多模块近红外在线监测系统及其应用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多模块近红外在线监测系统及其应用方法，该系统包括双联过滤器、变频转子泵、光纤及检测组件；双联过滤器的输入端分别通过第一进液阀、第二进液阀对应地与盛有待测药液的设备A、设备B连接，输出端与变频转子泵的输入端连接；变频转子泵的输出端与检测组件连接；检测组件，用于消除待测药液内的湍流及气泡，检测组件的输出端分别通过第一出液阀、第二出液阀与对应地设备A、设备B连接；光纤连接于所述检测组件及在线近红外光谱分析仪之间。本发明专利技术包括动态、静态方式全自动采集光谱，特别是静态采集方式，可完全消除湍流对近红外光谱基线的影响，大幅度提高近红外在线监测精度，促进近红外在线检测技术的推广和应用。

Multi-module Near Infrared Online Monitoring System and Its Application

The invention discloses a multi-module near infrared on-line monitoring system and its application method, which comprises a dual filter, a variable frequency rotor pump, an optical fiber and a detection component; the input terminals of the dual filter are respectively connected with the equipment A and B containing the liquid to be tested through the first and second inlet valves, and the output terminals are connected with the input terminals of the variable frequency rotor pump. The output end of the pump is connected with the detection module; the detection module is used to eliminate turbulence and bubbles in the liquid to be tested; the output end of the detection module is connected with the corresponding ground equipment A and B through the first and second liquid outlet valves respectively; and the optical fiber is connected between the detection module and the on-line near infrared spectrometer. The invention includes dynamic and static automatic spectrum acquisition mode, especially static spectrum acquisition mode, which can completely eliminate the influence of turbulence on near infrared spectral baseline, greatly improve the precision of near infrared online monitoring, and promote the popularization and application of near infrared online detection technology.

【技术实现步骤摘要】
多模块近红外在线监测系统及其应用方法
本专利技术涉及在线检测
，具体涉及一种多模块近红外在线监测系统及其应用方法。
技术介绍
近红外光谱分析技术具有光谱采集便捷、分析时间短、不破坏样品、不消耗试剂、不污染环境等优点，可通过数学建模完成对复杂体系的多指标检测，已逐渐广泛应用于中药生产各个关键质量环节的实时分析。目前关于近红外光谱分析技术在中药生产质控领域中的应用已有相关专利文献，如专利“一种丹红注射液双效浓缩过程在线检测方法(CN201410135322.7)”，“金银花浓缩过程在线实时放行检测方法(CN201510177436.2)”，“一种丹红注射液醇沉过程在线检测方法(CN201210070474.4)”等。上述各专利使用工业生产的常规在线检测装置，包括流通池、光纤探头等，并没有对在线检测的药液采取专业的过滤除泡以及流量调节等措施。由于中药生产对象的特殊性，如药液中不溶性固体颗粒多、易产生大量泡沫、流速不稳定等，直接影响近红外光谱采集，导致异常、错误光谱和基线漂移的频繁产生，无法保证光谱采集的稳定性以及所建模型的准确性和可靠性。为了消除固体杂质、泡沫、温度对近红外光谱的影响，专利“一种近红外在线检测预处理系统及其应用(CN201110093881.2)”设计对待测药液按照设定参数自动对液体进行过滤除泡、温度控制、流量控制、光谱采集、样品收集以及清洗排污等，光谱稳定性虽然有大幅提升，但仍无法消除湍流对光谱的影响。目前近红外用于中药生产过程质量控制一般为每台生产设备单独配备一套近红外在线检测装置(流通池)，检测成本较大。此外，通过查询现有文献，已有的近红外在线检测案例均未实现预测结果的反馈控制，无法真正实现生产过程的在线实时调控，与真正对生产过程的质量监控仍有较大距离。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种多模块近红外在线监测系统及其应用方法，包括动态、静态方式全自动采集光谱、多生产设备共享在线监测系统、在线监测结果实时反馈与调控、一体化清洗和排污等功能，可用于多台生产设备的全程质量控制，实现近红外光谱数据和自动化控制系统联动，在线监测结果可直接反馈至自动化控制系统，真正实现生产过程的在线实时调控。为解决光谱采集的重复性、稳定性和可靠性差等问题，本专利技术同时设计静态和动态光谱采集方式，特别是静态采集方式，可完全消除湍流对近红外光谱基线的影响，大幅度提高近红外在线监测精度，促进近红外在线检测技术的推广和应用。为了实现上述目的，本专利技术的一个方面，提供一种多模块近红外在线监测系统，该系统包括双联过滤器、变频转子泵、光纤及检测组件；所述双联过滤器的输入端分别通过第一进液阀、第二进液阀对应地与盛有待测药液的设备A、设备B连接，输出端与变频转子泵的输入端连接；所述变频转子泵的输出端与检测组件连接，用于将相应设备内的待测药液抽运至检测组件中；所述检测组件，用于消除待测药液内的湍流及气泡，所述检测组件的输出端分别通过第一出液阀、第二出液阀与对应地设备A、设备B连接，以将待测药液输送回原设备内；所述光纤，连接于所述检测组件及在线近红外光谱分析仪之间，用于将对检测组件内待测药液的红外光谱检测结果传输至在线近红外光谱分析仪。作为优选，所述检测组件包括气泡过滤器、循环阀、第一开关阀、电磁流量计、可视流通池、破空阀及第二开关阀；所述气泡过滤器分别与变频转子泵、循环泵及第一开关阀的一端连接，所述第一开关阀的另一端与所述电磁流量计连接；所述电磁流量计、所述可视流通池、所述破空阀及所述第二开关阀顺次连接；所述光纤的一端与所述可视流通池连接，另一端连接所述在线近红外光谱分析仪。作为优选，所述第一开关阀与所述可视流通池之间通过取样阀连接取样口。作为优选，所述气泡过滤器内可拆卸地设置有不锈钢过滤芯，被过滤后的待测药液自气泡过滤器的下端流出，通过第一开关阀流入电磁流量计。作为优选，所述第一进液阀、第二进液阀、第一出液阀、第二出液阀、第一开关阀、第二开关阀、循环阀、破空阀及取样阀均采用气动隔膜阀。作为优选，所述第一进液阀、第二进液阀、第一出液阀、第二出液阀、第一开关阀、第二开关阀、循环阀、破空阀及取样阀均通过气源管与空气压缩机连接。本专利技术的另一个方面，提供一种应用如上所述的多模块近红外在线监测系统的多模块近红外在线监测方法，为动态采集模式，包括如下步骤：打开待测药液所在设备对应的进液阀及出液阀；打开第一开关阀和第二开关阀，关闭循环阀、取样阀和破空阀，通过变频转子泵使待测药液以稳定流速通过可视流通池，光纤采集可视流通池内待测药液的红外光谱，并将红外光谱信息传输至红外光谱分析仪；打开第一开关阀、第二开关阀、取样阀和破空阀，关闭循环阀，从取样口采集样品。本专利技术的再一个方面，提供一种应用如上所述的多模块近红外在线监测系统的多模块近红外在线监测方法，为静态采集模式，包括如下步骤：打开待测药液所在设备对应的进液阀及出液阀；打开第一开关阀、第二开关阀、循环阀，关闭取样阀、破空阀，使待测冲洗检测组件的管道；关闭第一开关阀、第二开关阀，打开循环阀，使流通池内待测药液处于静止状态，同时气泡上浮，在待测药液静止过程中采集近红外光谱，其余药液通过循环阀所在管路返回相应的设备；打开取样阀和破空阀，使待测药液在大气压和重力作用下从取样口流出后被收集；完成红外光谱采集和样品采集后，打开第一开关阀和第二开关阀，关闭循环阀，使待测药液流回至原设备中。本专利技术的再一个方面，提供一种存储介质，该存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理执行时，实现如上所述的多模块近红外在线监测方法。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术的技术效果：从节省成本的角度，解决多个生产设备共用一套在线监测系统的实际问题。光谱采集方式有动态和静态两种模式可以选择，特别是静态方式模拟比色皿光谱采集的特点，彻底解决近红外在线检测过程中流量不稳定、易产生气泡、不溶性固体颗粒多而导致的检测困难问题，使采集到的近红外光谱稳定、可靠、重现性好，提高近红外在线检测的结果的准确性和精密度。此外，本专利技术实现了近红外光谱数据和自动化控制系统联动，在线监测结果可直接反馈至自动化控制系统，真正实现生产过程的在线实时调控，推动近红外光谱分析技术在药品生产过程中的发展和应用，真正实现药液在线质量控制。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。图1是多模块近红外在线监测系统结构示意图；图2是检测组件结构示意图；图3是多模块近红外在线监测系统操作界面。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。此外，在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多模块近红外在线监测系统，其特征在于，包括双联过滤器、变频转子泵、光纤及检测组件；所述双联过滤器的输入端分别通过第一进液阀、第二进液阀对应地与盛有待测药液的设备A、设备B连接，输出端与变频转子泵的输入端连接；所述变频转子泵的输出端与检测组件连接，用于将相应设备内的待测药液抽运至检测组件中；所述检测组件，用于消除待测药液内的湍流及气泡，所述检测组件的输出端分别通过第一出液阀、第二出液阀与对应地设备A、设备B连接，以将待测药液输送回原设备内；所述光纤，连接于所述检测组件及在线近红外光谱分析仪之间，用于将对检测组件内待测药液的红外光谱检测结果传输至在线近红外光谱分析仪。

【技术特征摘要】
1.一种多模块近红外在线监测系统，其特征在于，包括双联过滤器、变频转子泵、光纤及检测组件；所述双联过滤器的输入端分别通过第一进液阀、第二进液阀对应地与盛有待测药液的设备A、设备B连接，输出端与变频转子泵的输入端连接；所述变频转子泵的输出端与检测组件连接，用于将相应设备内的待测药液抽运至检测组件中；所述检测组件，用于消除待测药液内的湍流及气泡，所述检测组件的输出端分别通过第一出液阀、第二出液阀与对应地设备A、设备B连接，以将待测药液输送回原设备内；所述光纤，连接于所述检测组件及在线近红外光谱分析仪之间，用于将对检测组件内待测药液的红外光谱检测结果传输至在线近红外光谱分析仪。2.根据权利要求1所述的一种多模块近红外在线监测系统，其特征在于，所述检测组件包括气泡过滤器、循环阀、第一开关阀、电磁流量计、可视流通池、破空阀及第二开关阀；所述气泡过滤器分别与变频转子泵、循环泵及第一开关阀的一端连接，所述第一开关阀的另一端与所述电磁流量计连接；所述电磁流量计、所述可视流通池、所述破空阀及所述第二开关阀顺次连接；所述光纤的一端与所述可视流通池连接，另一端连接所述在线近红外光谱分析仪。3.根据权利要求2所述的一种多模块近红外在线监测系统，其特征在于，所述第一开关阀与所述可视流通池之间通过取样阀连接取样口。4.根据权利要求3所述的一种多模块近红外在线监测系统，其特征在于，所述气泡过滤器内可拆卸地设置有不锈钢过滤芯，被过滤后的待测药液自气泡过滤器的下端流出，通过第一开关阀流入电磁流量计。5.根据权利要求3所述的一种多模块近红外在线监测系统，其特征在于，所述第一进液阀、第二进液阀、第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：金叶，吴永江，刘雪松，
申请(专利权)人：丽水学院，浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33