本實用新型屬于中藥煎藥技術領域,具體涉及一種實現智能控制的自動化中藥煎藥裝置。
背景技術:
中藥的煎熬對中藥藥性的發揮非常重要,因此需要在熬制期間對火候掌握非常到位。當前國內對中藥熬制并沒有嚴格規范,大多通過人工掌握火候,控制中藥的熬制;也有自動化的裝置,其對中藥火候的控制是通過溫度的設定來完成的,但大多只能完成幾種狀態,如文火熬制或武火熬制;有的裝置,在中藥熬制時,加入溫度控制裝置,通過終端設置溫度來控制火候的大小;有的系統也加入了溫度控制系統,但溫度控制不精確,溫度漂移誤差大,對藥效的發揮也有影響;中藥配方的不同也需要不同的溫度響應,有的設備不能根據藥物品種來調整對溫度的控制。
總之,火候大小的不穩定和不可控會對不同中藥藥效的發揮帶來影響,降低治療效果,甚至會帶來負面影響。
技術實現要素:
為解決現有技術的缺陷,本實用新型提供了一種自動化程度和智能化水平高的中藥煎藥裝置。
本實用新型所采取的技術方案為:
一種中藥煎藥裝置,包括:微控制顯示器、固態繼電器、 橫流風扇、底座 、藥罐、通訊電纜,其特征在于:所述藥罐置于底座 上,所述微控制顯示器和橫流風扇分別通過通訊電纜與底座相連,所述微控制顯示器和底座之間還設有固態繼電器。所述底座具有加熱功能,優選為加熱磚。
所述藥罐內部設有多個溫度傳感器,分別為:位于藥罐上部的第一溫度傳感器,位于藥罐中部的第二溫度傳感器,位于藥罐底部的第三溫度傳感器,所述溫度度傳感器將信號傳送至微控制器,對溫度進行平均處理,確保藥罐溫度的準確性。
本實用新型裝置采用智能控制器控制底座加熱,溫度傳感器采集藥罐周邊溫度信息,從而得倒熬藥溫度,位控制器通過采集的溫度信息控制當前是否繼續加熱,或者當溫度大于預訂溫度時啟動風扇降溫,加熱溫度始終維持在預定加熱曲線上。
本實用新型的有益效果在于:
1)本實用新型裝置通過對現有中藥加熱系統進行改進,采用智能控制方式,根據不同中藥采用不同溫度曲線熬制中藥,溫度變化曲線和加熱時間均可控。從而實現對不同中藥配方采用不同溫度加熱曲線,保證中藥藥效的最大發揮。
2)本實用新型裝置替代人工煎藥為自動化煎藥;熬藥溫度控制精度高;可根據不同中藥配方自主選擇配置煎藥溫度曲線;熬藥溫度可保存,供熬藥人員下次繼續熬藥,也可供專業熬藥人員對熬藥特性進行分析,掌握溫度最佳效果。
附圖說明
圖1為本實用新型中藥煎藥裝置結構示意圖;
其中: 1—微控制顯示單元 2—固態繼電器 3—橫流風扇4—第一溫度傳感器 5—第二溫度傳感器 6—第三溫度傳感器 7—底座 8—煎藥罐 9—通訊電纜。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型進行詳細的描述,以使得本實用新型的上述優點更加明確。
如圖1所示的一種中藥煎藥裝置,包括:微控制顯示器1、固態繼電器2、 橫流風扇3、底座 7、藥罐8、通訊電纜9,其特征在于:所述藥罐8置于底座 7上,所述微控制顯示器1和橫流風扇3分別通過通訊電纜與底座7相連,所述微控制顯示器1和底座7之間還設有固態繼電器2。
所述底座具有加熱功能,優選為加熱磚。
所述藥罐8內部設有多個溫度傳感器,分別為:位于藥罐上部的第一溫度傳感器4,位于藥罐上部的第二溫度傳感器5,位于藥罐上部的第三溫度傳感器6,所述溫度度傳感器將信號傳送至微控制器,對溫度進行平均處理,確保藥罐溫度的準確性。
圖1中,微控制顯示器1的作用是控制底座7發熱、橫流風扇3工作、接受溫度傳感器信號,并能提供良好的人機界面;固態繼電器2的作用是保證控制波形的完整性;橫流風扇3的作用是降溫;溫度傳感器的作用是測量熬藥儲罐的溫度,確保溫度的精確度;底座7的作用是提供加熱能量;藥罐8的作用是放置中藥;通訊電纜9的作用是器件之間通訊及供電。
其中,本實用新型的原理敘述如下:
控制器通過控制PWM的占空比控制固態繼電器導通時間,即控制底座的發熱時間(繼電器輸出PWM與工頻一致,保證一秒時間有50個完整波形,占空比為百分之百時為全速加熱,占空比為零時停止加熱),通過布置在熬藥儲罐上的三個溫度傳感器實時監測藥罐內的溫度,當需要某一溫度時,通過輸出不同占空比的PWM控制發熱磚加熱時間,當溫度低于設定溫度時,控制繼電器導通加熱,當溫度高于設定溫度時,降低加熱時間,開啟橫流風扇散熱,直到溫度恒定在預設溫度。
執行過程如下:
1、 設定加熱方式
分為手動方式或者自動方式,
手動加熱:人為設定加熱溫度值,當溫度達到預設溫度時即保持溫度不變,溫度會保持并報警提示加熱完畢,按停止按鈕即可停止加熱;
自動加熱:設定加熱曲線,加載加熱曲線,溫度會按照設定曲線進行加熱,當到達曲線結尾時,溫度會保持并報警提示加熱完畢,按停止按鈕即可停止加熱;
2、 溫度控制算法
采用PID算法對溫度進行控制,控制框圖如下所示
控制公式為:
u(x)位控制器輸出PWM;
err(t)為實時溫度與預設溫度差值;
kp位比例因子;
T為積分時間;
3、 算法具體實現
float PID(float e,float kp,float ki,float kd)
{
static float e_s=0,sum=0;//e_s用于保存上一次的誤差值,用于計算微分項。Sum用于計算累加和,計算積分項。
float r;
sum+=e;//計算積分累加和
r=kp*e+ki*sum+kd*(e-e_s);//從左至右分別是比例項、積分項、微分項
e_s=e;//保存這一次的誤差值用于下一次微分計算
return r;
}
本實用新型要求除保護在功能上的結構,同時也要求保護與上述產品描述的其它傳動、布置等相類似方式。需要注意的是,上述具體實施例僅僅是示例性的,在本實用新型的上述教導下,本領域技術人員可以在上述實施例的基礎上進行各種改進和變形,而這些改進或者變形落在本實用新型的保護范圍內。本領域技術人員應該明白,上面的具體描述只是為了解釋本實用新型的目的,并非用于限制本實用新型。本實用新型的保護范圍由權利要求及其等同物限定。