一种搅拌终点判定仪

本实用新型属于药物制丸自动化技术领域，涉及一种搅拌终点判定仪，特别涉及一种自动搅拌药物并实时反馈搅拌物的扭矩以辅助判定搅拌终点的设备。

背景技术：

粘度是药物制丸过程中的一个重要指标。在预制药物丸的过程中多采用粘度计测量药物混合流体的粘度。

而目前市面上在售的粘度计如ndj-5s数显粘度计等产品虽然可以检测搅拌物的粘度，但是其转速只有60r/min且检测粘度的检测头扇叶小，无法实现搅拌效果，此外也没有搅拌的过程中加入液体的功能。

cn110907313a公开了一种全自动智能液体动力粘度测量装置，其中的粘度测量单元包括旋转粘度计和粘度计调节架，通过旋转粘度计测量被测液体的粘度值，通过粘度计调节架带动旋转粘度计实现升降、平移和旋转运动。虽然其一定程度克服了现有技术的缺陷，但其仅能在缓慢速度的搅拌下检测被搅拌物的扭矩，搅拌杆的叶片无法实现搅拌效果，同时无法定时定量的加入新的搅拌物以满足预制药物丸的需求。

因此，开发一种能够在搅拌的同时检测扭矩且可在搅拌的同时随时加入新物料的满足药物丸的需求的设备极具现实意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术难以满足预制药物丸的需求的缺陷，提供一种能够在搅拌的同时检测扭矩且可在搅拌的同时随时加入新物料的满足药物丸的需求的设备。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种搅拌终点判定仪，包括壳体、伺服电机、搅拌杆、搅拌杯和密封盖；

所述壳体包括l形的下座和l形的上座，所述上座包括上座连接部及与上座连接部垂直的上座固定部，所述下座包括下座连接部及与下座连接部垂直的下座固定部，所述上座连接部和下座连接部通过连接件连接，上座与下座可围绕连接件发生相对转动，当上座固定部与下座固定部相互平行时，上座与下座整体呈匚形；

所述上座固定部上安装有伺服电机，所述伺服电机的输出轴与上座固定部垂直且连有搅拌杆，所述搅拌杆位于上座固定部与下座固定部之间；

所述下座固定部上设有搅拌杯，所述搅拌杯的位置及其内壁形状分别与所述搅拌杆的位置及桨叶形状匹配；

所述搅拌杯与上座固定部之间布置有用于密封搅拌杯与上座固定部之间间隙的密封盖，密封盖为筒状结构，其侧壁上开有贯穿侧壁的注液孔。

本实用新型的搅拌终点判定仪，结构设计合理，通过伺服电机驱动搅拌杆转动，在对搅拌杯内的物料进行搅拌的同时，伺服电机能够通过搅拌杆实时获取搅拌杆的力矩并将该力矩反馈并记录，通过测得全流程的固液比与力矩的关系图，获取最大力矩对应的固液比作为该组分物料的配比(即判定为搅拌终点)，同时，本实用新型设有的密封盖能够避免搅拌时飞溅或其他外界杂质进入搅拌杯，影响搅拌过程，同时通过其上的注液孔可在搅拌的同时定时定量的加入液体，本实用新型能够辅助判定物料配方对应的搅拌终点，对药物制丸自动化有着极其重要的意义，极具应用前景。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种搅拌终点判定仪，所述密封盖的侧壁上设有方便用户观察搅拌杯内物料状态的观测口。同时可在观测口覆盖透明观测窗以免物料或外界杂质通过观测口进入搅拌杯。

如上所述的一种搅拌终点判定仪，所述搅拌杆通过螺纹搅拌杆连接器与伺服电机的输出轴连接。其中搅拌杆上部是螺纹连接结构，与螺纹搅拌杆连接器相配，螺纹的走向是相对于搅拌杆的旋转方向的，其有以下几个优点：1)旋转的方向和搅拌物的阻力可以保持搅拌杆的稳固；2)螺纹连接可以使搅拌杆和旋转轴有较小的同轴度，使搅拌机运行的更加稳定，噪声更小：3)螺纹连接方便拆卸，便于更换不同的搅拌杆以搅拌不同的药物。

如上所述的一种搅拌终点判定仪，所述搅拌杆包括杆部和桨叶部；

所述桨叶部呈c形，其中部与杆部连接且桨叶部相对于杆部对称布置，所述桨叶部的两端与杆部之间设有用于连接两者的连接杆结构，两连接杆结构对称布置在杆部两侧。本实用新型的保护范围并不仅限于此，此处仅给出一种可行的技术方案，此处的c形桨叶部能够在保证搅拌效果的同时检测到被搅拌物的扭矩。

如上所述的一种搅拌终点判定仪，两连接杆结构连成的角的开口方向与c形桨叶部的开口方向一致。

如上所述的一种搅拌终点判定仪，所述注液孔内布置有注液管，通过所述注液管即可向搅拌杯中定量加入液体。

如上所述的一种搅拌终点判定仪，所述伺服电机用于提供搅拌杆所需的动力并实时反馈搅拌杆的力矩；

所述伺服电机通过设在上座固定部上的伺服电机连接线接口与中央控制器连接。

如上所述的一种搅拌终点判定仪，所述中央控制器与hmi串口屏连接；中央控制器通过步进驱动器与步进电机蠕动泵连接，所述步进电机蠕动泵夹持在位于注液管一端的注液软管上步进电机蠕动泵工作时即可通过所述注液管向搅拌杯中定量加入液体。在注液管的一端连接注液软管，另一端插入密封盖上的注液孔，注液管长度刚好伸到搅拌物的中间，可以将药液导入搅拌物中，将步进电机蠕动泵夹持在注液软管即可。

如上所述的一种搅拌终点判定仪，所述中央控制器为stm32单片机，其控制芯片型号为stm32f407；

所述stm32单片机通过控制脉冲的方式驱动步进电机蠕动泵。本实用新型的保护范围并不仅限于此，此处仅给出一种可行的技术方案，本领域技术人员可根据实际需求选择合适的中央控制器。

有益效果：

(1)本实用新型的搅拌终点判定仪，结构设计合理，通过伺服电机驱动搅拌杆转动，在对搅拌杯内的物料进行搅拌的同时，伺服电机能够通过搅拌杆实时获取搅拌杆的力矩并将该力矩反馈并记录，通过测得全流程的固液比与力矩的关系图，获取最大力矩对应的固液比作为该组分物料的配比(即判定为搅拌终点)；

(2)本实用新型的搅拌终点判定仪，设有的密封盖能够避免搅拌时飞溅或其他外界杂质进入搅拌杯，影响搅拌过程，同时通过其上的注液孔可在搅拌的同时定时定量的加入液体；

(3)本实用新型的搅拌终点判定仪，能够辅助判定物料配方对应的搅拌终点，对药物制丸自动化有着极其重要的意义，极具应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的搅拌终点判定仪的立体示意图；

图2为本实用新型的搅拌终点判定仪去除密封盖后的示意图；

图3为本实用新型的搅拌终点判定仪打开状态的示意图；

图4为本实用新型的搅拌终点判定仪的主视图；

图5为本实用新型的搅拌终点判定仪与其他部件的电路连接图；

其中，1-上座，11-上座连接部，12-上座固定部，2-下座，21-下座连接部，22-下座固定部，3-搅拌杯，4-密封盖，5-注液管，6-观测口，7-伺服电机，8-螺纹搅拌杆连接器，9-搅拌杆，91-杆部，92-桨叶部，10-伺服电机连接线接口。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式做进一步阐述。

一种搅拌终点判定仪，如图1～4所示，包括壳体、伺服电机7、搅拌杆9、搅拌杯3和密封盖4；

壳体包括l形的下座2和l形的上座1；

上座1包括上座连接部11及与上座连接部11垂直的上座固定部12，下座2包括下座连接部21及与下座连接部21垂直的下座固定部22，上座连接部12和下座连接部22通过连接件连接，上座1与下座2可围绕连接件发生相对转动，当上座固定部12与下座固定部22相互平行时，上座1与下座2整体呈匚形；

上座固定部12上安装有伺服电机7，伺服电机7的输出轴与上座固定部12垂直且通过螺纹搅拌杆连接器8与搅拌杆9连接，搅拌杆9位于上座固定部12与下座固定部22之间，伺服电机7用于提供搅拌杆9所需的动力并实时反馈搅拌杆的力矩；

搅拌杆9包括杆部91和桨叶部92，桨叶部92呈c形，其中部与杆部91连接且桨叶部92相对于杆部91对称布置，桨叶部92的两端与杆部91之间设有用于连接两者的连接杆结构，两连接杆结构对称布置在杆部两侧，两连接杆结构连成的角的开口方向与c形桨叶部的开口方向一致；

下座固定部22上设有搅拌杯3，搅拌杯3的位置及其内壁形状分别与搅拌杆9的位置及桨叶形状匹配；

搅拌杯3与上座固定部12之间布置有用于密封搅拌杯3与上座固定部12之间间隙的密封盖4，密封盖4为筒状结构，其侧壁上开有贯穿侧壁的注液孔及方便用户观察搅拌杯内物料状态的观测口6，注液孔内布置有注液管5，通过注液管5即可向搅拌杯中定量加入液体；

如图5所示，伺服电机7(伺服电机通过对伺服驱动器的速度模式的设置，这是伺服电机的三个挡位的速度设置，然后通过485通讯发给伺服电机指令以达到控制伺服电机转速的目的，同时伺服电机可以通过检测电流的变化反馈出搅拌物的扭矩情况，而根据伺服驱动器的配置使用相应的问询指令通过485进行问询，反馈的实时扭矩经过处理后在hmi串口屏上进行显示)通过设在上座固定部12上的伺服电机连接线接口10与中央控制器(stm32单片机，其控制芯片型号为stm32f407，其具体通过控制脉冲的方式驱动步进电机蠕动泵)连接，中央控制器与hmi串口屏连接；中央控制器通过步进驱动器与步进电机蠕动泵连接，步进电机蠕动泵夹持在位于注液管一端的注液软管上，步进电机蠕动泵工作时即可通过注液管向搅拌杯中定量加入液体。

对搅拌终点判定仪的加液精准度进行考察，测定参数设定：单次加液量2ml，加液时间5s，数据采样时间10s，加液次数20次，搅拌时间30s，搅拌速度100r/min；

(1)单次加液量

由上述结果可以看出，单次加液量偏差均小于5％，即搅拌终点判定仪的单次加液精准度高；

(2)总加液量

由上述结果可以看出，总体加液偏差小于5％，即搅拌终点判定仪总体加液精准度高。

使用如上所述的搅拌终点判定仪判定以下药丸配方的搅拌终点：

配方一：十全大补丸(党参80g，炒白术80g，茯苓80g，炙甘草40g，当归120g，川芎40g，酒白芍80g，熟地黄120g，炙黄芪80g，肉桂20g)

具体操作如下：

1)粉碎：将上述饮片进行超微粉碎，过五号筛，筛下粉末备用，共计586g；

2)拌终点判定仪判断搅拌终点：取50g细粉，置于搅拌终点判定仪搅拌槽中，测定参数设定为单次加液量2ml，加液时间5s，数据采样时间10s，加液次数20次，搅拌时间30s，搅拌速度100r/min，测定搅拌终点。实验结果见下表1(也可根据表1制图)，根据实验结果，十全大补丸的搅拌终点加液量(水)为——0.3ml/g；

表1十全大补丸搅拌终点判断结果

3)测试制丸：以搅拌终点测定仪预测的粘合剂用量，将剩余的536g药粉进行制丸，其粘合剂用量为160.8ml，制丸工艺为：挤出搓圆法，制丸结果为：干燥后的合格丸剂498g，得率92.9％。

该结果表明：搅拌终点测定仪预测的粘合剂用量可用于指导十全大补丸搅拌终点的加液量及在线控制。

配方二：参苓白术丸(人参100g，茯苓100g，麸炒白术100g，山药100g，炒白扁豆75g，莲子50g，麸炒薏苡仁50g，砂仁50g，桔梗50g，甘草100g)

具体操作如下：

1)粉碎：将上述饮片进行超微粉碎，过五号筛，筛下粉末备用，共计620g；

2)拌终点判定仪判断搅拌终点：取50g细粉，置于搅拌终点判定仪搅拌槽中，测定参数设定为单次加液量2ml，加液时间5s，数据采样时间10s，加液次数20次，搅拌时间30s，搅拌速度100r/min，测定搅拌终点。实验结果见下表2(也可根据表2制图)，根据实验结果，参苓白术丸的搅拌终点加液量为——0.55ml/g；

表2参苓白术丸搅拌终点判断结果

3)测试制丸：以搅拌终点测定仪预测的粘合剂用量，将剩余的570g药粉进行制丸，其粘合剂用量为313.5ml，制丸工艺为：挤出搓圆法，制丸结果为：干燥后的合格丸剂512g，得率89.8％。

该结果表明：搅拌终点测定仪预测的粘合剂用量可用于指导参苓白术丸搅拌终点的加液量及在线控制。

配方三：泻肝安神丸(龙胆9g，黄芩9g，栀子(姜炙)9g，珍珠母60g，牡蛎15g，龙骨15g，柏子仁9g，炒酸枣仁15g，制远志9g，当归9g，地黄9g，麦冬9g，蒺藜(去刺盐炙)9g，茯苓9g，盐车前子9g，盐泽泻9g，甘草3g)

具体操作如下：

1)粉碎：将上述饮片进行超微粉碎，过五号筛，筛下粉末备用，共计200g；

2)拌终点判定仪判断搅拌终点：取50g细粉，置于搅拌终点判定仪搅拌槽中，测定参数设定为单次加液量2ml，加液时间5s，数据采样时间10s，加液次数20次，搅拌时间30s，搅拌速度100r/min，测定搅拌终点，实验结果见下表3(也可根据表3制图)，根据实验结果，泄肝安神丸的搅拌终点加液量为——0.25ml/g；

表3泄肝安神丸搅拌终点判断结果

3)测试制丸：以搅拌终点测定仪预测的粘合剂用量，将剩余的150g药粉进行制丸，其粘合剂用量为37.5ml，制丸工艺为：挤出搓圆法，制丸结果为：干燥后的合格丸剂124g，得率82.7％。

该结果表明：搅拌终点测定仪预测的粘合剂用量可用于指导泄肝安神丸搅拌终点的加液量及在线控制。

配方四：金嗓利咽丸(茯苓50g，法半夏50g，枳实(炒)50g，青皮(炒)50g，胆南星50g，橘红50g，砂仁50g，豆蔻25g，槟榔50g，合欢皮50g，六神曲(炒)50g，紫苏梗50g，生姜7.5g，蝉蜕50g，木蝴蝶50g，厚朴(制)50g)

具体操作如下：

1)粉碎：将上述饮片进行超微粉碎，过五号筛，筛下粉末备用，共计695g；

2)拌终点判定仪判断搅拌终点：取50g细粉，置于搅拌终点判定仪搅拌槽中，测定参数设定为单次加液量2ml，加液时间5s，数据采样时间10s，加液次数20次，搅拌时间30s，搅拌速度100r/min，测定搅拌终点，实验结果见下表4(也可根据表4制图)，根据实验结果，金嗓利咽丸的搅拌终点加液量为——0.95ml/g；

表4金嗓利咽丸搅拌终点判断结果

3)测试制丸：以搅拌终点测定仪预测的粘合剂用量，将剩余的655g药粉进行制丸，其粘合剂用量为622.25ml，制丸工艺为：挤出搓圆法，制丸结果为：干燥后的合格丸剂593g，得率90.5％。

该结果表明：搅拌终点测定仪预测的粘合剂用量可用于指导金嗓利咽丸搅拌终点的加液量及在线控制。

配方五：开光复明丸(栀子(制)60g，黄芩60g，黄连120g，黄柏60g，大黄60g，龙胆30g，炒蒺藜60g，菊花60g，防风30g，石决明60g，玄参30g，红花30g，当归36g，赤芍36g，地黄36g，泽泻30g)

具体操作如下：

1)粉碎：将上述饮片进行超微粉碎，过五号筛，筛下粉末备用，共计750g；

2)拌终点判定仪判断搅拌终点：取50g细粉，置于搅拌终点判定仪搅拌槽中，测定参数设定为单次加液量2ml，加液时间5s，数据采样时间10s，加液次数20次，搅拌时间30s，搅拌速度100r/min，测定搅拌终点。实验结果见下表5(也可根据表5制图)，根据实验结果，开光复明丸的搅拌终点加液量(水)为——0.7ml/g；

表5开光复明丸搅拌终点判断结果

3)测试制丸：以搅拌终点测定仪预测的粘合剂用量，将剩余的700g药粉进行制丸，其粘合剂用量为490ml，制丸工艺为：挤出搓圆法，制丸结果为：干燥后的合格丸剂657g，得率93.9％。

该结果表明：搅拌终点测定仪预测的粘合剂用量可用于指导开光复明丸搅拌终点的加液量及在线控制。

经验证，本实用新型的搅拌终点判定仪，结构设计合理，通过伺服电机驱动搅拌杆转动，在对搅拌杯内的物料进行搅拌的同时，伺服电机能够通过搅拌杆实时获取搅拌杆的力矩并将该力矩反馈并记录，通过测得全流程的固液比与力矩的关系图，获取最大力矩对应的固液比作为该组分物料的配比(即判定为搅拌终点)；设有的密封盖能够避免搅拌时飞溅或其他外界杂质进入搅拌杯，影响搅拌过程，同时通过其上的注液孔可在搅拌的同时定时定量的加入液体；能够辅助判定物料配方对应的搅拌终点，对药物制丸自动化有着极其重要的意义，极具应用前景。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，这些仅是举例说明，在不违背本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。