本发明专利技术提供一种智能制造炼蜜过程质量的实时监测装备与方法，属于智能制造领域。所述方法步骤包括：搭建炼蜜过程质量的实时监测装备；建立炼蜜过程近红外光谱与质量属性的数学关系模型；采集炼蜜过程近红外光谱，通过质量属性与近红外光谱的数学关系模型，实现炼蜜过程质量的实时监测。本发明专利技术提供了一种简单、耐用的炼蜜过程光谱在线测量装备，采用近红外光谱建立炼蜜过程水分和动力粘度的实时监测方法，可应用于常压工艺和减压工艺炼蜜过程，通过炼蜜过程质量的实时检测，实现智能制造炼蜜过程产品质量的稳定、均一。均一。均一。
【技术实现步骤摘要】
一种智能制造炼蜜过程质量的实时监测装备与方法
[0001]本专利技术属于智能制造领域，涉及智能制造的炼蜜过程，具体涉及一种智能制造炼蜜过程质量的实时监测装备与方法。
技术介绍
[0002]炼蜜是中药传统制剂制造过程质量控制的关键工艺，在蜜丸合坨过程主要发挥粘合剂的作用。炼蜜不当会导致蜜丸在贮存期间发生皱皮、发霉、干硬、碎裂等现象。目前炼蜜过程通过人工经验预估终点，采用折光率法离线取样检测炼蜜水分，判断炼蜜过程终点。然而，由于人工经验、蜂蜜天然属性和环境设备等因素的不确定性，人工经验结合折光率法往往需要多次离线取样才能判断炼蜜过程终点，导致炼蜜终点水分不稳定。此外，炼蜜过程一般采用减压浓缩，离线取样需要解除设备的真空环境，增加能源消耗。炼蜜过程存在生产过程高耗，工艺控制粗放等问题，迫切需要引入数字化测量技术控制炼蜜过程质量，促进智能制造炼蜜过程的发展。
[0003]目前，中药炼蜜过程缺乏实时监测的装备与方法，本专利技术提供了一种经济、耐用的炼蜜过程质量的实时监测装备，采用近红外(NIR)光谱建立智能制造炼蜜过程质量的实时监测方法，其中，炼蜜过程质量包括水分和动力粘度。本专利技术提供的智能制造炼蜜过程质量的实时监测方法，可应用于常压工艺和减压工艺炼蜜过程，通过炼蜜过程质量的实时检测，实现智能制造炼蜜过程产品质量的稳定、均一。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种智能制造炼蜜过程质量的实时监测装备与方法。
[0005]为达上述目的，一方面，本专利技术提供了一种炼蜜过程质量的实时监测装备，采用旁路外循环系统设计，近红外光谱仪通过流通池在旁路外循环系统中在线测量炼蜜过程光谱。
[0006]根据本专利技术一些具体实施方案，其中，旁路外循环系统采用管路连接炼蜜罐底部和顶部，管路中包括阀门，气动隔膜泵，取样口和流通池。
[0007]根据本专利技术一些具体实施方案，其中，炼蜜过程质量的实时监测装备的结构，如图1所示。其中炼蜜罐(1)用于蜂蜜炼制，配备真空和冷凝装备，下方接入旁路外循环管道。阀门(2)用于控制旁路外循环系统与炼蜜罐系统的交互连接。气动隔膜泵(3)用于为旁路外循环系统提供动力。取样口(4)用于收集炼蜜过程样品。流通池(5)用于控制旁路外循环系统中光谱测量的光程。射光纤(6)和出射光纤(7)分别用于NIR光谱的输入和输出。NIR光谱仪(8)用于旁路外循环系统的NIR光谱测量。计算机(9)用于NIR光谱模型的开发，配置具有光谱采集、存储、处理等功能的光谱分析软件。
[0008]根据本专利技术一些具体实施方案，本专利技术提供的炼蜜过程NIR光谱在线测量装备的旁路外循环系统设计简单，具有良好的环境适应能力，经济、耐用。
[0009]本专利技术还提供了一种炼蜜过程质量的实时监测方法，包括如下步骤：
[0010]步骤1：搭建炼蜜过程光谱在线测量装备；
[0011]步骤2：建立炼蜜过程近红外光谱与质量属性的数学关系模型；
[0012]步骤3；采集炼蜜过程近红外光谱，通过质量属性与近红外光谱的数学关系模型，实现炼蜜过程质量的实时监测。
[0013]根据本专利技术一些具体实施方案，其中，上述步骤2建立炼蜜过程近红外光谱与质量属性的数学关系模型包括如下步骤：
[0014]步骤
①
：采集炼蜜过程近红外光谱及其对应炼蜜样品；
[0015]步骤
②
：测定炼蜜样品质量属性的参考值；
[0016]步骤
③
：通过化学计量学方法建立炼蜜过程近红外光谱与质量属性的数学关系模型。
[0017]根据本专利技术一些具体实施方案，其中，炼蜜过程近红外光谱的采集方法包括，首先通过气动隔膜泵，使蜂蜜在旁路外循环系统中循环20s，循环结束后进行近红外光谱测量。
[0018]根据本专利技术一些具体实施方案，其中，炼蜜过程近红外光谱的测量参数包括，透射模式测量，光程2mm，波长范围800～2200nm，扫描次数32次，分辨率0.5nm。
[0019]根据本专利技术一些具体实施方案，其中，炼蜜样品的采集方法为，在近红外光谱测量完成后，通过取样口收集炼蜜样品。
[0020]根据本专利技术一些具体实施方案，其中，炼蜜样品质量属性，包括水分和动力粘度。
[0021]根据本专利技术一些具体实施方案，其中，炼蜜样品水分参考值的测定方法包括采用阿贝折光仪，在40℃下测定蜂蜜折光指数，计算蜂蜜含水量。40℃下蜂蜜折光指数与水分转换公式如下：
[0022]X＝100
‑
[78+390.7(n
‑
1.4768)][0023]其中X为蜂蜜水分，单位为％；n为蜂蜜在40℃时的折光指数。
[0024]根据本专利技术一些具体实施方案，其中，炼蜜样品动力粘度参考值的测定方法包括采用旋转流变仪，在30粘下，选择剪切速率扫描测试模式，剪切速率为50S
‑1，测定炼蜜样品的动力粘度。
[0025]根据本专利技术一些具体实施方案，其中，通过化学计量学方法建立炼蜜过程近红外光谱与质量属性的数学关系模型，包括采用标准正则变换(SNV)对光谱进行预处理，以消除光谱的基线漂移。
[0026]根据本专利技术一些具体实施方案，其中，化学计量学方法建立炼蜜过程近红外光谱与质量属性的数学关系模型，包括采用偏最小二乘回归(PLS)进行多元校正。
[0027]根据本专利技术一些具体实施方案，其中，化学计量学方法建立炼蜜过程近红外光谱与质量属性的数学关系模型，包括通过留一交叉验证，计算模型的交叉验证均方根误差(RMSECV)，优化潜变量因子数。
[0028]根据本专利技术一些具体实施方案，其中，化学计量学方法建立炼蜜过程近红外光谱与质量属性的数学关系模型，包括采用校正均方根误差(RMSEC)、预测均方根误差(RMSEP)、校正决定系数(R2cal)、预测决定系数(R2pre)和残差预测偏差(RPD)共同作为模型的性能评价指标。
[0029]根据本专利技术一些具体实施方案，其中，炼蜜过程包括常压工艺和减压工艺的炼蜜过程。
[0030]根据本专利技术一些具体实施方案，其中，常压工艺炼蜜过程方法包括炼蜜罐温度105～115，常压。
[0031]根据本专利技术一些具体实施方案，其中，减压工艺炼蜜过程方法包括炼蜜罐温度50～60℃，真空度为0.08Mpa。
[0032]综上所述，本专利技术提供了一种智能制造炼蜜过程质量的实时监测装备与方法。本专利技术的方法具有如下优点：
[0033]本专利技术提供了一种简单、耐用的炼蜜过程质量的实时监测装备，采用近红外光谱建立智能制造炼蜜过程水分和动力粘度的实时监测方法，可应用于常压工艺和减压工艺炼蜜过程，通过炼蜜过程质量的实时检测，实现智能制造炼蜜过程产品质量的稳定、均一。
附图说明
[0034]图1炼蜜过程质量的实时监测装备结构图，(1)炼蜜罐，(2)阀门，(3)气动隔膜泵，(4)取样口，(5)流通池，(6)入射光纤，(7)出射光纤，(8)NIR光谱仪，(9)计算机。...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种炼蜜过程质量的实时监测装备，其特征在于采用旁路外循环系统，近红外光谱仪通过流通池在旁路外循环系统中在线测量炼蜜过程光谱。2.根据权利要求1所述的装备，其特征在于，旁路外循环系统采用管路连接炼蜜罐底部和顶部，管路中包括阀门，气动隔膜泵，取样口和流通池。3.一种炼蜜过程质量的实时监测方法，其特征在于，采用权利要求1或2任一所述的装备，包括如下步骤：步骤1：搭建炼蜜过程质量的实时监测装备；步骤2：建立炼蜜过程近红外光谱与质量属性的数学关系模型；步骤3：采集炼蜜过程近红外光谱，通过质量属性与近红外光谱的数学关系模型，实现炼蜜过程质量的实时监测。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤2所述建立炼蜜过程近红外光谱与质量属性的数学关系模型，包括如下步骤：步骤
①
：采集炼蜜过程近红外光谱及其对应炼蜜样品；步骤
②
：测定炼蜜样品质量属性的参考值；步骤
③
：通过化学计量学方法建立炼蜜过程近红外光谱与质量属性的数学关系模型。5.根据权利要求4所述的方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴志生，曾敬其，
申请(专利权)人：北京中医药大学，
类型：发明
国别省市：
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