本发明涉及中药制造领域,具体涉及上清液抽取方法及装置。
背景技术:
1、水提醇沉法,简称醇沉,是一种常用的液体纯化精制方法,常用于去除中药水煎液中的水溶性杂质。该方法的原理是利用活性成分能良好溶解于乙醇,而大部分杂质不溶于乙醇的物理化学性质差异,加入适量的乙醇后,随着乙醇浓度的逐渐升高,原本溶解在水中的有效成分会转而溶解于乙醇中,形成均一的溶液,而那些不溶于乙醇的杂质则会逐渐析出并沉淀下来。此外,污水处理、水体净化、水体藻类鉴定、溶液浓缩和溶质提取等都可能用到类似的沉淀法。该类沉淀法的核心目标在于有效去除杂质的同时,最大限度的保留有效成分,以提升有效成分的纯度与质量。
2、乙醇沉淀单元的操作工艺及其配套设备的选择与设计,对于确保中药产品的安全性、稳定性及疗效至关重要。它们不仅直接关系到最终产品的纯净度与有效性,还深刻影响着产品的剂型选择与整体质量,是中药现代化生产中不可或缺且紧密相连的关键环节。图1是现有技术中抽取醇沉罐中上清液的示意图,完成醇沉后,药液中的有效成分与杂质充分分离,上层为经过提纯的药液,清澈透明,富含所需的有效成分,简称上清液;而下层则为沉淀废料,主要由不溶于乙醇的杂质组成,简称沉淀物。
3、然而,上清液和沉淀物的分离需要精细化管理,如何精准识别上清液与沉淀物的交接界面,并实现自动化抽取,以保证最终产品的质量与安全性是本领域面临等难题。对此,一些现有技术在传统醇沉工艺的基础上进行了改进。具体可以参考如下现有技术:
4、现有技术1:cn214844218u;
5、现有技术2:cn203989966u;
6、现有技术3:cn117193444a;
7、现有技术4:cn112393783a。
8、其中,现有技术1公开了一种醇沉液在线检测抽取装置,可实时检测以便及时结束收集上清液的过程,现有技术2公开了一种浮漂式自动抽取上清液的装置,然而这两种方法仍难以实现分离过程的自动化。现有技术3和现有技术4公开了基于多传感器信息融合的方法获得交接界面高度,然而这两种方法需要多种传感器以获得多个控制参数,流程复杂,成本高。
9、此外,在醇沉过程中,通常采用酒精浓度超过70%的高浓度酒精作为醇沉溶液。鉴于酒精的高度挥发性,当其与空气混合达到一定比例时,极易构成爆炸性混合气体,此混合气体若遭遇明火、电火花等点火源,极易引发爆炸,对工作人员构成严重身体威胁乃至生命危险,并直接导致生产流程中断,给企业带来重大的经济损失。因此,在设计自动化醇沉提取系统时,对所用设备的防爆安全性能有着极为严格的标准。
10、如何安全、有效地定位上清液面和上清液与沉淀的分接界面,实现上清液和沉淀物分离的自动化和智能化,是中药现代化生产中不可或缺且紧密相连的关键环节。
技术实现思路
1、为了缓解或部分缓解上述技术问题,本发明的解决方案如下所述:
2、一种上清液抽取方法,包括如下步骤:
3、步骤s1、开始抽取上清液;
4、步骤s2、标定上清液与沉淀物的交接界面,利用视觉传感器捕捉上清液与沉淀物交接界面上的关键点;
5、步骤s3、根据所述关键点在视觉传感器成像的像素平面中的像素位置,获得所述交接界面的实际物理高度;
6、步骤s4、测量当前抽取管道的高度信息;
7、步骤s5、根据所述交接界面的实际物理高度和当前抽取管道的高度信息,判断是否满足停止抽取条件,若是,则停止抽取。
8、进一步地,所述步骤s2中,利用固定频率闪烁的红外光纤标定上清液与沉淀物的交接界面。
9、进一步地,所述视觉传感器是事件相机。
10、进一步地,所述步骤s3中,利用相机标定算法计算所述交接界面的实际物理高度。
11、进一步地,所述步骤s3中,根据像素坐标系中像素位置与世界坐标系中位置信息的对应关系,获得上清液与沉淀物交接界面的实际物理高度。
12、进一步地,测量抽取管道相对于初始位置的位移量,获得当前抽取管道的高度信息。
13、进一步地,基于事件相机输出的事件流,获得当前抽取管道的高度信息。
14、进一步地,所述抽取管道以预设的速率开始缓慢下降。
15、进一步地,当所述交接界面的实际物理高度与当前抽取管道的高度信息的差值小于或等于预设值时,停止抽取。
16、本发明还涉及一种上清液抽取装置,包括:
17、抽取部件,通过抽取管道抽取或虹吸上清液;
18、检测部件,用于检测上清液与沉淀物的交接界面,获得交接界面的实际物理高度;
19、位移计量部件,测量抽取管道相对于初始位置的位移量,从而获得当前抽取管道的高度信息;
20、升降控制部件,基于检测部件获得的交接界面的实际物理高度和位移计量部件获得的当前抽取管道的高度信息,控制抽取部件的运动状态或工作状态。
21、进一步地,所述检测部件包括激光测量模块和视觉检测模块;
22、所述激光测量模块,用于控制红外光纤以固定频率闪烁;
23、所述视觉检测模块,利用事件相机捕捉上清液与沉淀物的交接界面,根据事件相机成像获得的所述交接界面上关键点的像素位置,计算所述交接界面的实际物理高度。
24、进一步地,利用相机标定算法计算交接界面的实际物理高度。
25、进一步地,当所述交接界面的实际物理高度与当前抽取管道的高度信息的差值小于或等于预设值时,停止抽取。
26、进一步地,所述激光测量模块包括调制光源和红外光纤,所述调制光源以固定频率发出红外光,所述红外光通过红外光纤在醇沉罐中闪烁。
27、进一步地,所述抽取管道的运动状态包括如下的一种或多种:下降、上升、停止、下降速度或上升速度;
28、所述抽取管道的工作状态包括如下的一种或多种:停止抽取、开始或继续抽取,或降低抽取强度。
29、进一步地,所述上清液是提纯药液。
30、本发明技术方案,具有如下有益的技术效果之一或多个:
31、(1)本发明利用类脑视觉技术感知上清液和沉淀物的交接界面,实时高效;
32、(2)本发明不需要人工干预,实现了上清液抽取过程的自动化和智能化;
33、(3)本发明中光源被安全地安装在醇沉罐体外部,光纤仅作为光信号传输媒介,提升了自动化抽取设备的安全性;
34、(4)本发明的检测部件、位移计量部件及升降控制部件均置于醇沉罐体外侧,避免了带电部件与高浓度酒精或酒精蒸气的直接接触,进一步降低了安全事故发的可能性。
35、此外,本发明还具有的其它有益效果将在具体实施例中提及。
1.一种上清液抽取方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的上清液抽取方法,其特征在于:
3.根据权利要求1或2所述的上清液抽取方法,其特征在于:
4.根据权利要求3所述的上清液抽取方法,其特征在于:
5.根据权利要求3所述的上清液抽取方法,其特征在于:
6.一种上清液抽取装置,其特征在于,包括:
7.根据权利要求6所述的上清液抽取装置,其特征在于:
8.根据权利要求7所述的上清液抽取装置,其特征在于:
9.根据权利要求6至8任一项所述的上清液抽取装置,其特征在于:
10.根据权利要求9所述的上清液抽取装置,其特征在于: