本發明涉及中藥提取，尤其涉及一種中藥材提取裝置的動態調節方法及系統。

背景技術：

1、中藥提取技術領域包含對中藥材的有效成分進行提取、分離、濃縮等過程的研究與應用。該領域的核心內容主要涉及如何通過物理、化學、機械等方法，利用溶劑、溫度、壓力等條件，將中藥材中的有效成分提取出來，以達到制備中藥提取液、提取物及濃縮物的目的。

2、其中，中藥材提取裝置的動態調節方法是指通過動態調節提取過程中的多個參數，確保提取過程中各個環節能夠達到最佳狀態。涉及如何實時監控和調節提取設備中的溫度、壓力、流速、溶劑濃度等關鍵因素，從而優化中藥提取的過程。該方法具體通過實時反饋機制，動態調整提取過程中的關鍵操作參數，避免在固定條件下進行提取，從而保證提取過程的高效與穩定。

3、現有技術的不足之處在于其操作參數通常依賴固定的預設條件進行提取，缺乏根據實時反饋動態調整參數的機制。這種固定的操作方式可能導致藥效成分提取效率的波動，特別是在溶劑流速、提取時間、溶劑濃度等方面，未能充分考慮每個提取階段的實時需求。具體來說，在傳統的提取裝置中，藥效成分的濃度變化通常不會被實時監控，設備參數如流速、溫度、提取時間等固定設置，可能導致提取過度或不足。例如，若溶劑流速過低，藥效成分的提取效率低下，而溶劑流速過高，則可能導致藥效成分的損失。傳統方法無法根據藥效成分濃度的變化動態優化這些參數，容易造成藥材浪費或提取效果不佳。因此，固定設置的操作模式在應對復雜和變化的提取需求時，無法靈活應變，導致提取過程中的效率無法最大化，尤其在處理不同中藥材時，缺乏足夠的適應性，最終影響整體藥效成分的提取效果。

技術實現思路

1、本發明的目的是解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種中藥材提取裝置的動態調節方法及系統。

2、為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：一種中藥材提取裝置的動態調節方法，包括以下步驟：

3、s1：獲取中藥材提取裝置藥材提取過程中的參數，并將參數按照固定時刻劃分，計算每個時刻對應參數的熵值，根據熵值變化趨勢評估溶劑流速調整空間，生成溶劑流速動態調整評估結果；

4、s2：通過最大熵原理分析所述溶劑流速動態調整評估結果中的最佳溶劑流速范圍，參照最佳溶劑流速范圍自動限制中藥材提取裝置中用于流速調整的幅度與頻率，得到溶劑流速優化調整結果；

5、s3：實時監測所述溶劑流速優化調整結果中的中藥材成分濃度變化情況，定義每種中藥材的提取目標函數，通過計算目標函數的值，并將目標函數的值與預設的藥效成分濃度比較，根據比較結果動態調整中藥材提取裝置的提取時間，生成中藥材提取時間優化結果；

6、s4：分析所述溶劑流速優化調整結果和中藥材提取時間優化結果，調整前后的流速和提取時間對藥效成分濃度的影響，預測藥效成分的未來調整需求，根據未來調整需求調整藥材提取過程中對應的參數，得到中藥材提取裝置的動態調節結果。

7、作為本發明的進一步方案，所述溶劑流速動態調整評估結果的獲取步驟具體為：

8、s111：獲取中藥材提取裝置藥材提取過程中的溶劑流速、溶劑濃度、溶劑溫度參數，對藥材提取過程中的參數按照固定時刻劃分，得到藥材提取數據劃分結果；

9、s112：基于所述藥材提取數據劃分結果，采用公式：

10、；

11、計算每個時刻t對應參數的熵值；

12、其中，表示在時刻t時，第i個參數的概率分布，表示第i個參數在前后時刻之間的變化量，表示調整系數，n表示參與計算的參數個數。

13、s113：通過比較所述每個時刻對應參數的熵值在對應時刻的熵值變化趨勢，根據熵值變化趨勢評估溶劑流速調整空間，生成溶劑流速動態調整評估結果。

14、作為本發明的進一步方案，所述溶劑流速優化調整結果的獲取步驟具體為：

15、s211：通過最大熵原理分析所述溶劑流速動態調整評估結果中的最佳溶劑流速范圍，參照最佳溶劑流速范圍自動限制中藥材提取裝置中用于流速調整的幅度與頻率，得到限制后流速調整的幅度與頻率；

16、s212：將所述限制后流速調整的幅度與頻率與即時獲得的流速與預設的流速閾值范圍進行比對，判斷當前流速是否在流速閾值范圍內，若即時獲得的流速超出流速閾值范圍，則自動進行幅度與頻率的迭代調整，得到溶劑流速優化調整結果。

17、作為本發明的進一步方案，所述計算目標函數的值的步驟具體為：

18、s311：實時監測所述溶劑流速優化調整結果中的中藥材成分濃度變化情況，根據中藥材成分濃度變化情況定義每種中藥材的提取目標函數，根據目標函數對提取效果進行量化，得到量化后的提取效果；

19、s312：基于所述量化后的提取效果，采用公式：

20、；

21、計算目標函數值f；

22、其中，表示第j個成分的權重系數，表示時刻t的第j個成分的濃度，表示第j個成分的目標濃度，m表示參與計算的藥效成分的數量。

23、作為本發明的進一步方案，所述中藥材提取時間優化結果的獲取步驟具體為：

24、s321：將所述目標函數值與預設的藥效成分濃度比較，根據比較結果動態調整中藥材提取裝置的提取時間，若藥效成分濃度變化超過預設變化閾值，則延長提取時間，若藥效成分濃度變化低于預設變化閾值，則縮短提取時間，得到調整后的提取效果；

25、s322：根據所述調整后的提取效果，檢查中藥材提取時間的延長或縮短程度，并根據當前情況進行調整，若提取時間需要延長，則需要根據設定的比例或時間范圍擴展提取時間，若提取時間需要縮短，則減少提取時間，得到中藥材提取時間優化結果。

26、作為本發明的進一步方案，所述預測藥效成分的未來調整需求的步驟具體為：

27、s411：基于所述溶劑流速優化調整結果和中藥材提取時間優化結果，比較調整前后的流速和提取時間對藥效成分濃度的影響，并判斷是否超過預設的藥效成分濃度變化閾值，生成溶劑流速和提取時間調整效果評估結果；

28、s412：基于所述溶劑流速和提取時間調整效果評估結果，采用公式：

29、；

30、計算根據當前濃度變化和時間間隔，預測在未來時刻的藥效成分濃度，根據未來時刻的藥效成分濃度分析變化趨勢，得到藥效未來變化趨勢分析結果；

31、其中，表示當前時刻t下的藥效成分濃度，表示藥效成分濃度隨時間變化的速率，表示預測的時間間隔，指從當前時刻t到未來時刻的時間差。

32、作為本發明的進一步方案，所述中藥材提取裝置的動態調節結果的步驟具體為：

33、s421：基于所述藥效未來變化趨勢分析結果，分析調整后的溶劑流速和提取時間對藥效成分濃度的影響，并根據濃度的變化趨勢判斷是否需要繼續調整提取時間或流速，生成藥效成分濃度變化趨勢評估結果；

34、s422：基于所述藥效成分濃度變化趨勢評估結果，調整藥材提取過程中對應的藥材提取過程中的參數，得到中藥材提取裝置的動態調節結果。

35、一種中藥材提取裝置的動態調節系統，所述中藥材提取裝置的動態調節系統用于執行上述中藥材提取裝置的動態調節方法，所述系統包括：

36、溶劑流速調整模塊獲取中藥材提取過程中的參數數據，按固定時刻劃分，計算每個時刻參數的熵值，并分析熵值變化趨勢，評估溶劑流速調整空間，生成溶劑流速動態調整評估結果；

37、最佳流速范圍確定模塊通過分析所述溶劑流速動態調整評估結果，確定最佳溶劑流速范圍，限制流速調整幅度與頻率，生成溶劑流速優化調整結果；

38、提取時間調整模塊實時監測所述溶劑流速優化調整結果中的成分濃度變化，計算目標函數并與預設藥效成分濃度對比，根據對比結果，動態調整提取時間，生成中藥材提取時間優化結果；

39、整體優化調整模塊分析所述溶劑流速優化調整結果與中藥材提取時間優化結果，評估流速和提取時間的調整對藥效成分濃度的影響，預測未來調整需求，調整提取過程中參數，生成中藥材提取裝置的動態調節結果。

40、與現有技術相比，本發明的優點和積極效果在于：

41、本發明中，通過動態調整中藥材提取過程中的多個關鍵操作參數，如溶劑流速、提取時間、溫度等，顯著提高了提取過程的精準性和靈活性。在每個步驟中，系統通過實時反饋機制獲取數據，并根據熵值變化趨勢預測未來調整需求。這種基于實時數據的調整方法，避免了傳統固定條件下的提取，確保了提取過程的高效與穩定。通過對藥效成分濃度的實時監測，系統能夠動態優化提取時間，避免過度提取或提取不足，從而最大化藥效成分的濃度。通過最大熵原理分析和比較流速調整空間，系統能夠自動調整溶劑流速，使其保持在最優范圍內，提高了溶劑與藥材的接觸效率。動態調節的過程不僅反應靈敏，還能夠根據每個階段的反饋結果調整參數，保證整個提取過程在變化環境下的穩定性。