流动化学自动化实验系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开流动化学自动化实验系统及其控制方法，控制方法包括：获取终端的目标进液控制参数和目标反应控制参数；控制反应模块在预定的时间t内持续作业以达到目标反应条件；控制进液模块启动进液汇合，其中，所述进液模块至少包括两进液液路。本发明专利技术的流动化学自动化实验系统利用流动化学模块和终端交互通讯，通过精细的自动化控制方式，保证反应模块内的反应条件能够在进液之前达到预设条件，反应全程自动化自行，保证反应进行的可控性和可靠性，实现精确控制。实现精确控制。实现精确控制。

【技术实现步骤摘要】
流动化学自动化实验系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及流动化学自动化实验系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]如今，实验室安全问题受到越来越多的关注，在实验室中进行合成反应时，主要依靠人员进行操作，然而操作过程中涉及易燃易爆或有毒有害物质时，对人员的人身安全造成较大的危险隐患；再者，由于主要依靠实验人员进行实验操作，人力成本高，效率低下，且实验操作更多的依赖于实验人员的经验或熟练度，也容易造成实验结果产率不稳定，甚至导致实验的失败。
[0003]在这样的背景下，流动合成技术应运而生。流动合成，又称连续流动化学，其对反应条件例如时间、温度、试剂等条件具有优异的控制功能，其创新地将传统独立分开的合成操作过程整合起来，加快了合成的速度，可重复性强，尤其是能进行危险的、不易实现的反应。然而，现有的流动合成虽然能够有效的减少人工的介入，但如何对其装置进行优化，从而对流动化学进行精细控制以进一步提高产品的产率或质量是一个亟需解决的问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供流动化学自动化实验系统及其控制方法。
[0005]本专利技术通过以下技术方案来实现：本专利技术提供了一种流动化学自动化实验系统的控制方法，包括步骤如下：步骤a：获取终端的目标控制参数，所述目标控制参数包括目标进液控制参数和目标反应控制参数；步骤b：根据反应模块处的检测器反馈信息和目标反应控制参数的差异拟合计算出达到目标反应条件的时间t，启动反应模块在预定的时间t内持续作业以达到目标反应条件；步骤c：反应模块达成目标控制条件后，根据目标进液控制参数的指令内容再启动进液模块，触发进液模块进液汇合，其中，所述进液模块至少包括两进液液路。
[0006]在一可选的实施例中，还包括步骤d：将步骤c中进液模块进液汇合后的液体流入所述反应模块内进行反应。
[0007]在一可选的实施例中，步骤c中，若检测器反馈的信息不在预设的目标控制条件范围内，主控模块即通过通讯装置向终端发送报警信息。
[0008]在一可选的实施例中，所述目标反应控制参数为目标温度控制参数，其包括步骤如下：步骤a：获取终端的目标控制参数，所述目标控制参数包括目标进液控制参数和目标温度控制参数；步骤b：反应模块处的温度传感器将温度信息多次传输至主控模块中计算出平均
温度，根据目标温度条件与平均温度的差异拟合计算出预热时间t1，启动反应模块在预定的时间t1内持续加热以达到目标温度条件；步骤c：反应模块达成目标温度条件后，根据目标进液控制参数的指令内容再启动进液模块，触发进液模块进液汇合至反应模块；步骤d：混合后的流体所述反应模块内进行反应。
[0009]在一可选的实施例中，步骤c中，所述进液模块将药品A、B在同一时间推入混合主路内进行同步混合，其包括步骤如下：步骤1：获取终端处所设置的药品A、B的体积和流速参数；步骤2：根据所获取的体积参数，启动注液装置一和注液装置二，打开电磁阀的进样通道，分别从各自所连接的反应物容器中定量压入药品A和药品B；步骤3：定量进液完毕后，关闭电磁阀的进样通道，根据目标进液控制参数判断注液装置的启动顺序并计算出两者同步进液的时间差Δt1，根据判断结果打开对应电磁阀的流体通道；步骤4：主控模块发送信号至注液装置一，注液装置一按预设流速沿分支路一推进药品A持续进液；步骤5：经过Δt1后，主控模块再发送信号至注液装置二，注液装置二按预设的流速沿分支路二推进药品B持续进液；步骤6：药品A和药品B同时进入混合主路内混合。
[0010]在一可选的实施例中，还包括：步骤e：所述反应模块的出液位置处设置有检测装置，所述检测装置与终端通讯连接，实时将检测装置的产物分析信息输送至终端。
[0011]在一可选的实施例中，步骤e中，若反应后所流出的物质不符合目标产物特征要求，则控制出液电磁阀的废液通道打开；若符合目标产物特征要求，则控制废液通道关闭，产物通道打开。
[0012]在一可选的实施例中，还包括：按设定的时间获取系统的反应过程数据；将所述反应过程数据发送至终端，所述终端将所述反应过程数据发送至服务器进行保存。
[0013]本专利技术还提供了一种流动化学自动化实验系统，包括流动化学装置和终端，所述流动化学装置内设置有通讯装置，所述流动化学装置通过所述通讯装置与所述终端进行通讯连接，所述流动化学装置包括有进液模块、预混连接件、反应模块和主控模块，所述主控模块用于任一所述的控制方法。
[0014]在一可选的实施例中，所述进液模块上的第一进液液路和第二进液液路上分别设置有注液装置和电磁阀，所述注液装置用于反应物的进液或将反应物压出至所述预混连接件内；所述预混连接件至少包括有分支路一、分支路二和混合主路，所述混合主路联通至所述反应模块，所述分支路一和所述分支路二分别与所述第一进液液路和所述第二进液液路联通；所述注液装置、电磁阀和反应模块均连接至所述主控模块。
[0015]在一可选的实施例中，所述注液装置和反应模块与所述通讯装置之间利用RS485或RS232进行串口通讯连接，所述电磁阀和所述主控模块之间利用IO口进行连接。
[0016]本专利技术的流动化学自动化实验系统利用流动化学模块和终端交互通讯，通过精细
的自动化控制方式，保证反应模块内的反应条件能够在进液之前达到预设环境，保证反应在特定条件的环境下进行反应，能够在反应中全程自动化自行，保证反应进行的可控性和可靠性，实现精确控制；此外，本专利技术通过协同控制使得各个分支路上的流体能够同步进行混合，提高反应产率，实现系统的精准控制，同时，利用终端与一个或多个流动化学模块进行联合，且能够将反应过程数据进行保存，便于后期的用户的研究工作，确保了数据的准确性，大大缩短了用户研究时间，提高研究效率。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[0018]图1是本专利技术的结构示意图。
[0019]图2是本专利技术流动化学装置的结构示意图。
[0020]图3是本专利技术流动化学自动化实验系统的控制步骤的流程图。
[0021]图4是本专利技术流动化学自动化实验系统的显示界面示意图。
[0022]图5本专利技术进液模块同步混合进液流程图。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]参考说明书附图1和附图2，一种流动化学自动化实验系统，包括流动化学装置10和终端50，该流动化学装置通过网络与终端进行通讯连接，该流动化学装置内设置有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流动化学自动化实验系统的控制方法，其特征在于，包括步骤如下：步骤a：获取终端的目标控制参数，所述目标控制参数包括目标进液控制参数和目标反应控制参数；步骤b：根据反应模块处的检测器反馈信息和目标反应控制参数的差异拟合计算出达到目标反应条件的时间t，启动反应模块在预定的时间t内持续作业以达到目标反应条件；步骤c：反应模块达成目标控制条件后，根据目标进液控制参数的指令内容再启动进液模块，触发进液模块进液汇合，其中，所述进液模块至少包括两进液液路。2.根据权利要求1所述的流动化学自动化实验系统的控制方法，其特征在于，还包括步骤d：将步骤c中进液模块进液汇合后的液体流入所述反应模块内进行反应。3.根据权利要求1所述的流动化学自动化实验系统的控制方法，其特征在于，步骤c中，若检测器反馈的信息不在预设的目标控制条件范围内，主控模块即通过通讯装置向终端发送报警信息。4.根据权利要求1所述的流动化学自动化实验系统的控制方法，其特征在于，所述目标反应控制参数为目标温度控制参数，其包括步骤如下：步骤a：获取终端的目标控制参数，所述目标控制参数包括目标进液控制参数和目标温度控制参数；步骤b：反应模块处的温度传感器将温度信息多次传输至主控模块中计算出平均温度，根据目标温度条件与平均温度的差异拟合计算出预热时间t1，启动反应模块在预定的时间t1内持续加热以达到目标温度条件；步骤c：反应模块达成目标温度条件后，根据目标进液控制参数的指令内容再启动进液模块，触发进液模块进液汇合至反应模块；步骤d：混合后的流体所述反应模块内进行反应。5.根据权利要求1所述的流动化学自动化实验系统的控制方法，其特征在于，步骤c中，所述进液模块将药品A、B在同一时间推入混合主路内进行同步混合，其包括步骤如下：步骤1：获取终端处所设置的药品A、B的体积和流速参数；步骤2：根据所获取的体积参数，启动注液装置一和注液装置二，打开电磁阀的进样通道，分别从各自所连接的反应物容器中定量压入药品A和药品B；步骤3：定量进液完...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈耀腾，王子瑜，李嘉煌，潘甚锡，
申请(专利权)人：厦门芯曙光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：