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单片机控制的中药远红外干燥监控系统设计
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更新于2024-06-29
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"该文档涉及基于单片机的药品干燥监控系统设计,主要关注中药干燥工艺的现代化和节能化,以及如何利用远红外干燥技术进行监控和控制。" 在中药产业中,虽然近年来发展迅速,但国际竞争力相对较弱。为了提升中药产业的现代化和国际竞争力,必须对传统的中药生产工艺进行改革,结合现代科技,确保“安全、高效、稳定、可控”的生产标准。干燥工艺作为中药生产的关键环节,自然晾干的传统方法已经无法适应大规模工业化生产的需求。因此,各种现代化干燥设备应运而生,如热风干燥箱、翻板式干燥机等,它们提高了干燥效率,减少了受气候条件的影响。 然而,随着环保节能政策的推广,干燥设备的能耗问题日益突出。因此,开发既能满足干燥工艺需求又能节约能源的新型设备至关重要。基于单片机的远红外干燥监控系统正是这样的解决方案。远红外干燥技术利用特定波长的红外线对中药进行加热,能够快速、均匀地干燥物料,同时因为其高效的能量转换,有助于降低能耗。 该系统运用自动控制原理,通过单片机进行精确控制,确保干燥过程的稳定性和效率。单片机可以根据预设参数调整远红外发射器的工作状态,实时监测并调整干燥过程,以达到最佳的干燥效果。此外,由于传统中药配方中的药材有效成分和比例对疗效有直接影响,因此,新型干燥工艺还需要保证干燥后药材的有效成分不受损失,这也是系统设计时需要考虑的重要因素。 基于单片机的远红外干燥监控系统旨在实现中药干燥工艺的现代化,提高生产效率,节省能源,并尽可能保持中药的有效成分。这一创新技术不仅对中药产业的现代化发展有着积极推动作用,也符合当前全球范围内的可持续发展和环保理念。通过深入研究和优化,这种技术有望在中药干燥领域发挥更大的作用,推动整个中药产业链的升级转型。
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第三章 中草药干燥特性简介
3.1 中草药特性
3.1.1 中草药的作用
抗病害。如大黄、黄连、大青叶等能够抑菌;板蓝根、野菊等有抗病毒的能力;苦楝
皮、马鞭草、白头翁等能杀虫。
增强机体免疫力。水产动物具有相对完善的免疫功能,中草药可以对其起调
节作用。
可以完善饲料的营养,提高饲料转化率。中草药本身含有一定的营养物质,
如粗蛋白、粗脂肪、维生素等,某些中草药还有诱食、消食健胃的作用。
3.1.2 中草药的特点
资源广、成本低。我国地域辽阔,中草药资源丰富,易种易收,且使用简便。
动物体内无药物残留、无公害。中草药是天然物质,保持了各种成分的自然
性和生物活性,其成分易被吸收利用,不能被吸收的也能顺利排出体外,在体外
被细菌等分解,不会污染水环境。而一般的化学药物成分会积累在动物体内或长
期残留于水中。
毒副作用小或无,动物体不产生抗药性。有毒的中草药经过适当的炮制加工
后,毒性会降低或消失 ;通过组方配伍,利用中药之间的相互作用,提高了其防病
治病的功效,减弱或减免了毒副作用。至今医学研究从未发现中草药有抗药性的
问题。
中草药饲料添加剂既含有营养物质,又具有安神镇静、健胃促消化、理气活
血、养精补益、趋虫保健和防病治病等药理作用 ;中草药免疫活性物质能增强机体
免疫机能,提高动物抗应激、抗疾病能力,改善动物生产性能,且具有无残留,
不易产生耐药性等优点,是近年来国际动物营养学研究的一大热点。中草药可解
决长期困扰畜牧业发展的抗生素残留问题,提高生产率,减少畜牧业对环境的污
染,发展绿色畜牧业,满足人民的食品安全需求。
3.2 干燥工艺对中草药特性的影响
笔者对中药丸也进行了多种工况的对流干燥实验研究,以六味地黄丸为例,对同一
批药丸分别在不同工况下进行干燥,采用 40~45~50 ℃的变温工况进行干燥的产品指
标成分(熊果酸汁)含量为 0.18%,采用 50~54 ℃的变温工况进行干燥产品的指标成
分(熊果酸汁)含量为 0.17%,而采用 50~65 ℃的热风干燥箱干燥的产品的指标成分
(熊果酸汁)含量为 0.12%,其指标成分已受到了很大的损失.
干燥工艺不仅影响药品的有效成分,而且对中药丸的服用特性——崩解度指标也有
很大的影响,笔者对天津达仁堂制药厂生产的清目地黄丸在几种不同的工况下进行了实
验,发现同一批药丸,在热风干燥箱中,用 50~60 ℃的热风烘干的中药丸,不同药丸
的崩解时间差异较大,分别为 38 min、40 min、47 min、55 min。而采用人工环境工程
综合试验装置进行的实验表明:在 30~40 ℃变温工况下干燥的中药丸,其崩解时间为
15 min、18 min、21 min、24 min;在 40~50 ℃变温工况下干燥的中药丸,其崩解时间
为 20 min、22 min、24 min、28 min;用 50 ℃恒温工况下干燥的中药丸,其崩解时间为
27 min、28 min、27 min、30 min。可以看出:在热风干燥箱中干燥中药丸,其崩解时间
较长,已接近允许的上限值,而且不同药丸的崩解时间差异很大,这说明不同位置的干
燥工况差异较大。采用人工环境工程综合试验装置进行的实验,其崩解时间随着干燥温
度的降低而大幅度缩短,而且均匀性很好。
综上所述,现代中药产业离不开现代化的干燥设备,但由于中药产品的特殊性,要
求人们在选用现代干燥设备时,必须对所生产的产品的干燥特性进行系统的研究,掌握
干燥过程中的温度、湿度、压力及气流速度对中药材性质与特性的影响规律,因此有必
要对采用现代干燥设备与采用传统的自然晾干所获得的中药材产品的有效成分进行比
较分析,在保证中药材有效成分基本不损失的前提下,选择先进的干燥设备。
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