一种混合器的制作方法

本实用新型涉及生物制药领域，具体涉及一种混合器。

背景技术：

随着经济的快速发展，医药市场也迅速发展壮大，特别是生物制药相关产业，生物技术被国际社会公认为是21世纪科学技术的核心，同时也是全球发展最快的高端技术之一。生物制药是技术含比较量高的新兴制药产业，该产业经过了几十年的发展历程，目前已经成为世界上许多国家国民经济的重要组成部分。

从世界范围来看，美国在生物制药产业发展方面领先于其他各国，其生物技术企业约占世界总量的三分之二，欧洲各国及日本在部分领域也取得了重大进展。目前，国家和地方政府在不断加大对生物制药相关产业的扶持力度，为生物制药相关产业在我国的良好发展提供了机遇，因此在我国以基因工程药物为核心的开发也已颇具规模。当前，我国已将生物制药相关产业作为经济发展的重点项目之一，一些科技发达或经济发达地区正在不断建立国家级生物制药产业基地，并初步形成了初具规模的生物医药相关产业集群，这对我国的生物医药相关产业发展起到了很好的带动作用。

在国家大力推动及企业、科研等社会各方面积极参与下，我国生物制药相关产业高速增长，呈现出可喜的发展势头。随着跨国公司生物制药研发外包向我国转移，生物服务业高速增长，我国生物制药研发外包快速发展。生物制药已成为制药领域争夺市场的制高点，以单克隆抗体药物为代表，包括疫苗、血液制品、重组蛋白药物、多肽药物、生物提取物、等为核心的生物制药产业链条正在形成。

近年来，我国开发出一批新的特效药对肿瘤、心脑血管疾病等具有显着疗效；并且，红血球生成素、胰岛素、干扰素、生长激素等重要重组蛋白早已实现产业化。这些药物的生产过程中需要使用几吨或几十吨的缓冲液进行平衡、冲洗、洗脱、再生等，因此缓冲液配置的速度及精度直接影响生产效率和规模的扩大，也直接影响生物制药行业行业快速发展。

目前国内生物制药企业基本采用传统的人工配液方式，有些先进企业已经采用自动化的配液系统，但配液系统中的混合基本采用的都是静态混合技术。静态混合技术是利用流体的自身湍流与扩散原理进行混合，所以混合速度慢，混合不均匀，造成所配置的缓冲溶液pH值和电导值偏离目标要求，偏离值在可接受范围内的缓冲液可以使用，但会直接影响层析的分离效果；如果缓冲液的偏离值超过了可接受范围，则该缓冲液无法使用，造成较大的浪费。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提出一种结构简单、操作方便且可通过智能反馈控制的一种混合器。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种混合器，包括混合器罐，用于对配液系统中的液体进行混合；搅拌装置，用于对所述混合器罐内的液体进行搅拌，所述搅拌装置包括一搅拌桨和一驱动所述搅拌桨转动的驱动装置；所述驱动装置与CPU电性连接，液位计，位于所述混合器罐的底部或侧壁上，用于测量所述混合器罐内的液位高度；A/D模块，与所述液位计通信，用于对所述液位计检测到的液位高度进行数据转换并传处理数据传至处理器，以及，CPU，与所述A/D模块及驱动装置电连接，用于根据所述液位计测得的液位高度控制所述驱动装置的转速。

优选地，所述搅拌桨的下半部分延伸至所述混合器罐内。

优选地，所述混合器罐的侧壁上分别连接有隔膜泵P01、计量泵P02、计量泵P03及计量泵P04，所述隔膜泵P01的输入端与所述CPU的输出端连接。

优选地，所述混合器管的侧壁上分别连接有PH计、电导率仪和流量传感器，所述PH计、电导率仪和流量传感器通过TC连接。

优选地，所述PH计、电导率仪和流量传感器均与所述A/D模块连接。

优选地，所述流量传感器的第一端与自动出口阀V41的输入端连接，所述流量传感器的第二端与自动出口阀V42的输入端连接。

优选地，所述隔膜泵P01的一端与所述CPU电性连接。

优选地，所述CPU的输出端与工控机电性连接。

优选地，所述混合器的下方连接有一排气阀门V43。

本实用新型技术方案的优点主要体现在：该设备是以自动配液技术为基础，在静态缓和的基础上增加搅拌装置，加快液体的混合速率，通过智能反馈控制，提高生产效率。此设备可以广泛应用于生物制药领域的后处理缓冲液配置阶段，该设备可以实现在线溶液配送，生产过程分析、产品质量监控，最终实现生产出合格产品。整套系统控制连锁性强，控制速度快，操作简单方便，有效减少了中间的污染环节，有效地提高了生产或实验工作的效率，可在产业上广泛地推广使用。

附图说明

参照附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的自动控制示意图；

图3为10倍稀释，静态混合器罐加搅拌装置的曲线结果图；

图4为10倍稀释，静态混合器罐的曲线结果图；

图5为20倍稀释，静态混合器罐加搅拌装置的曲线结果图；

图6为20倍稀释，静态混合器罐的曲线结果图；

图7为30倍稀释，静态混合器罐加搅拌装置的曲线结果图；

图8为30倍稀释，静态混合器罐的曲线结果图；

图9为40倍稀释，静态混合器罐加搅拌装置的曲线结果图；

图10为40倍稀释，静态混合器罐的曲线结果图；

图11为50倍稀释，静态混合器罐加搅拌装置的曲线结果图；

图12为50倍稀释，静态混合器罐的曲线结果图；

图中标号为：1---混合器罐，2---搅拌装置，21---搅拌桨，22---驱动装置，3---CPU，4---液位计，5---A/D模块，P01---隔膜泵，P02---计量泵，P03---计量泵，P04---计量泵，V41---自动出口阀，V42---自动出口阀，V21---排气阀门，6---PH计，7---电导率仪，8---流量传感器，9---工控机。

具体实施方式

本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

如图1所示，一种混合器，包括混合器罐1，用于对配液系统中的液体进行混合；搅拌装置2，用于对所述混合器罐1内的液体进行搅拌，所述搅拌装置2包括一搅拌桨21和一驱动所述搅拌桨转动的驱动装置22；所述搅拌桨21的下半部分延伸至所述混合器罐1内。如图2所示，所述驱动装置22与CPU 3电性连接，所述驱动装置可为电机或伺服电机，在本实施例中，所述驱动装置优选为伺服电机，所述伺服电机由伺服电机驱动器驱动。在静态混合器上增加搅拌装置，加快母液的混合速率，系统配置出的缓冲液精度更高。

如图2所示，液位计4，位于所述混合器罐1的底部或侧壁上，用于测量所述混合器罐1内的液位高度。所述液位计4可设置在所述混合器罐1的任意位置，在本技术方案中对所述液位计的具体位置不做限定，在本实施例中，所述液位计4的位置优选设置在所述混合器罐1的侧壁上。在本实施例中，所述液位计4和所述混合器1通过螺纹连接，所述液位计4可自动测量液位高度。在使用过程中，系统自动检测静态混合器中的液位高度，然后反馈控制搅拌装置的转速，当液位升高时转速加快，液位降低时转速减少，实现智能化控制。

如图2所示，A/D模块5与所述液位计4通信，用于对所述液位计4检测到的液位高度进行数据转换并传处理数据传至处理器；以及，CPU 3，所述CPU 3与所述A/D模块5及驱动装置22电连接，用于根据所述液位计4测得的液位高度控制所述驱动装置22的转速。所述液位计4检测液位高度将结果传到A/D模块5，A/D模块5再传到CPU，CPU下发命令到马达，根据液位高度控制马达的转速。

如图1和如图2所示，所述混合器罐的侧壁上分别连接有隔膜泵P01、计量泵P02、计量泵P03及计量泵P04，所述隔膜泵P01的输入端与所述CPU的输出端连接；所述隔膜泵在本实施例中优选为四元隔膜泵，所述四元隔膜泵和计量泵适用于生产过程中配置不同的缓冲液，可以根据软件系统设置将多种缓冲液按设定的比例运行，可以按时间、体积等不同参数设置开始时间点及结束时间点。该系统可以通过反馈调节控制母液泵和主泵的泵速，从而实现对缓冲液的pH和电导的调节及对总管流速的调节。

如图1和如图2所示，所述混合器管的侧壁上分别连接有PH计6、电导率仪7和流量传感器8，所述PH计6、电导率仪7和流量传感器8通过TC连接，在本实施例中，所述PH计6、电导率仪7和流量传感器8在系统中通过卡箍TC连接。所述流量传感器FIT主要控制所述隔膜泵P01，所述计量泵P04里内为氯化钠，主要控制电导率仪7。

如图1和如图2所示，所述PH计6、电导率仪7和流量传感器8均与所述A/D模块5连接。所述流量传感器8的第一端与自动出口阀V41的输入端连接，所述流量传感器9的第二端与自动出口阀V42的输入端连接，所述混合器的下方连接有一排气阀门V43。所述隔膜泵P01的一端与所述CPU电性连接。所述CPU 3的输出端与工控机9电性连接。

图3为10倍稀释，静态混合器罐加搅拌装置的曲线结果图；图4为10倍稀释，静态混合器罐的曲线结果图。

图5为20倍稀释，静态混合器罐加搅拌装置的曲线结果图；图6为20倍稀释，静态混合器罐的曲线结果图。

图7为30倍稀释，静态混合器罐加搅拌装置的曲线结果图；图8为30倍稀释，静态混合器罐的曲线结果图。

图9为40倍稀释，静态混合器罐加搅拌装置的曲线结果图；图10为40倍稀释，静态混合器罐的曲线结果图。

图11为50倍稀释，静态混合器罐加搅拌装置的曲线结果图；图12为50倍稀释，静态混合器罐的曲线结果图。

实验数据汇总：

实验结果分析：

1、静态混合器罐加搅拌装置中的电导和pH值的波动范围明显优于单独静态混合器罐；

2、此波动范围随着稀释倍数加大而变大。

在静态混合器上添加搅拌装置，可以将不同母液进行快速混合，使溶液快速达到均一稳定的要求，混合速度快并且混合充分，可以通过电控系统设置搅拌转速，通过搅拌转速的大小控制混合器中的混合速率，电导和pH值的波动范围很小，完全满足客户工艺需求。

该系统中配有电导率仪、pH计、压力传感器等其他仪表，系统可以将仪表信号转换为电信号，通过数据采集器传送至中央处理器中，处理速度快、分析能力强、精度高。所有的数据均可以储存在控制电脑中，保留原始的操作数据，符合有关数据完整性的要求。

该系统采用模块化设计理念，客户可根据自身的生产需要来确定母液泵的数量及型号，根据缓冲液的需要配置有关pH计和电导率仪的数量，根据工艺需要配置相应的静态混合器和搅拌桨叶的大小，该系统可以根据客户设定的pH值和电导值进行反馈调节。软件应用Socket方式与计算机控制系统进行通讯，进行时时监控，确保控制的高精度，系统可以将操作日志及有关运行数据自动保存至目标目录下。该系统将配液系统与层析系统整合为一体，设备体积小，控制方便，移动灵活。

本实用新型是在静态混合器上增加搅拌装置，将搅拌混合技术与静态混合技术整合为一体，系统可以根据静态混合器内的液体高度，自动调节搅拌转速，同时可以根据工艺需要将系统搅拌转速设置为恒定数值。将搅拌装置与静态混合装置整合后，系统配置缓冲液的成品率显著增高，缓冲液均一性更好，缓冲液精度更高，整套系统控制连锁性强，控制速度快，操作简单方便，大大提高了企业的生产效率。

本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。