一种中药煎煮系统的控制方法与流程

本发明涉及中药提取领域，尤其是涉及中药煎煮领域，具体是涉及一种中药煎煮系统的控制方法。

背景技术：

目前，使用自动煎药设备进行中药处方的煎煮获得中药汤剂并服用已经非常普遍，但现有的自动煎药设备自动化程度不高，尤其是中药煎煮的自动控制方法不合理；现有的自动煎药设备基本上都实现了使用控制器对煎煮过程进行控制，但其中的控制点基本上集中在煎煮加热这一方面，通过控制器对供热模块的供热量控制来达到传统中药煎煮的武火和文火的切换控制；然而在中药煎煮的关键步骤加水量和中药汤剂量的控制却无法做到，目前基本采用人工控制加水方法，因加水量采用人工控制，导致了后续中药汤剂量的不稳定；中药汤剂量不仅与加水量关联，同时与供热量和供热时间均关联，因此如果只是对其中一项变量进行控制是无法达到对中药汤剂量的控制；另外，由于不同患者所对应的中药处方也不同，因此在煎煮方法上也有区别，若是采用单一固定的控制方法对不同中药处方的煎煮进行控制，必将造成中药汤剂的质量问题。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可以对中药煎煮过程进行全面控制的煎中药煎煮系统，具体是提供了一种可以对中药煎煮的加水过程、煎煮过程和汤剂排放过程进行多项控制的中药煎煮系统的控制方法；使所述中药煎煮系统具有自动加水、高质量煎煮、中药汤剂量稳定的优点。

本发明所采用的技术方案是：

一种中药煎煮系统的控制方法，所述中药煎煮系统包括煎煮模块、控制面板、供热模块、控制中心、进水模块、汤剂自动排放模块和汤剂接收容器；所述供热模块、控制面板、进水模块和汤剂自动排放模块均与控制中心连接，控制中心可以通过控制命令的信号传输达到对上述各项功能模块的控制；中药处方调理身体或治疗疾病的途径是通过患者服用煎煮获得的中药汤剂产生效果，因此，中药汤剂的质量好坏将影响患者的治疗效果；而中药汤剂的质量跟中药汤剂量的控制有关，以及跟煎煮过程的供热量、加水量和煎煮时间均有关联；其中，中药汤剂量与加水量、煎煮时间、供热量以及中药吸水系数关联。

传统中药煎煮方法对不同类型的中药煎煮时间已有经验数据，比如：解表类中药25分钟左右、一般类中药35分钟左右、滋补类中药60分钟左右、含毒性性类中药煎煮时间需适当延长；因此，可以根据不同的中药类型类设定加热总时间。

中药吸水系数是中药材的本身特性，即为单位中药材重量所吸收的水量；单味中药之间的吸水系数是不同的，医生在开具处方时也会考虑到这一方面的因素，大致会采用高吸水系数的中药材和低吸水系数的中药材进行合理调配形成最终中药处方；可以用实验方法对不同类型的中药处方进行吸水系数测定，获得较为准确的不同类型中药处方所对应的吸水系数，并应用到中药煎煮控制方法中。

关于供热量即为传统中药煎煮的武火和文火的表现形式，一般的武火供热量为能时中药煎煮混合液快速升温并沸腾，而文火则是保持中药煎煮混合液的微沸腾状态；因此，供热量也可以根据上述要求来进行调整并设定；比如：单帖中药处方煎煮时，可以采用武火所对应的电加热功率在1000~2000w，文火所对应的电加热功率在200~800w；由此，可以直接设定武火和文火所对应的加热功率，也可以对文火所对应的加热功率根据加水量的多少进行调整，具体地是根据蒸发量和文火加热时间来进行调整。

因此，可以通过设计加水量与上述各变量的函数关系来进行计算并获得相对准确的加水量，并进而对中药汤剂量的控制。

所述中药煎煮系统的具体控制阀方法包括以下步骤：

第一步：投入中药至煎煮模块中，向控制面板输入中药材重量和中药类型；

第二步：控制中心根据控制面板传输的数据信号，判断并设定中药吸水系数和总加热时间，并根据对应的加水量函数关系，计算得出所需加水量，同时发送控制信号至进水模块；

第三步：所述进水模块接收到控制中心的信号，开始向煎煮模块中加水，加水结束后反馈信号至控制中心；

第四步：控制中心接收信号，并设定10~60分钟的浸泡时间，结束后发送开始煎煮控制命令至供热模块；

第五步：供热模块接收信号，开始对煎煮模块自动加热控制；煎煮总时间到后，控制中心发送停止煎煮控制命令至供热模块，停止加热；

第六步：控制中心发送汤剂排放控制命令至汤剂自动排放模块，汤剂自动排放模块接收信号并开启，使煎煮模块内的中药汤剂流入汤剂接收容器。

中药处方的不同使用人群所对应的中药汤剂量不同，根据中医传统经验，儿童和老人一般为成人中药汤剂服用量的一半，比如：成人为每帖中药400ml汤剂一天分两次服用，儿童和老人则可以为200ml；因此可以在上述加水量函数关系可以根据不同使用人群进行设计；优选地方案是在所述第一步中，增加向控制面板输入使用人群类型，所述第二步中增加判断并设定药剂量。

部分中药处方中会涉及后下药，一般后下药在煎煮结束前5~10分钟再投入到煎药模块中；因此优选地，所述中药煎煮系统包括报警模块，所述报警模块与控制中心连接；在所述第五步中，增加煎煮总时间到之前5~10分钟，控制中心发送报警控制信号至报警模块，报警模块发出报警声或语音提示。

优选地，所述第二步中，增加控制中心设定或根据函数关系计算出不同供热量下的加热时间；所述第五步中，供热模块自动切换不同供热量。

优选地，所述第二步中，所述加水量函数关系为：加水量=中药材重量×吸水系数+所需汤剂量+蒸发量。

由于设备及管道的原因部分中药汤剂在煎煮结束排放时无法完全放出，存在一定的损耗量；因此优选地，所述第二步中，所述加水量函数关系为：加水量=中药材重量×吸水系数+所需汤剂量+蒸发量+损耗量

优选地，所述第二步中，所述加水量函数关系为：加水量=（中药材重量×吸水系数+所需汤剂量+总加热时间×文火单位时间蒸发量）/（1+沸腾时间系数×文火单位时间蒸发量）；所述所需汤剂量为定值，所述武火所对应的供热量为定值，所述文火所对应供热量为定值，所述武火沸腾时间系数是指在武火加热条件下每单位水从初始温度到沸点温度所需要的时间，所述文火单位时间蒸发量是指文火加热条件下水每单位时间的蒸发量。

为保护煎煮过程的安全，优选地，包括温度监测模块，所述温度监测模块与控制中心连接；当温度监测模块监测煎煮模块内的温度达到105℃~150℃之间的某一温度点时，发送信号至控制中心，控制中心发出停止加热控制命令至供热模块，切断加热。

一般地，中药煎煮需要进行两次以最大限度的煎出中药的有效成分，即一煎和二煎；因此优选地上述中药煎煮系统的控制方法包括二煎煎煮步骤，具体如下：

第七步：汤剂排放结束后，汤剂自动排放模块关闭；控制中心计算二煎煮加水量以及计算和/或设定供热量以及加热时间，并发送二煎加水控制命令至进水模块，进水模块接收信号并开始向煎煮模块加水；加水结束后，控制中心发送开始二煎煎煮控制命令至供热模块，供热模块接收信号后开始对煎煮模块加热；二煎加热结束后，控制中心发送二煎汤剂排放控制命令至汤剂自动排放模块，汤剂自动排放模块开启并使煎煮模块中的汤剂输送至汤剂接收罐。

优选地，所述二煎煎煮加水量的函数关系为二煎煎煮加水量=二煎煎煮药剂量+二煎煎煮蒸发量；所述二煎煎煮药剂量是指二煎煎煮过程所需要获得的中药药剂量，所述二煎煎煮蒸发量是指二煎煎煮过程所需蒸发掉的水量。

本发明的有益效果是：

通过应用传统中药煎煮方法，应用中药汤剂量与加水量、供热量、中药吸水系数以及煎煮时间的函数关系，对中药煎煮系统的各项功能的控制方法设计，实现了对中药煎煮过程的自动化控制，并具有自动加水、高质量煎煮和中药汤剂量稳定的优点。

附图说明

图1为本发明实施例中药煎煮系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中药煎煮系统的控制关系示意图。

具体实施方式

本发明结合以下具体实施例以及图1和图2进行详细说明。

实施例1：

中药煎煮系统包括煎煮模块1、控制面板2、供热模块3、控制中心4、进水模块5、汤剂自动排放模块6和汤剂接收容器7；所述控制面板2、供热模块3、进水模块5和汤剂自动排放模块6均与控制中心4连接，控制中心4可以通过控制命令的信号传输达到对上述各项功能模块的控制；

使用上述中药煎煮系统对某一成人使用的含200克重量中药的解表类中药处方使用以下控制阀方法步骤进行煎煮：

第一步：投入中药至煎煮模块1中，向控制面板2输入中药材重量200克、使用人群为成人和中药类型为解表类中药；

第二步：控制中心4根据控制面板2传输的数据信号，判断中药类型为解表类中药，使用人群为成人并设定中药吸水系数为1.4和总加热时间25分钟，并根据对应的成人加水量函数关系，加水量=中药材重量×吸水系数+400+200计算得出所需加水量为880毫升，同时发送控制信号至进水模块5；

第三步：所述进水模块5接收到控制中心4的信号，开始向煎煮模块1中加水880毫升，加水结束后反馈信号至控制中心4；

第四步：控制中心4接收信号，并设定30分钟的浸泡时间，结束后发送开始煎煮控制命令至供热模块3；

第五步：供热模块3接收信号，开始对煎煮模1块以1000w功率加热，5分钟后自动切换至500w功率加热，煎煮总时间25分钟到后，控制中心4发送停止煎煮控制命令至供热模块3，停止加热；

第六步：控制中心4发送汤剂排放控制命令至汤剂自动排放模块6，汤剂自动排放模块6接收信号并开启，使煎煮模块1内的中药汤剂流入汤剂接收容器7。

对上述获得中药汤剂使用量杯计量显示为390毫升，符合成人中药汤剂服用量。

实施例2：

使用上述中药煎煮系统对某一成人使用的含200克重量中药的一般类中药处方使用以下控制阀方法步骤进行煎煮：

第一步：投入中药至煎煮模块1中，向控制面板2输入中药材重量200克、使用人群为成人和中药类型为一般类中药；

第二步：控制中心4根据控制面板2传输的数据信号，判断中药类型为一般类中药，使用人群为成人并设定中药吸水系数为1.2和总加热时间35分钟，并根据对应的成人加水量函数关系，加水量=中药材重量×吸水系数+400+300计算得出所需加水量为940毫升，同时发送控制信号至进水模块5；

第三步：所述进水模块5接收到控制中心4的信号，开始向煎煮模块1中加水840毫升，加水结束后反馈信号至控制中心4；

第四步：控制中心4接收信号，并设定30分钟的浸泡时间，结束后发送开始煎煮控制命令至供热模块3；

第五步：供热模块3接收信号，开始对煎煮模1块以1000w功率加热，5分钟后自动切换至500w功率加热，煎煮总时间35分钟到后，控制中心4发送停止煎煮控制命令至供热模块3，停止加热；

第六步：控制中心4发送汤剂排放控制命令至汤剂自动排放模块6，汤剂自动排放模块6接收信号并开启，使煎煮模块1内的中药汤剂流入汤剂接收容器7。

对上述获得中药汤剂使用量杯计量显示为410毫升，符合成人中药汤剂服用量。

实施例3：

使用上述中药煎煮系统对某一成人使用的含200克重量中药的滋补类中药处方使用以下控制阀方法步骤进行煎煮：

第一步：投入中药至煎煮模块1中，向控制面板2输入中药材重量200克、使用人群为成人和中药类型为滋补类中药；

第二步：控制中心4根据控制面板2传输的数据信号，判断中药类型为滋补类中药，使用人群为成人并设定中药吸水系数为1.1和总加热时间60分钟，并根据对应的成人加水量函数关系，加水量=中药材重量×吸水系数+400+330计算得出所需加水量为950毫升，同时发送控制信号至进水模块5；

第三步：所述进水模块5接收到控制中心4的信号，开始向煎煮模块1中加水840毫升，加水结束后反馈信号至控制中心4；

第四步：控制中心4接收信号，并设定30分钟的浸泡时间，结束后发送开始煎煮控制命令至供热模块3；

第五步：供热模块3接收信号，开始对煎煮模1块以1000w功率加热，5分钟后自动切换至300w功率加热，煎煮总时间60分钟到后，控制中心4发送停止煎煮控制命令至供热模块3，停止加热；

第六步：控制中心4发送汤剂排放控制命令至汤剂自动排放模块6，汤剂自动排放模块6接收信号并开启，使煎煮模块1内的中药汤剂流入汤剂接收容器7。

对上述获得中药汤剂使用量杯计量显示为418毫升，基本符合成人中药汤剂服用量。

实施例4：

使用上述中药煎煮系统对某一成人使用的含120克重量中药的滋补类中药处方使用以下控制阀方法步骤进行煎煮：

第一步：投入中药至煎煮模块1中，向控制面板2输入中药材重量120克、使用人群为成人和中药类型为滋补类中药；

第二步：控制中心4根据控制面板2传输的数据信号，判断中药类型为滋补类中药，使用人群为成人并设定中药吸水系数为1.1和总加热时间60分钟，并根据对应的成人加水量函数关系，加水量=中药材重量×吸水系数+400+330计算得出所需加水量为862毫升，同时发送控制信号至进水模块5；

第三步：所述进水模块5接收到控制中心4的信号，开始向煎煮模块1中加水840毫升，加水结束后反馈信号至控制中心4；

第四步：控制中心4接收信号，并设定30分钟的浸泡时间，结束后发送开始煎煮控制命令至供热模块3；

第五步：供热模块3接收信号，开始对煎煮模1块以1000w功率加热，5分钟后自动切换至300w功率加热，煎煮总时间60分钟到后，控制中心4发送停止煎煮控制命令至供热模块3，停止加热；

第六步：控制中心4发送汤剂排放控制命令至汤剂自动排放模块6，汤剂自动排放模块6接收信号并开启，使煎煮模块1内的中药汤剂流入汤剂接收容器7。

对上述获得中药汤剂使用量杯计量显示为408毫升，符合成人中药汤剂服用量。

实施例5：

使用上述中药煎煮系统对某一儿童使用的含150克重量中药的滋补类中药处方使用以下控制阀方法步骤进行煎煮：

第一步：投入中药至煎煮模块1中，向控制面板2输入中药材重量150克、使用人群为儿童和中药类型为滋补类中药；

第二步：控制中心4根据控制面板2传输的数据信号，判断中药类型为滋补类中药，使用人群为儿童并设定中药吸水系数为1.1和总加热时间60分钟，并根据对应的成人加水量函数关系，加水量=中药材重量×吸水系数+200+330计算得出所需加水量为695毫升，同时发送控制信号至进水模块5；

第三步：所述进水模块5接收到控制中心4的信号，开始向煎煮模块1中加水840毫升，加水结束后反馈信号至控制中心4；

第四步：控制中心4接收信号，并设定30分钟的浸泡时间，结束后发送开始煎煮控制命令至供热模块3；

第五步：供热模块3接收信号，开始对煎煮模1块以1000w功率加热，5分钟后自动切换至300w功率加热，煎煮总时间60分钟到后，控制中心4发送停止煎煮控制命令至供热模块3，停止加热；

第六步：控制中心4发送汤剂排放控制命令至汤剂自动排放模块6，汤剂自动排放模块6接收信号并开启，使煎煮模块1内的中药汤剂流入汤剂接收容器7。

对上述获得中药汤剂使用量杯计量显示为195毫升，符合儿童中药汤剂服用量。