利說明】
一種中藥提取過程溫度精確控制裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及中藥制藥工藝控制領(lǐng)域，具體為中藥提取工藝領(lǐng)域，特別是涉及一種中藥提取過程溫度精確控制裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]中藥所含的化學(xué)成份十分復(fù)雜，既含有多種有效成份，又含有多種無效成份，也可能包含有有毒成份。提取中藥的有效成分并進一步加以分離、純化，得到有效單體是中藥研究領(lǐng)域中的一項重要內(nèi)容。中藥提取就是利用一些技術(shù)最大限度提取其中有效成份，使得中藥制劑的內(nèi)在質(zhì)量和臨床治療效果提高，使中藥的效果得以最大限度的發(fā)揮。由于中藥提取過程受加熱源蒸汽品質(zhì)的影響，外界擾動非常大，加上溫度調(diào)節(jié)滯后性非常大，目前采用的常規(guī)PID調(diào)節(jié)無法實現(xiàn)提取過程溫度的精確控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種中藥提取過程溫度精確控制裝置及方法，能夠?qū)崿F(xiàn)中藥提取過程的溫度精確控制。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供一種中藥提取過程溫度精確控制裝置，包括提取罐、夾套、第一 PID調(diào)節(jié)器、第二 PID調(diào)節(jié)器、罐內(nèi)溫度傳感器、夾套溫度傳感器、蒸汽調(diào)節(jié)閥，所述夾套套于所述提取罐的罐體外部，所述罐內(nèi)溫度傳感器測量所述提取罐罐內(nèi)溫度，所述第一 PID調(diào)節(jié)器與所述罐內(nèi)溫度傳感器相連，所述夾套溫度傳感器測量所述夾套溫度，所述第二 PID調(diào)節(jié)器與所述夾套溫度傳感器相連，所述第一 PID調(diào)節(jié)器、所述第二 PID調(diào)節(jié)器、所述蒸汽調(diào)節(jié)閥依次相連，所述蒸汽調(diào)節(jié)閥控制蒸汽對所述提取罐的供給。
[0005]提供一種中藥提取過程溫度精確控制方法，包括步驟為:
中藥提取過程溫度精確控制裝置設(shè)置有第一 PID調(diào)節(jié)器、第二 PID調(diào)節(jié)器、夾套溫度傳感器和罐內(nèi)溫度傳感器；
所述第二 PID調(diào)節(jié)器和夾套溫度傳感器控制夾套溫度，所述第二 PID調(diào)節(jié)器的輸出直接反饋給蒸汽調(diào)節(jié)閥；
所述第一 PID調(diào)節(jié)器和罐內(nèi)溫度傳感器控制提取罐罐內(nèi)溫度，所述第一 PID調(diào)節(jié)器的輸出反饋給所述第二 PID調(diào)節(jié)器，所述第一 PID調(diào)節(jié)器的輸出作為所述第二 PID調(diào)節(jié)器的設(shè)定值。
[0006]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述第二PID調(diào)節(jié)器和所述夾套溫度傳感器通過PID
控制算法控制夾套溫度。
[0007]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述第一PID調(diào)節(jié)器和所述罐內(nèi)溫度傳感器通過PID控制算法控制夾提取罐罐內(nèi)溫度。
[0008]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述第一PID調(diào)節(jié)器的輸出用來改變所述第二PID調(diào)節(jié)器的設(shè)定值，以保證蒸汽溫度不會超高。
[0009]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述第一PID控制器通過P-1-D值進行斜坡設(shè)定，防止水溫上升速度超過指標。
[0010]在本發(fā)明一個較佳實施例中，所述第一PID控制器設(shè)定為反作用模式。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的中藥提取過程溫度精確控制裝置及方法，通過引入新變量夾套溫度，解決了目前中藥提取過程溫度無法精確控制等問題，實現(xiàn)了中藥提取過程溫度精確控制，實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)，并提高了中藥提取工藝批次穩(wěn)定性和產(chǎn)品質(zhì)量。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中:
圖1是本發(fā)明的中藥提取過程溫度精確控制裝置一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖中各部件的標記如下:1、夾套溫度傳感器，2、罐內(nèi)溫度傳感器，3、第二 PID調(diào)節(jié)器，4、第一 PID調(diào)節(jié)器，5、蒸汽調(diào)節(jié)閥，6、提取罐，7、夾套。
【具體實施方式】
[0013]下面將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0014]實施例一:
請參閱圖1，本發(fā)明實施例包括:
一種中藥提取過程溫度精確控制裝置，包括提取罐6、夾套7、第一 PID調(diào)節(jié)器4、第二 PID調(diào)節(jié)器3、罐內(nèi)溫度傳感器2、夾套溫度傳感器1、蒸汽調(diào)節(jié)閥5。所述夾套7套于所述提取罐6的罐體外部。所述罐內(nèi)溫度傳感器2測量所述提取罐6罐內(nèi)溫度，所述第一 PID調(diào)節(jié)器4與所述罐內(nèi)溫度傳感器2相連。所述夾套溫度傳感器I測量所述夾套7溫度，所述第二PID調(diào)節(jié)器3與所述夾套溫度傳感器I相連。所述第一 PID調(diào)節(jié)器4、所述第二 PID調(diào)節(jié)器3、所述蒸汽調(diào)節(jié)閥5依次相連，所述蒸汽調(diào)節(jié)閥5控制蒸汽對所述提取罐6的供給。PID調(diào)節(jié)器為比例-積分-微分調(diào)節(jié)器，屬于閉環(huán)控制。
[0015]實施例二:
在本實施例的中藥提取過程中，要求:
提取罐6罐內(nèi)溫度需要從15°C加熱至1000C，并在1000C維持2小時。
[0016]在任何時候提取罐6罐內(nèi)溫度不能超過lOrC，不能低于99°C，提取罐6溫度上升速度不能超過l°C/min。
[0017]在任何時候夾套溫度傳感器I讀數(shù)不能超過110°C。
[0018]提供一種中藥提取過程溫度精確控制方法，包括步驟為:
為了測量提取罐6的罐內(nèi)溫度，本發(fā)明引入了新變量夾套溫度，并設(shè)置了第一 PID調(diào)節(jié)器4S卩主PID調(diào)節(jié)器和第二 PID調(diào)節(jié)器3S卩副PID調(diào)節(jié)器； 所述第二 PID調(diào)節(jié)器3和夾套溫度傳感器I通過PID控制算法控制夾套溫度，所述第二PID調(diào)節(jié)器3的輸出直接反饋給蒸汽調(diào)節(jié)閥5;
所述第一 PID調(diào)節(jié)器4和罐內(nèi)溫度傳感器2通過PID控制算法控制提取罐6罐內(nèi)溫度，所述第一 PID調(diào)節(jié)器4的輸出反饋給所述第二 PID調(diào)節(jié)器3并作為所述第二 PID調(diào)節(jié)器3的設(shè)定值；
所述第一 PID調(diào)節(jié)器4的輸出用來改變所述第二 PID調(diào)節(jié)器3的設(shè)定值，以保證蒸汽溫度不會超尚。
[0019]針對上述中藥提取過程的要求，具體的操作步驟為:
(1)第一PID控制器4通過P-1-D值進行斜坡設(shè)定，防止水溫上升速度超過指標；
(2)第一PID控制器4設(shè)定為反作用模式，因此第一 PID控制器4對第二 PID控制器3的輸出在提取罐6罐內(nèi)溫度低于99°C時為20mA，在提取罐6罐內(nèi)溫度高于lOrC時為4mA;
(3)第二PID控制器3的遠程設(shè)定為當夾套溫度傳感器I讀數(shù)是100°C時，向蒸汽調(diào)節(jié)閥5的輸出信號為4mA，當夾套溫度傳感器I讀數(shù)是110°C時，向蒸汽調(diào)節(jié)閥5的輸出是20mA。
[0020]本發(fā)明的有益效果是:
由于溫度傳熱的滯后性，如果用單PID調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)，當罐內(nèi)溫度傳感器2測量的罐內(nèi)溫度低于設(shè)定值時，蒸汽調(diào)節(jié)閥5調(diào)大開度，增加蒸汽供給量，由于傳熱滯后，罐內(nèi)溫度升溫較慢，但罐內(nèi)溫度傳感器2讀數(shù)并沒發(fā)生變化，蒸汽調(diào)節(jié)閥5繼續(xù)調(diào)大，當罐內(nèi)溫度檢測到變化時，蒸汽往往已經(jīng)供給過量，盡管蒸汽調(diào)節(jié)閥5開始調(diào)小，但罐內(nèi)溫度由于滯后還會繼續(xù)增加，不利于提取罐的精確控制。
[0021 ]采用本發(fā)明的裝置及方法，如果罐內(nèi)溫度低于設(shè)定值時，第一PID調(diào)節(jié)器4S卩主PID調(diào)節(jié)器立即將輸出反饋給第二 PID調(diào)節(jié)器3即副PID調(diào)節(jié)器。第二 PID調(diào)節(jié)器3立即將第一 PID調(diào)節(jié)器4反饋的值作為設(shè)定值，蒸汽調(diào)節(jié)閥5根據(jù)夾套溫度傳感器I的數(shù)值與設(shè)定值做比較，開始PID調(diào)節(jié)，將夾套溫度傳感器I的讀數(shù)穩(wěn)定在第一 PID調(diào)節(jié)器4的給定上。這樣完全解決了溫度傳熱滯后導(dǎo)致的提取罐溫度無法精確控制的問題
以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種中藥提取過程溫度精確控制裝置，其特征在于，包括提取罐、夾套、第一 PID調(diào)節(jié)器、第二PID調(diào)節(jié)器、罐內(nèi)溫度傳感器、夾套溫度傳感器、蒸汽調(diào)節(jié)閥，所述夾套套于所述提取罐的罐體外部，所述罐內(nèi)溫度傳感器測量所述提取罐罐內(nèi)溫度，所述第一 PID調(diào)節(jié)器與所述罐內(nèi)溫度傳感器相連，所述夾套溫度傳感器測量所述夾套溫度，所述第二 PID調(diào)節(jié)器與所述夾套溫度傳感器相連，所述第一 PID調(diào)節(jié)器、所述第二 PID調(diào)節(jié)器、所述蒸汽調(diào)節(jié)閥依次相連，所述蒸汽調(diào)節(jié)閥控制蒸汽對所述提取罐的供給。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中藥提取過程溫度精確控制方法，其特征在于，包括步驟為: 中藥提取過程溫度精確控制裝置設(shè)置有第一 PID調(diào)節(jié)器、第二 PID調(diào)節(jié)器、夾套溫度傳感器和罐內(nèi)溫度傳感器； 所述第二 PID調(diào)節(jié)器和夾套溫度傳感器控制夾套溫度，所述第二 PID調(diào)節(jié)器的輸出直接反饋給蒸汽調(diào)節(jié)閥； 所述第一 PID調(diào)節(jié)器和罐內(nèi)溫度傳感器控制提取罐罐內(nèi)溫度，所述第一 PID調(diào)節(jié)器的輸出反饋給所述第二 PID調(diào)節(jié)器，所述第一 PID調(diào)節(jié)器的輸出作為所述第二 PID調(diào)節(jié)器的設(shè)定值。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述第二PID調(diào)節(jié)器和所述夾套溫度傳感器通過PID控制算法控制夾套溫度。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述第一PID調(diào)節(jié)器和所述罐內(nèi)溫度傳感器通過PID控制算法控制夾提取罐罐內(nèi)溫度。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述第一PID調(diào)節(jié)器的輸出用來改變所述第二PID調(diào)節(jié)器的設(shè)定值，以保證蒸汽溫度不會超高。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述第一PID控制器通過P-1-D值進行斜坡設(shè)定，防止水溫上升速度超過指標。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述第一PID控制器設(shè)定為反作用模式。
【文檔編號】G05D23/20GK106094926SQ201610422419
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月16日 公開號201610422419.5, CN 106094926 A, CN 106094926A, CN 201610422419, CN-A-106094926, CN106094926 A, CN106094926A, CN201610422419, CN201610422419.5
【發(fā)明人】陳勇, 劉雪松, 黃中海, 宋波, 林志展, 李頁瑞
【申請人】蘇州浙遠自動化工程技術(shù)有限公司