一种收集尿液中的蛋白质分离装置及其控制系统的制作方法

本发明涉及蛋白质分离，具体为一种收集尿液中的蛋白质分离装置及其控制系统。

背景技术：

1、自然存在的天然产物凭借其成本低、生物活性好和没有免疫原等独特优势成为治疗人类疾病的宝贵资源，人体来源的蛋白产品就是其中之一。

2、人源蛋白的获取主要有两个途径，尿液和血液，相比于血液，尿液更易获得，经过生物技术开发，目前人尿中已经有多种功能性人尿蛋白产品得到成功开发，在治疗急性胰腺炎、休克和脑卒中、心梗等临床危重症、人工辅助生殖、烧伤整形创面修复等医药领域发挥着非常重要的作用。

3、例如申请公开号为cn116920457a，一种收集尿液中的蛋白质分离装置及其分离方法，包括分离装置主体，分离装置主体的内部设置有加速吸附部件，加速吸附部件包括有主框体和隔断杆体，隔断杆体设置于主框体的内部并且将主框体的内部分隔为上下两个区域，上区域设置有加热网，分离装置主体的内部放置有多种硅胶，两种不同的硅胶分别对分子量不同的尿激酶进行吸附，搅拌一段时间后停止，悬浮在尿液中的硅胶可分为上下两层，上层是吸附小分子量尿激酶的硅胶，下层是吸附大分子量尿激酶的硅胶，此时加热网进行通电对上层尿液进行加热，位于上层小分子量尿激酶经过加热后提高了活性。

4、现有的尿液蛋白回收吸附装置，在对尿液中蛋白进行回收时，未对尿液进行取样判断并对尿液进行调节处理和标记，不能保证蛋白质吸附效果，在制作相关药品时，未能溯源查询生产批次尿液；尿液进行吸附处理时，吸附柱内带电荷硅胶未能及时有效更换，常采用人工更换，影响尿液蛋白回收吸附工作，效率低。

5、为此，本发明提供一种收集尿液中的蛋白质分离装置及其控制系统，以解决现有的尿液蛋白回收吸附装置未对回收尿液进行预处理、标记和及时更换硅胶的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种搜集尿液中的蛋白质分离装置及其控制体，以解决上述背景技术中提出的现有的尿液蛋白回收吸附装置存在缺乏尿液预处理标记，吸附装置中的硅胶未能及时有效更换，影响蛋白质生产效率的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种收集尿液中蛋白质分离装置，包括：

3、机架；

4、预调装置，所述预调装置包括预调仓、进液管、传感器、出液调节阀和原液泵，所述预调仓设置于机架上，所述进液管设置于预调仓顶部，所述传感器用于检测预调仓内尿液，所述出液调节阀用于输出预调仓内尿液，所述出液调节阀设置有第一出口和第二出口，所述第一出口用于排出预调仓内尿液，所述第二出口用于连接原液泵，所述原液泵用于增压并输送尿液；

5、吸附装置，所述吸附装置包括导流管、吸附柱、压力传感器和调节阀，所述导流管用于连接吸附装置和预调装置，所述吸附柱用于吸附尿液中蛋白质，所述压力传感器用于检测吸附装置中尿液压力，所述调节阀用于调节吸附装置中尿液的流速。

6、优选地，所述预调装置还包括调节总成和清洗总成，所述调节总成用于调节预调仓内尿液ph值和起泡量，所述清洗总成用于注水清洗预调仓。

7、优选地，所述吸附柱包括电磁阀、密封壳、硅胶柱、计时器和电磁套管，所述电磁阀用于打开或关闭吸附柱的通道，以控制尿液进入吸附柱或阻止尿液进入吸附柱，所述密封壳的底部一侧设置有电磁开合器，所述机架上设置有电磁导轨，所述电磁开合器设置于电磁导轨上，密封壳外侧设置有电磁铁，密封壳侧边设置有用于对密封壳连接处进行密封的迷宫密封结构，所述电磁开合器和电磁铁用于打开或闭合密封壳，所述电磁套管和硅胶柱可拆卸连接。

8、优选地，所述吸附装置还包括：预备仓和存储仓，所述预备仓用于存储未使用的硅胶柱，所述存储仓用于存储达到吸附时间的硅胶柱。

9、优选地，所述吸附装置还包括夹取更换总成，所述夹取更换总成包括移动车体和夹取执行器，所述移动车体与机架连接，并用于沿机架移动，所述移动车体底部设置有滑轨，所述滑轨上设置有电缸，所述夹取执行器设置于滑轨上，所述电缸用于驱动夹取执行器沿滑轨上移动，所述夹取执行器上设置有液压缸，所述液压缸用于控制夹取执行器伸缩运动，所述夹取执行器用于夹持预备仓内的硅胶柱并对吸附柱中的硅胶柱进行更换安装。

10、优选地，所述移动车体上设置有定位器，所述定位器用于定位移动车体位置，所述夹取执行器包括转动盘和夹取机构，所述转动盘用于转动夹取机构对准预备仓内的硅胶柱或吸附柱内的硅胶柱，所述夹取机构用于夹取硅胶柱。

11、优选地，一种收集尿液中的蛋白质分离装置的控制系统，所述控制系统包括预调模块和吸附模块，所述预调模块用于控制预调装置对输入尿液进行预调，所述吸附模块用于控制吸附装置对预调完成后的尿液进行吸附处理。

12、优选地，所述预调模块包括检测单元、调节单元、清洗单元和标记单元，所述检测单元通过传感器获取预调仓内尿液ph值、温度、电导率，并输出ph值信号、温度信号和电导率信号；

13、所述调节单元包括调节策略，所述调节策略包括获取ph值信号，判断ph值区间，若ph值大于第一阈值或ph值小于第二阈值，输出排液指令，所述出液调节阀基于排液指令开启第一出口，排出预调仓内尿液，并输出排液完成信号；若ph值大于或等于第二阈值且小于或等于第一阈值，输出调节指令，所述调节总成基于调节指令调节预调仓内尿液ph值，若预调仓内尿液ph值位于合适区间，输出调节完成信号和出液指令，所述出液调节阀基于出液指令开启第二出口，将尿液输出至原液泵，输出出液完成信号；

14、所述清洗单元用于获取排液完成信号或出液完成信号，并输出清洗指令，所述清洗总成基于清洗指令对预调仓进行注水清洗，并输出清洗完成信号和排液指令，所述出液调节阀基于排液指令开启第一出口，排出预调仓内液体；

15、所述标记单元监测获取到调节完成信号时，获取此时检测单元输出的ph值信号、温度信号和电导率信号，对调节完成后的尿液进行标记，输出标记信号。

16、优选地，所述吸附模块包括压力控制单元，所述压力控制单元通过压力传感器获取吸附装置中尿液压力，若压力大于预设上限压力，输出高压信号，控制调节阀以降低吸附装置中尿液流速，若压力低于预设下限压力，输出低压信号，控制调节阀以提高吸附装置中尿液流速。

17、优选地，所述吸附模块还包括吸附柱控制单元，所述吸附柱控制单元包括吸附柱控制策略，所述吸附柱控制策略包括，通过计时器获取硅胶柱工作时间，若硅胶柱工作时间大于预设时间，输出更换信号，控制吸附柱的电磁阀闭合，阻止尿液进入吸附柱，控制电磁开合器和电磁铁打开，通过迷宫密封结构分开密封壳连接处，以控制密封壳打开，暴露内部硅胶柱，并输出吸附柱位置信号。

18、优选地，所述吸附模块还包括更换单元，所述更换单元包括更换策略，所述更换策略包括，沿机架建立坐标系，以预备仓位置为坐标系原点，通过定位器获取移动车体所在坐标，基于移动车体所在坐标和预备仓坐标，控制移动车体沿机架移动至预备仓，通过控制转动盘和夹取机构对预备仓中的未使用的硅胶柱进行夹持，输出夹持完成信号；基于吸附柱位置信号确定吸附柱在坐标系内坐标，基于吸附柱坐标和移动车体当前坐标，控制移动车体沿机架移动至吸附柱坐标位置，通过液压缸控制转动盘下放，通过电缸驱动夹取执行器在滑轨上移动，将夹取机构对准硅胶柱，通过夹取机构夹持吸附柱内达到吸附时间的硅胶柱，控制电磁套管收缩使硅胶柱脱离电磁套管，控制夹取机构向下运动使硅胶柱脱离上部导流管，通过电缸带动夹取执行器向滑轨中心移动，带动达到吸附时间的硅胶柱脱离吸附柱，控制转动盘转动，将未使用的硅胶柱对准更换吸附柱，控制电缸驱动夹取执行器并通过夹取机构将未使用的硅胶柱安装至吸附柱内，控制夹取机构向上运动使未使用的硅胶柱连接上部导流管并控制电磁套管伸长连接固定未使用的硅胶柱，未使用的硅胶柱固定后，松开夹取机构并通过电缸驱动夹取执行器返回滑轨中心，控制液压缸控制转动盘上升返回，输出到位信号；获取存储仓位置坐标，基于移动车体当前坐标，控制移动车体沿机架移动至存储仓，通过控制转动盘和夹取机构将达到吸附时间的硅胶柱放置于存储仓内，输出更换完成信号。

19、优选地，所述吸附柱控制策略还包括，获取到位信号，控制电磁开合器闭合，通过迷宫密封结构密封密封壳连接处，控制电磁铁吸合，完成硅胶柱密封安装于吸附柱中，控制计时器重置计时并控制吸附柱的电磁阀打开，导通吸附柱以接收吸附装置中的尿液，输出正常工作信号。

20、优选地，所述控制系统还包括网络通讯模块，所述网络通讯模块用于传递控制系统信号至上位机，并接收上位机发出的控制指令。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、1、本发明通过对收集来的尿液进行预处理，提高了尿液中特定蛋白质回收质量，并对回收尿液进行标记，确保人尿蛋白药品生产时能溯源查询对应生产批次的回收尿液，确保人尿蛋白药品质量，对同批次人尿蛋白药品进行统一监管；

23、2、本发明通过对吸附柱结构进行设计，使用迷宫密封结构、电磁开合器和电磁铁，确保吸附柱密封效果完善，避免尿液外溢现象，提高内部硅胶吸附效果，同时在移动车体上使用转动盘和夹取执行器，可同时夹取未使用的硅胶柱和达到吸附时间的硅胶柱，提高硅胶更换效率，提高尿液蛋白回收吸附效率；

24、3、本发明提供一种蛋白质分离装置的控制系统，自动控制预调仓内尿液预处理进行，并对预调仓进行分批次清水清洗，避免不同批次尿液相互影响，同时控制系统对吸附装置中的吸附柱进行自主计时更换硅胶，控制吸附柱阀门开闭，自动控制吸附工作进行，减少人工操作，调高生产效率；

25、4、本发明的蛋白质分离装置控制系统包括网络通讯模块，提供实时数据传输，便于上位机监测生产过程，并通过下达控制指令进行进一步调整生产过程。