一种全自动煎药器控制系统及方法技术方案

本发明专利技术属于煎药器技术领域，公开了一种全自动煎药器控制系统及方法，温度采集模块、时间设定模块、主控模块、药材鉴别模块、加热模块、火力调整模块、搅拌模块、自动出药模块、清洗模块、显示模块。本发明专利技术根据高光谱数据相似性判定待检中药材究竟属于何种中药材，设计巧妙、检测准确、迅速、可靠且简便；同时，先控制加热器工作，直到药材加热器的实际温度达到停止加热温度，然后当药材加热器的实际温度达到停止加热温度，且药材加热装置处于温度上升状态时，使加热器停止工作。当药材加热器的实际温度达到开始加热温度，且药材加热器处于温度下降状态时，使加热器开始工作。从而使药材加热器被控制在目标温度允许误差内，控制精度高。

A control system and method of automatic decocting device

【技术实现步骤摘要】
一种全自动煎药器控制系统及方法
本专利技术属于煎药器
，尤其涉及一种全自动煎药器控制系统及方法。
技术介绍
中药是中华民族的文化瑰宝，其独特的疗效和较少的副作用受到全球广大患者的推崇。但中药的煎煮方法非常讲究，从器具到火候，先煎后下，烊化冲服，但煎煮费时，服用携带不便。煎药机是一种煎药设备，能够快速煎药。中药汤剂是中药的传统剂型之一，汤剂质量的好坏直接影响到临床疗效，汤剂影响疗效到物质基础主要是汤剂中煎出的有效成分，因此要发挥中药汤剂的临床疗效，必须要尽最大限度的煎出有效成分。然而，现有煎药器不能对药材进行识别，需要人为对煎药器的煎药参数进行设定，容易影响药效；同时，对药材加热控制精度差。综上所述，现有技术存在的问题是：现有煎药器不能对药材进行识别，需要人为对煎药器的煎药参数进行设定，容易影响药效；同时对药材加热控制精度差。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种全自动煎药器控制系统及方法。本专利技术是这样实现的，一种全自动煎药器控制系统包括：时间设定模块，与主控模块连接，用于通过时间定时器设定煎药时间；温度采集模块，与主控模块连接，用于通过温度传感器采集煎药温度数据；报警模块，与主控模块连接，用于在煎药器内液位低于设定的最低限位时发出报警信号；主控模块，与温度采集模块、时间设定模块、药材鉴别模块、加热模块、火力调整模块、搅拌模块、清洗模块、显示模块、报警模块、自动出药模块、自动给水模块连接，用于通过主控芯片控制各个模块正常工作；药材鉴别模块，与主控模块连接，用于鉴别药材属性操作；加热模块，与主控模块连接，用于通过加热器对药材进行加热操作；火力调整模块，与主控模块连接，用于通过调整器调整加热火力大小；搅拌模块，与主控模块连接，用于通过搅拌器对药材进行搅拌操作；自动出药模块，与主控模块连接，用于通过过滤网对药液进行过滤，并通过电磁阀控制药液的排出；清洗模块，与主控模块连接，用于通过清洗机对煎药容器进行清洗；显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示采集的煎药温度、鉴别结果。进一步，还包括有与主控模块连接的自动给水模块，用于通过对煎药器内的液位进行检测，根据设定水位及时给水；所述自动给水模块包括：液位检测单元，用于通过液位传感器对煎药器内的水位高度进行检测，并将检测结果传递到主控模块与预设阈值进行对比；给水单元，用于通过输水泵向煎药器内注入水流，到达煎药所需的必须水位。进一步，所述自动出药模块包括：过滤单元，包括安装于煎药器内侧底部的过滤网，用于通过过滤网对煎药器内的药渣进行过滤；排放单元，用于通过电磁阀控制药液的排出；收集单元，用于通过放置在排出口位置的药液容器对药液进行收集。本专利技术的另一目的在于提供一种全自动煎药器控制方法，所述全自动煎药器控制方法包括：步骤一，通过药材鉴别模块对放置的药材属性进行鉴定，加载预先存储的与药材属性对应的控制参数；步骤二，通过输水泵向煎药器内注入水流，通过液位传感器对煎药器内的水位高度进行检测，到达煎药所需的必须水位；步骤三，加热器通过预设的加热方法对药材进行加热操作，同时通过搅拌器对药材进行搅拌操作；步骤四，通过温度传感器采集煎药温度数据，并通过调整器根据预设的控制参数调整加热火力大小；步骤五，通过时间定时器设定煎药时间，根据控制参数对煎药时间进行控制；步骤六，煎药完成后，自动出药模块中的电磁阀开启，药液通过底部的过滤网过滤后在排出口排放到收集容器中；步骤七，药液排出后，通过清洗机对煎药容器进行清洗。进一步，所述药材鉴别模块鉴别方法如下：(1)通过数据库构建程序建立标准中药材的高光谱数据库；(2)采集待检中药材的高光谱数据；(3)将待检中药材的高光谱数据在标准中药材的高光谱数据库中进行比对，根据高光谱数据相似性判定待检中药材究竟属于何种中药材。进一步，所述步骤(3)中的比对操作包括：将待检中药材的高光谱数据和标准中药材的高光谱数据信息进行比对；将待检中药材的高光谱数据和标准中药材的高光谱学稳定波段区及特征峰信息进行比对；将待检中药材的高光谱数据和标准中药材特征有效成分的高光谱数据信息进行比对。进一步，所述步骤(1)中的建立标准中药材的高光谱数据库，包括以下步骤：(a)取适量标准中药材，干燥研磨成粉末；(b)置于密封袋内，压成均匀薄层；(c)用高光谱探头扫描步骤(b)获得的薄层数次，获取标准中药材的高光谱数据信息；(d)通过步骤(a)～(c)获得不同品种的标准中药材的高光谱数据信息，形成标准中药材的高光谱数据库；(e)采集标准中药材特征有效成分的高光谱数据信息，并记入标准中药材的高光谱数据库进一步，所述加热模块加热方法如下：1)接收用户指令，并根据所述用户指令确认工作的加热器以及获取目标温度；2)根据所述目标温度和所述药材加热器的允许误差值获取停止加热温度和开始加热温度；3)控制所述加热器工作，直至所述药材加热器的实际温度达到所述停止加热温度；4)如果所述药材加热器的实际温度达到所述停止加热温度，且所述药材加热器处于温度上升状态，则使所述加热器停止工作，如果所述药材加热器的实际温度达到所述开始加热温度，且所述药材加热器处于温度下降状态，则使所述加热器开始工作。进一步，所述根据所述目标温度和所述药材加热装置的允许误差值获取停止加热温度和开始加热温度，包括：根据所述目标温度获得预设停止加热温度和预设开始加热温度；控制所述加热器工作，直至所述药材加热器的实际温度达到所述预设停止加热温度，使所述加热器停止工作，记录所述药材加热器的实际温度达到的最大温度值与所述预设停止加热温度的差值并作为惯性上冲量，以及从所述预设停止加热温度到所述最大温度值所经过的时间并作为惯性上冲时间；当所述药材加热器的实际温度达到所述预设开始加热温度时，使加热器开始工作，记录所述药材加热器的实际温度达到的最小温度值与所述预设开始加热温度的差值并作为惯性下跌量，以及从所述预设开始加热温度到所述最小温度值所经过的时间并作为惯性下跌时间；所述停止加热温度Temperature(Add)＝T0+T1-T2，其中T0为目标温度，T1为允许误差，T2为惯性上冲量；所述开始加热温度Temperature(SUB)＝T0-T1+T3，其中T3为惯性下跌量。进一步，所述加热方法还包括：根据所述目标温度获得震荡频率，以及震荡起始温度；所述控制所述加热器工作，直至所述药材加热器的实际温度达到所述停止加热温度，包括：控制所述加热器处于工作状态，直至所述药材加热器的实际温度达到震荡起始温度；根据所述震荡频率使所述加热器交替处于工作状态与停止工作状态，直至所述药材加热装置的实际温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全自动煎药器控制方法，其特征在于，所述全自动煎药器控制方法包括：/n步骤一，通过药材鉴别模块对放置的药材属性进行鉴定，加载预先存储的与药材属性对应的控制参数；/n步骤二，通过输水泵向煎药器内注入水流，通过液位传感器对煎药器内的水位高度进行检测，到达煎药所需的必须水位；/n步骤三，加热器通过预设的加热方法对药材进行加热操作，同时通过搅拌器对药材进行搅拌操作；/n步骤四，通过温度传感器采集煎药温度数据，并通过调整器根据预设的控制参数调整加热火力大小；/n步骤五，通过时间定时器设定煎药时间，根据控制参数对煎药时间进行控制；/n步骤六，煎药完成后，自动出药模块中的电磁阀开启，药液通过底部的过滤网过滤后在排出口排放到收集容器中；/n步骤七，药液排出后，通过清洗机对煎药容器进行清洗。/n

【技术特征摘要】
1.一种全自动煎药器控制方法，其特征在于，所述全自动煎药器控制方法包括：
步骤一，通过药材鉴别模块对放置的药材属性进行鉴定，加载预先存储的与药材属性对应的控制参数；
步骤二，通过输水泵向煎药器内注入水流，通过液位传感器对煎药器内的水位高度进行检测，到达煎药所需的必须水位；
步骤三，加热器通过预设的加热方法对药材进行加热操作，同时通过搅拌器对药材进行搅拌操作；
步骤四，通过温度传感器采集煎药温度数据，并通过调整器根据预设的控制参数调整加热火力大小；
步骤五，通过时间定时器设定煎药时间，根据控制参数对煎药时间进行控制；
步骤六，煎药完成后，自动出药模块中的电磁阀开启，药液通过底部的过滤网过滤后在排出口排放到收集容器中；
步骤七，药液排出后，通过清洗机对煎药容器进行清洗。


2.如权利要求1所述全自动煎药器控制方法，其特征在于，所述药材鉴别模块的鉴别方法如下：
(1)通过数据库构建程序建立标准中药材的高光谱数据库；
(2)采集待检中药材的高光谱数据；
(3)将待检中药材的高光谱数据在标准中药材的高光谱数据库中进行比对，根据高光谱数据相似性判定待检中药材究竟属于何种中药材。


3.如权利要求2所述全自动煎药器控制方法，其特征在于，所述步骤(3)中的比对操作包括：
将待检中药材的高光谱数据和标准中药材的高光谱数据信息进行比对；
将待检中药材的高光谱数据和标准中药材的高光谱学稳定波段区及特征峰信息进行比对；
将待检中药材的高光谱数据和标准中药材特征有效成分的高光谱数据信息进行比对。


4.如权利要求2所述全自动煎药器控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中的建立标准中药材的高光谱数据库，包括以下步骤：
(a)取适量标准中药材，干燥研磨成粉末；
(b)置于密封袋内，压成均匀薄层；
(c)用高光谱探头扫描步骤(b)获得的薄层数次，获取标准中药材的高光谱数据信息；
(d)通过步骤(a)～(c)获得不同品种的标准中药材的高光谱数据信息，形成标准中药材的高光谱数据库；
(e)采集标准中药材特征有效成分的高光谱数据信息，并记入标准中药材的高光谱数据库。


5.如权利要求1所述全自动煎药器控制方法，其特征在于，步骤三中，所述加热器的加热方法如下：
1)接收用户指令，并根据所述用户指令确认工作的加热器以及获取目标温度；
2)根据所述目标温度和所述药材加热器的允许误差值获取停止加热温度和开始加热温度；
3)控制所述加热器工作，直至所述药材加热器的实际温度达到所述停止加热温度；
4)如果所述药材加热器的实际温度达到所述停止加热温度，且所述药材加热器处于温度上升状态，则使所述加热器停止工作，如果所述药材加热器的实际温度达到所述开始加热温度，且所述药材加热器处于温度下降状态，则使所述加热器开始工作。


6.如权利要求5所述全自动煎药器控制方法，其特征在于，所述根据所述目标温度和所述药材加热装置的允许误差值获取停止加热温度和开始加热温度，包括：
根据所述目标温度获得预设停止加热温度和预设开始加热温度；
控制所述加热器工作，直至所述药材加热器的实际温度达到所述预设停止加热温度，使所述加热器停止工作，记录所述药材加热器的实际温度达到的最大温度值与所述预设停止加热温度的差值并作为惯性上冲量，以及从所述预设停止加热温度到所述最大温度值所经过的时间并作为惯性上冲时间；
当...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔波，田明生，
申请(专利权)人：乔波，
类型：发明
国别省市：天津;12