一种青蒿素提取监控设备的制作方法

1.本实用新型涉及青蒿素提取技术领域，尤其涉及一种青蒿素提取监控设备。


背景技术：

2.青蒿素是治疗疟疾耐药性效果最好的药物，以青蒿素类药物为主的联合疗法，也是当下治疗疟疾最重要最有效的手段。近年来随着研究的深入，青蒿素其它作用也越来越多地被发现和应用研究。青蒿素在有机溶剂中的实时状态有着不同的变化，且面积较小，速度较快，提取青蒿素仍然有些许难度，加之提取液易挥发易爆炸，青蒿素生产车间安全要求级别高，人工无法进入设备精确地手工操控提取过程，导致青蒿素在提取过程中存在较多的不确定性和不稳定性。目前也没有相应的青蒿素提取监控设备，能够实现自动控制青蒿素提取分离复杂过程，逐步替代现有人工操作，降低安全风险，提高产品收得率，填补目前国内青蒿素无法在线跟踪提净效果的空白。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种青蒿素提取监控设备，解决的技术问题在于：如何对青蒿素提取过程进行智能化监控，以降低安全风险，提高产品收得率。
4.为解决以上技术问题，本实用新型提供一种青蒿素提取监控设备，包括外壳 100，以及：安装在所述外壳100的上层空间101的主控板1、电源模块2、继电器组3、摄像模块4、显示提醒模块5，在所述外壳100的中层空间102的吹液风扇71、废液控制电磁阀61，在所述外壳100的下层空间103的废液收集盒10，在所述上层空间101与/或所述中层空间102的清洗组件；
5.所述中层空间102的底面中部用于放置载玻片11；所述吹液风扇71用于加快提取液中有机溶剂的挥发；所述摄像模块4面向所述载玻片11，用于拍摄所述载玻片11上青蒿素提取中的反应过程；所述主控板1用于对所述摄像模块4 拍摄的图片进行识别；
6.如果未在提取液中提取到青蒿素结晶，所述清洗组件用于通入纯净有机溶剂对所述载玻片11的表面进行清洗；所述废液控制电磁阀61安装在所述载玻片11的旁边，用于排出所述载玻片11周围流下的清洗废液至所述废液收集盒 10，所述继电器组3用于在所述主控板1的控制下控制所述废液控制电磁阀61、所述吹液风扇71、所述清洗组件工作，所述显示提醒模块5用于显示所述主控板1的识别结果，所述电源模块2用于为所有用电器件供电。
7.本实用新型提供的一种青蒿素提取监控设备，其：
8.1、为了创造良好的提取环境，单独划分外壳100的中层空间102作为提取青蒿素的反应空间，将载玻片11作为提取青蒿素的反应平台；
9.2、为了加快青蒿素提取过程，在载玻片11的上方设置有吹液风扇71；
10.3、为了实时监控及显示青蒿素的提取状态并在需要时予以提醒，在外壳100 的上层空间101集成了摄像模块4与显示提醒模块5，显示提醒模块5还可以显示设备运作信息、预警信息、告警信息等；
11.4、为了快速、有效地对青蒿素的分离过程进行无损识别判断，在上层空间 101还设置了主控板1并在主控板1中预设识别判断算法；
12.5、为了及时对载玻片11进行清洗(在未从提取液中提取到青蒿素结晶时) 以进入下一次提取过程，在所述上层空间101与/或所述中层空间102设置有清洗组件；
13.6、为了及时排除青蒿素提取过程中产生的废液，在载玻片11下方外壳100 的下层空间103设置废液收集盒10，并在中层空间102载玻片11的旁边设置废液控制电磁阀61以及在上层空间101设置继电器组3予以控制，以将废液及时排入废液收集盒10中，避免对青蒿素的反应空间造成污染；
14.7、电源模块2作为基础模块，则为所有用电器件提供电源；
15.8、主控板1同时还负责整个设备的协调运作；
16.9、整体上，通过对外壳100的内部空间进行合理布局，并设置各个电气模块与非电气结构协同工作，可实现对青蒿素提取过程进行智能化监控，逐步替代现有人工操作，降低安全风险，提高产品收得率。
17.进一步，为了精准控制提取液滴定到载玻片11上的量，所述中层空间102 还设有第一舵机91和提取液控制电磁阀62；
18.所述第一舵机91用于控制提取液的进液方向；
19.所述提取液控制电磁阀62用于外接提取液存储器，以控制青蒿素提取过程中提取液流向所述载玻片11的流量；
20.所述继电器组3还用于在所述主控板1的控制下控制第一舵机91、所述提取液控制电磁阀62工作。
21.进一步，为了及时清洗载玻片11，所述清洗组件包括设置在所述上层空间 101的清洗液控制电磁阀63，用于外接有机溶剂存储箱，以在清洗所述载玻片 11时，控制纯净有机溶剂流向所述载玻片11的流量；
22.所述清洗组件还包括设置在所述中层空间102的伸缩擦拭机8、第二舵机 92；
23.所述第二舵机92用于控制所述伸缩擦拭机8的擦拭方向；
24.第一对流风扇72、第二对流风扇73、伸缩擦拭机8、第一舵机91、第二舵机92；所述伸缩擦拭机8用于在清洗所述载玻片11时蘸取纯净有机溶剂对所述载玻片11进行擦拭；
25.所述继电器组3还用于在所述主控板1的控制下控制所述清洗液控制电磁阀63、所述伸缩擦拭机8、所述第二舵机92工作。
26.进一步，为了使中层空间102中挥发的有机溶剂尽快排出，所述中层空间 102的两对立侧面上还设有第一对流风扇72和第二对流风扇73，用于将所述中层空间102中挥发的有机溶剂抽离。
27.优选的，所述伸缩擦拭机8连接所述继电器组3中的两路继电器，该两路继电器分别连接所述主控板1的两个io口，所述主控板1通过控制该两个io 口输出电平的高低，实现所述伸缩擦拭机8的正向或反向擦拭。
28.优选的，所述摄像模块4包括安装于同一平面的摄像头41和补光灯42，所述补光灯42的照射角度与所述摄像头41的拍摄角度不小于30度，以保证拍摄质量。
29.优选的，所述显示提醒模块5包括led显示屏51与语音播报喇叭52；所述led显示屏51嵌入所述外壳100，边距大于3cm。led显示屏51用于显示信息，语音播报喇叭52则在根据
设定需要进行告警时通过语音播报的方式提醒周围人注意。
30.优选的，所述电源模块2输出12v为所述伸缩擦拭机8供电，输出5v为剩余用电器件供电，从而满足不同用电器件的用电需求。
31.优选的，所述电源模块2的接地端与所述外壳100相连，防止设备内部静电积累，所述外壳100接地，具备静电屏蔽功能。
32.优选的，所述载玻片11的底部垫有一层黑色薄膜，以控制载玻片11的反光以免影响拍照识别效果。
附图说明
33.图1是本实用新型实施例提供的一种青蒿素提取监控设备的立体图；
34.图2是本实用新型实施例提供的一种青蒿素提取监控设备的爆炸图；
35.图3是本实用新型实施例提供的一种青蒿素提取监控设备的电气连接图；
36.图4是本实用新型实施例提供的一种青蒿素提取监控设备的工作流程图。
37.附图标记包括：外壳100，上层空间101，中层空间102，下层空间103，主控板1，电源模块2，继电器组3，摄像模块4，摄像头41，补光灯42，显示提醒模块5，led显示屏51，语音播报喇叭52，电磁阀组6，废液控制电磁阀61，提取液控制电磁阀62，清洗液控制电磁阀63，风扇组7，吹液风扇71，第一对流风扇72，第二对流风扇73，伸缩擦拭机8，舵机组9，第一舵机91，第二舵机92，废液收集盒10，载玻片11。
具体实施方式
38.下面结合附图具体阐明本实用新型的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本实用新型的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本实用新型专利保护范围的限制，因为在不脱离本实用新型精神和范围基础上，可以对本实用新型进行许多改变。
39.为了对青蒿素提取过程进行智能化监控，以降低安全风险，提高产品收得率，本实用新型实施例提供一种青蒿素提取监控设备，如图1的立体图、图2的爆炸图和图3的电气连接图所示，该监控设备包括外壳100，以及：安装在外壳100 的上层空间101的主控板1、电源模块2、继电器组3、摄像模块4、显示提醒模块5、清洗液控制电磁阀63，安装在外壳100的中层空间102的废液控制电磁阀61、提取液控制电磁阀62、吹液风扇71、第一对流风扇72、第二对流风扇 73、伸缩擦拭机8、第一舵机91、第二舵机92，安装在外壳100的下层空间103 的废液收集盒10。其中，清洗液控制电磁阀63、伸缩擦拭机8、第二舵机92合为清洗组件。而废液控制电磁阀61、提取液控制电磁阀62、清洗液控制电磁阀 63合为电磁阀组6，吹液风扇71、第一对流风扇72、第二对流风扇73合为风扇组7。第一舵机91和第二舵机92合为舵机组9。
40.本实施例以设备主体长、宽、高都为30cm为示例。
41.中层空间102的高度不低于10cm，其底面中部用于放置载玻片11。该载玻片11为正方形，其边长应大于6cm，但不能大于12cm，优选的载玻片11的底部应垫一层黑色薄膜以控制载玻片11反光进而影响拍照识别效果。
42.摄像模块4面向载玻片11，用于拍摄载玻片11上青蒿素提取中的反应过程。摄像模块4包括安装于同一平面的摄像头41和补光灯42。摄像模块4安装在上层空间101的底部中
部，具体位置可以根据不同摄像头41的大小以及补光灯42的数量情况在中心半径5cm内进行调整，优选的补光灯42照射角度与摄像头41拍摄角度应不小于30度，摄像头41安装应与竖直方向呈15度夹角，以保证拍摄质量。这里的摄像头41采用近焦高清摄像头。
43.主控板1用于对摄像模块4拍摄的图片进行识别，本实施例采用树莓派4b 边缘计算主控板。
44.显示提醒模块5用于显示主控板1的识别结果并在需要时予以告警。显示提醒模块5包括led显示屏51与语音播报喇叭52。led显示屏51嵌入外壳 100，边距应大于3cm。语音播报喇叭52则在根据设定需要进行告警时通过语音播报的方式提醒周围人注意。
45.废液控制电磁阀61安装在载玻片11的旁边，用于排出载玻片11周围流下的废液至废液收集盒10。
46.提取液控制电磁阀62用于外接提取液存储器，以控制青蒿素提取过程中提取液流向载玻片11的流量。
47.清洗液控制电磁阀63用于外接有机溶剂存储箱，以在清洗载玻片11时，控制有机溶剂流向载玻片11的流量。
48.伸缩擦拭机8用于在清洗载玻片11时蘸取有机溶剂对载玻片11进行擦拭。伸缩擦拭机8安装于中层空间102，竖直方向上离中层空间102底端8cm处，该伸缩擦拭机8的擦拭方向受第二舵机92控制。
49.吹液风扇71面向载玻片11，用于在提取青蒿素过程中加速载玻片11上提取液内有机溶剂的挥发。
50.第一对流风扇72、第二对流风扇73安装于中层空间102的两对立侧面上，用于将中层空间102中挥发的有机溶剂抽离。
51.第一舵机91位于中层空间102的右底端，用于控制提取液的进液方向。在预设的5分钟定时中断到达时，第一舵机91向载玻片11的位置旋转30度使滴液正好滴在载玻片11的中央位置，滴液完成之后再转离载玻片11。
52.第二舵机92用于控制伸缩擦拭机8的擦拭方向。控制时，第二舵机92先转向竖直方向，待伸缩擦拭机8蘸取有机溶剂后再转向载玻片11，伸缩擦拭机 8开始擦拭载玻片11。
53.继电器组3设有9路继电器，其中三路分别控制废液控制电磁阀61、提取液控制电磁阀62、清洗液控制电磁阀63，其中一路控制吹液风扇71，其中二路分别控制第一舵机91、第二舵机92。剩余两路继电器分别连接伸缩擦拭机8的两根导线，具体是，两根导线分别连接两个继电器的com口，两路12v电源线的正极分别接两个继电器的no口，负极分别连接两个继电器的nc口，这两个继电器受主控板1的两个io控制，两个io输出高、低电平时，能达到控制擦拭机正向或反向擦拭的效果，实际方向与连接擦拭机导线顺序有关。
54.另外，中层空间102的侧面还设有第一开口，用于装入或取出载玻片11；下层空间103的侧面设有第二开口，用于装入或取出废液收集盒10。
55.废液收集盒10位于设备的下层空间103，其长、宽、高最优的应为：28cm、 28cm、9cm，具体实施尺寸可小于该最优尺寸，但不能大于该尺寸。
56.电源模块2安装在上层空间101的右部分，输出12v为伸缩擦拭机8供电，输出5v为剩余用电器件供电，从而满足不同用电器件的用电需求。电源模块2 的接地端与外壳100相连，防止设备内部静电积累。外壳100接地，具备静电屏蔽功能。
57.主控板1还控制各个电路模块正常工作，优选的工作过程如图4所示，各个电气模块与非电气结构协同工作。
58.还需要说明的是，图1～2仅为本实施例在结构上的优选示例，在图3的电气连接下，可根据实际需求在结构上做出相应调整。
59.综上，本实施例提供的一种青蒿素提取监控设备，其：
60.1、为了创造良好的提取环境，单独划分外壳100的中层空间102作为提取青蒿素的反应空间，将载玻片11作为提取青蒿素的反应平台；
61.2、为了加快青蒿素提取过程，在载玻片11的上方设置有吹液风扇71；
62.3、为了实时监控及显示青蒿素的提取状态并在需要时予以提醒，在外壳100 的上层空间101集成了摄像模块4与显示提醒模块5，显示提醒模块5还可以显示设备运作信息、预警信息、告警信息等；
63.4、为了快速、有效地对青蒿素的分离过程进行无损识别判断，在上层空间 101还设置了主控板1并在主控板1中预设识别判断算法；
64.5、为了及时对载玻片11进行清洗(在未从提取液中提取到青蒿素结晶时) 以进入下一次提取过程，在所述上层空间101与/或所述中层空间102设置有清洗组件；
65.6、为了及时排除青蒿素提取过程中产生的废液，在载玻片11下方外壳100 的下层空间103设置废液收集盒10，并在中层空间102载玻片11的旁边设置废液控制电磁阀61以及在上层空间101设置继电器组3予以控制，以将废液及时排入废液收集盒10中，避免对青蒿素的反应空间造成污染；
66.7、电源模块2作为基础模块，则为所有用电器件提供电源；
67.8、主控板1同时还负责整个设备的协调运作；
68.9、整体上，通过对外壳100的内部空间进行合理布局，并设置各个电气模块与非电气结构协同工作，可实现对青蒿素提取过程进行智能化监控，逐步替代现有人工操作，降低安全风险，提高产品收得率。
69.上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。