基于水份测量的流动层造粒过程自动化

文章内容：3囟如1童一,前言在制造药品中的散剂颗粒剂.片剂等<>固态制荆时,太多采用动层造粒法和湿式造粒法等.尤其是分批式流动层造粒法能在一个密封容器内连续进行混合,造粒,干燥,冷却等一连串的操作过程,而且还能适用于多品种处理.因此,它不仅可以用于药品造粒过程,还可用于食品合成品的造粒过程.流动层造粒法在造粒过程中的操作因素很多.装置能否稳定运行,很犬程度上取决于操作者的经验技术,饵此,为了适瘟和满足(工厂自动化)等越来越多方面的高要求,尤其是在造粒的软技术方面,需要确立更加精密的造粒控制技术.本文主要阐述造粒过程中的重要因素一以粉体水份检测为关键技术的流动层造粒过程自动化方面的问题.二,流动层遣柱法的特征流动层造粒法就甚使装在装置内的愿料粉末在由底部分散扳提供的气流中氟动,并由装在其内的喷雾喷蛆喷上适量的结台剂溶浦,使粉末粒子相互粘结,从而制渣戚粒状凝结体.(如图所示).图流动层遣拉装置35分批式流动层造粒装置不仅能在一个容器内连续进行混合.造粒.干燥.冷却以及涂层(包被)等一连串的操作过程,具有复台功能,而且还适用于多品种处理,因此,它也很适用于细粒剂.颗粒剂,打片用颗粒等的制造.三,红外吸收式水份计(监测水份)1.检测原近红外区的电磁波容易在水分子的氢一氧之间引起振动,尤其是1.43.,1.94.等波长的红外光(图2),在共振点上吸收更加明显.因此,只要将这些波长的光照射到被测物质上,然后检测其反射光的能量衰减量,,即可得到与水份相关的输出信号.但是,由于过程中被测物质的表面反射率并不是固定不变的,而且到达感光元件的反射光的能量也会因测量距离的变动而受到直接影响.为排除这些干扰,需将吸收波长近旁的,难于被水吸收的波长光作为第二或第三光源,并与吸收波长光交替照射被测物质,求出其反射能量的比率,即可得到反射率只随被水分吸收而变化的信号.其光学系统的原理如图3所示.到变图2水的吸收分光特性固3光学系统原理图2.红外水份计在流动层上的应用由于本方式水份计是利用被测物表面的红外反射吸收原理进行工作的,因此,当表面状态或测量距离等发生较大变化时,就不可能获得满意的精度.如它在被测物处于传送带上静置传输时,或象被测物在流动层中那样激烈运动等条件下使用,它就很难进行测量.对此,如果采用一种空气净化结构的36水分传感器,并将它安装在流动层造粒机的主机上,就能测量流动状态的粉粒体的水份了.水分传感器的结构如图4所示.一方面从插入层内的导管中间向层内送入两种压力不同的空气,净'化红外光路,防止管道内部的糟粒体倒流和粘连,与此同时,要使红外线照射光点的开口部端面部分上的粉粒体规则运动,看起来其表田状态是保持稳定不变的.图4水分传感器的结构3.测量精度水份计的输出信号与水份考测值的相关实例如图5所示.由图表上所示各点求出的回归式就是水分校正曲线.偏离校正曲线的各点示出了仪器再现性的好坏.图例误差为±0.15嘶..表1示出了水分监测的实例.日,-日.口'一?.,表1水分监测实例-0.4腧盘哺图5水分校正曲线被测物组成(%)测量范围(嘧从?.)精度(±嘶.,)维生素剂糊精(6),主药(4)0～50.3胃肠药重碳酸钠(5)等0201.0镇痛药扑热息痛(88),乳糖0～100.2药千糖浆乳糖,抗生物质0～30.15中药半夏夏心游0—一350.4-品汤料食盐睐精等2^一200.3食天然调味品氨基酸,睐精,糖类等2～50.1自销饮料可可粉,砂糖等0—,100.2洋粉洋粉0—,400.5品374一一囊书.四,层内水份的控制方法1.2位式控制(输液泵的开关控制/)控制结果实侧如图6所示.输液泵随着永分设定值的低()和高()来回开与关(0/),使层内水分保持在一定的范围内.当泵关闭()时,就相当于原用方法中的中间干燥,循环周期很短,因而它是一种简便而又准确的方法.妻翠100————删1,^^^^^,=.7—ⅳ/.∞】啪—一,,,蚌:,磅储佃图6水分的2位式控制实侧图9所示.该法是要使水分保持在某一设定值,控制热风温度的一种操作方法.由于该法能以稳定的液速运行,因而无需进行校正曲线的补偿和控制喷雾的空气压.它是在容许热风温度较高场合使用时的有效方法.<>))图8热风温度串蝮控制实例2.输液泵转述白龟控制控制结果如图7所示.当水分达到设定值时,泵的转速应能供给与蒸发量相等水量的喷雾液,此时就应结束原定的转速.当液速变化时,因喷咀的液滴径有变化,故需对较正曲线作补偿,或者连同喷雾空气压一起加以控制.争钟]啦干输出(5叫3圈7啦分的控制安倒3.蔼沮虞的串级控制控制绪果实甜如图8所示.控制过程如38图9串衄控流程图五.流动层造粒控制系统(系统)为了提高造粒产品质量控制的灵活性和再现性,满足用户对产品质量方面的多种多样需求,以及实现操作管理方面省力化,开发了这种控制系统.其中关键技术就是水分的检鲤与控制.本系统就是以水分拉制为中心,其有造粒控制所需的全部功能.并可按数据输入,设定的造粒条件进行设计.1硬件硬件结构如图0所示.硬串是由监视管39田晕酱枣0_匝...●..-.田囊士1田●●^■-●41茁,'_理用和控制用两大部分组成的.该结桴十分重视耐环境性,可靠性夏其经济性.1个监视管理甩程序块最多可连接4个控制程序浃监视用程序块中,采用了中一特有800(10):中带有6888的总线基准波特基准制,并通过串行接口与控制淫亭块相连,由控制块接收过程数据,判断处理有无故障和工程移行的是非,并同时显示出来此外,每璐一段四间,还可将过程数据记录进硬磁盘.控制甩程序块具有模/数信号辙入输出及其运算功能,直接控制造粒过程.所有必要的控制设定值,各种参数等,均可通过与监视管理用程序块相连的串行接口取出.2.软件操作系统()装有—/6030.—是徵型软件系统有限公司(—)开发曲产品.它可以看作是与类似,不仅具有与相同的多任务.多用户.分层目录等特征,还具备实时功能,因而被广泛甩作检连粒产品中闻牟斗斟羯料斗测和控制用汁算机的操作系统()囤11示出了软件梗概.软件主要分为运行方式和管理方

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