一种微反应设备的流量及温度控制方法及系统与流程

本发明属于微反应技术领域，具体涉及一种微反应设备的流量及温度控制方法及系统。

背景技术：

微反应设备(例如：微反应器、微通道反应器等)，是一种借助于特殊微加工技术，以固体基质制造的可用于进行化学反应的三维结构元件。微反应设备中，通常含有尺寸较小(例如：当量直径小于500μm)、形式多样性小的通道，流体在这些通道中流动，并要求在这些通道中发生所要求的反应，这样就导致了在微构造的化学设备中具有非常大的表面积/体积比率。

通过模块化设置的微反应设备，可以实现微反应技术，即：使必要的基础化学工程操作得以实施的技术，例如混合、反应、换热、以及更多通过微结构方式实施的操作。由于微反应设备在微构造方面的精细特点，使得在微反应技术中对微反应设备进行控制的精度和稳定性等要求均较高，以对基于微反应技术的化学反应过程进行更加精确的控制。

在目前的微反应技术中，无法根据工艺需求自动调节并控制流体的流量及温度，使得流量及温度的调节灵活性较差，流量及温度控制的精度也就无法保障。

可见，在现有的微反应技术中，存在流量及温度的控制难度大、可靠性低和使用不方便等缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种微反应设备的流量及温度控制方法及系统，以解决现有技术中无法根据工艺需求自动调节并控制流体的流量及温度导致控制难度大的问题，达到减小控制难度的效果。

本发明提供一种微反应设备的流量及温度控制方法，包括：采集所述微反应设备的原料输送过程中原料的当前流量；和/或，采集所述微反应设备的当前温度；根据所述当前流量，控制伺服系统的输送流量；和/或，根据所述当前温度，控制换热系统的冷媒流量。

可选地，还包括：确定所述伺服系统的初始流量控制量；和/或，确定所述换热系统的初始冷媒控制量。

可选地，所述确定所述伺服系统的初始流量控制量，包括：设定所述原料的成分、配比和生产速度；根据设定的所述成分、所述配比和所述生产速度，确定目标流量，并确定所述伺服系统的所述初始流量控制量；和/或，所述确定所述换热系统的初始冷媒控制量，包括：设定所述微反应设备的控制温度、以及所述换热系统的目标冷媒温度；开启所述换热系统，等待所述换热系统的当前冷媒温度达到所述目标冷媒温度时，启动冷媒流量阀，使所述冷媒流量阀以与所述控制温度适配的所述初始冷媒控制量动作。

可选地，所述采集所述微反应设备的原料输送过程中原料的当前流量，包括：在所述伺服系统向所述微反应设备输送所述原料的过程中，接收由流量传感器采集到的所述原料的所述当前流量；和/或，所述采集所述微反应设备的当前温度，包括：在所述控制所述换热系统的冷媒流量的过程中，接收由温度传感器采集到的所述微反应设备的所述当前温度。

可选地，所述控制伺服系统的输送流量，包括：获取所述当前流量与目标流量的流量差值，确定所述流量差值是否大于设定的流量阈值；当所述流量差值大于所述流量阈值时，通过流量pid控制模块，确定修正流量控制量；使所述伺服系统以所述修正流量控制量为新的初始流量控制量，继续通过所述伺服系统向所述微反应设备输送所述原料；和/或，所述控制换热系统的冷媒流量，包括：获取所述当前温度与控制温度的温度差值，确定所述温度差值是否大于设定的温度阈值；当所述温度差值大于所述温度阈值时，通过温度pid控制模块，确定修正温度；使冷媒流量阀以与所述修正温度适配的修正冷媒控制量为新的初始冷媒控制量，继续控制所述换热系统的冷媒流量；通过控制所述换热系统的冷媒流量，使得所述微反应设备的当前温度达到所述控制温度时，启动所述微反应设备的反应过程。

与上述方法相匹配，本发明另一方面提供一种微反应设备的流量及温度控制系统，包括：采集单元，用于采集所述微反应设备的原料输送过程中原料的当前流量；和/或，采集所述微反应设备的当前温度；控制单元，用于根据所述当前流量，控制伺服系统的输送流量；和/或，根据所述当前温度，控制换热系统的冷媒流量。

可选地，还包括：所述控制单元，还用于确定伺服系统的初始流量控制量；和/或，所述控制单元，还用于确定所述换热系统的初始冷媒控制量。

可选地，所述控制单元确定伺服系统的初始流量控制量，具体包括：设定所述原料的成分、配比和生产速度；根据设定的所述成分、所述配比和所述生产速度，确定目标流量，并确定所述伺服系统的所述初始流量控制量；和/或，所述控制单元确定所述换热系统的初始冷媒控制量，具体包括：设定所述微反应设备的控制温度、以及所述换热系统的目标冷媒温度；开启所述换热系统，等待所述换热系统的当前冷媒温度达到所述目标冷媒温度时，启动冷媒流量阀，使所述冷媒流量阀以与所述控制温度适配的所述初始冷媒控制量动作。

可选地，所述采集单元采集所述微反应设备的原料输送过程中原料的当前流量，具体包括：在所述伺服系统向所述微反应设备输送所述原料的过程中，接收由流量传感器采集到的所述原料的所述当前流量；和/或，所述采集单元采集所述微反应设备的当前温度，具体包括：在所述控制所述换热系统的冷媒流量的过程中，接收由温度传感器采集到的所述微反应设备的所述当前温度。

可选地，所述控制单元控制伺服系统的输送流量，具体包括：获取所述当前流量与目标流量的流量差值，确定所述流量差值是否大于设定的流量阈值；当所述流量差值大于所述流量阈值时，通过流量pid控制模块，确定修正流量控制量；使所述伺服系统以所述修正流量控制量为新的初始流量控制量，继续通过所述伺服系统向所述微反应设备输送所述原料；和/或，所述控制单元控制换热系统的冷媒流量，具体包括：获取所述当前温度与控制温度的温度差值，确定所述温度差值是否大于设定的温度阈值；当所述温度差值大于所述温度阈值时，通过温度pid控制模块，确定修正温度；使冷媒流量阀以与所述修正温度适配的修正冷媒控制量为新的初始冷媒控制量，继续控制所述换热系统的冷媒流量；通过控制所述换热系统的冷媒流量，使得所述微反应设备的当前温度达到所述控制温度时，启动所述微反应设备的反应过程。

本发明的方案，通过流量传感器和温度传感器的适配设置，可以根据工艺需求自动调节流量及温度，使得流量及温度调节的灵活性较好，流量及控制的精度也可以得到保障。

进一步，本发明的方案，通过伺服系统调节流量，通过换热系统调节温度，可以精准控制流量及温度，可靠性高，有利于提升反应过程的稳定性，产品的生产质量也可以得到保障。

由此，本发明的方案，通过流量传感器和温度传感器的适配设置，可以根据工艺需求自动调节控制流量，解决现有技术中无法根据工艺需求自动调节并控制流体的流量及温度导致流量及温度控制难度大的问题，从而，克服现有技术中控制难度大、可靠性低和使用不方便的缺陷，实现控制难度小、可靠性高和使用方便的有益效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的微反应设备的流量及温度控制方法的一实施例的流程示意图；

图2为本发明的方法中确定伺服系统的初始流量控制量的一实施例的流程示意图；

图3为本发明的方法中确定所述换热系统的初始冷媒控制量的一实施例的流程示意图；

图4为本发明的方法中控制伺服系统的输送流量的一实施例的流程示意图；

图5为本发明的方法中控制换热系统的冷媒流量的一实施例的流程示意图；

图6为本发明的方法中流量控制的一实施例的流程示意图；

图7为本发明的方法中温度控制的一实施例的流程示意图；

图8为本发明的微反应设备的流量及温度控制系统的一实施例的结构示意图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

102-采集单元；104-控制单元。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例，提供了一种微反应设备的流量及温度控制方法，如图1所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该微反应设备的流量及温度控制方法可以包括：

在步骤s110处，采集所述微反应设备的原料输送(例如：储料器向所述微反应设备输送原料)过程中原料的当前流量；和/或，采集所述微反应设备的当前温度。

在一个可选例子中，所述步骤s110中采集所述微反应设备的原料输送过程中原料的当前流量，可以包括：在所述伺服系统向所述微反应设备输送所述原料的(例如：与所述微反应设备、和/或所述微反应设备的储料器适配设置有伺服系统，与所述伺服系统适配设置的电机，带动与所述电机适配设置的流量泵，将储料器中的原料向微反应设备输送)过程中，接收由流量传感器采集到的所述原料的所述当前流量。

例如：所述流量传感器，与所述流量泵适配设置，可以用于采集所述流量泵向所述微反应设备输送所述原料的介质流量。

例如：流量传感器，可以用于检测所述微反应设备中反应介质的流速信息。

例如：流量传感器用于检测反应生产速度，系统根据流量传感器检测的反馈值，通过pid控制算法实时调整各介质流量泵的转速，以达到对反应介质比例的精确控制。

在一个可选例子中，所述步骤s110中采集所述微反应设备的当前温度，可以包括：在所述控制所述换热系统的冷媒流量的过程中，接收由温度传感器采集到的所述微反应设备的所述当前温度。

例如：温度传感器，可以用于采集所述微反应设备的反应通道的当前温度。

例如：可以通过采集单元102进行采集。采集单元102，可以包括：温度传感器、流量传感器等。

例如：所述温度传感器，可以用于检测所述微反应设备中反应现场的温度信息。

例如：温度传感器用于检测各部分温度，系统根据温度传感器的反馈值和设定值，通过pid控制算法实时控制换热系统的冷媒流量，从而精确控制各反应介质的输入温度以及反应过程的温度，以达到稳定反应过程，保证产品质量的目的。

更可选地，采集单元102，还可以包括：模拟量采集模块。

例如：模拟量采集模块，与所述控制单元104适配连接，可以用于接收所述温度传感器、流量传感器等检测装置的检测信号，并传输至所述控制单元104。

例如：模拟量采集模块用来接收温度传感器、流量传感器等的检测信号，系统根据采集的模拟量信号转换为数字信号并显示出来，同时根据不同信号的实际值系统能够自动做不同的反应，从而实现系统的自动闭环控制的要求。

由此，通过流量传感器、温度传感器等可以获取流量、温度等信息，获取方式简便，获取结果的可靠性高。

在步骤s120处，根据所述当前流量，控制伺服系统的输送流量(例如：通过控制伺服系统的输送流量，控制伺服系统的输送流量)；和/或，根据所述当前温度，控制换热系统的冷媒流量(例如：通过控制换热系统的冷媒流量，控制换热系统的冷媒流量；通过与换热系统适配设置的冷媒流量阀，控制所述换热系统的冷媒流量，以控制所述微反应设备的反应温度)。

例如：可以通过控制单元104进行控制。控制单元104，可以用于将所述检测信号由模拟信号转换为数字信号后，发送至第一显示器进行显示；和/或，根据不同的所述检测信号的实际值，适配调节所述微反应设备，以使所述微反应设备进行与所述实际值匹配的化学反应，以对所述微反应设备的化学反应过程进行闭环控制。

由此，通过获取的流量、温度等信息，可以控制原料输入过程中的输送流量，控制精准性好；也可以控制微反应设备的反应温度，可以更好地掌握反应温度，有利于提升反应的可靠性和高效性。

在一个可选例子中，可以结合图4所示本发明的方法中的控制伺服系统的输送流量的一实施例流程示意图，进一步说明步骤s120中控制伺服系统的输送流量的具体过程。

步骤s410，获取所述当前流量与目标流量的流量差值，确定所述流量差值是否大于设定的流量阈值。

步骤s420，当所述流量差值大于所述流量阈值时，通过流量pid控制模块，确定修正流量控制量。例如：将所述当前流量输入至流量pid控制模块，对所述初始流量控制量进行修正，得到修正流量控制量。例如：将所述当前流量输入至流量pid控制模块(例如：与微反应设备的工控机适配设置的流量pid控制模块)，对所述初始流量控制量进行修正，得到修正流量控制量(例如：修正的模拟量原料输出值)。

步骤s430，使所述伺服系统以所述修正流量控制量为新的初始流量控制量，继续通过所述伺服系统向所述微反应设备输送所述原料(例如：继续通过所述电机带动所述流量泵向所述微反应设备输送所述原料)。

例如：流量设定值和流量反馈值作为输入变量，输入到流量pid控制模块，根据预定的pid计算公式将输入数据处理，得到输出结果，经过模拟量输出端口输出。

例如：控制单元104，可以用于将所述当前流量输入至预设的流量pid控制模块，通过所述流量pid控制模块对所述当前流量进行流量修正，得到修正后的模拟量流量修正值(例如：修正流量控制量)。以及，将所述模拟量流量修正值再次输入至所述伺服系统，使所述伺服系统带动所述电机转动，如此循环。

由此，通过根据采集到的流量，对伺服系统所需模拟量进行适配调整，进而调整原料的输送流量，控制可靠性高，精准性好。

在一个可选例子中，可以结合图5所示本发明的方法中的控制换热系统的冷媒流量的一实施例流程示意图，进一步说明步骤s120中控制换热系统的冷媒流量的具体过程。

步骤s510，获取所述当前温度与控制温度的温度差值，确定所述温度差值是否大于设定的温度阈值。

步骤s520，当所述温度差值大于所述温度阈值时，通过温度pid控制模块，确定修正温度。例如：将所述当前温度输入至温度pid控制模块(例如：与微反应设备的工控机适配设置的温度pid控制模块)，对所述初始冷媒控制量进行修正，得到与所述修正温度适配的修正冷媒控制量。

步骤s530，使冷媒流量阀以与所述修正温度适配的修正冷媒控制量为新的初始冷媒控制量，继续控制所述换热系统的冷媒流量。

例如：温度设定值和温度反馈值作为输入变量，输入到温度pid控制模块，根据预定的pid计算公式将输入数据处理，得到输出结果，经过模拟量输出端口输出。

例如：将所述当前反应温度输入至预设的pid控制模块(即温度pid控制模块)，通过所述pid控制模块进行温度修正，得到模拟量温度修正值(例如：修正温度)；以及，再次通过所述模拟量输出模块，将所述模拟量温度修正值输出至所述比例流量阀(例如：冷媒流量阀)，以通过控制所述冷媒流量对所述微反应设备的温度进行调节，如此循环。

步骤s540，通过控制所述换热系统的冷媒流量，使得所述微反应设备的当前温度达到所述控制温度时，启动所述微反应设备的反应过程，以使所述微反应设备以所述控制温度为反应温度，进行反应。

例如：控制单元104，还可以用于将所述当前反应温度输入至所述pid控制模块，通过所述pid控制模块进行温度修正，得到模拟量温度修正值；以及，再次通过所述模拟量输出模块，将所述模拟量温度修正值输出至所述比例流量阀，以通过控制所述冷媒流量对所述当前反应温度进行调节，如此循环。

由此，通过根据采集到的温度，对换热系统的冷媒流量进行适配调整地控制，从而可以更高效地控制微反应设备的反应温度，且可靠性高。

在一个可选实施方式中，还可以包括：确定所述伺服系统的初始流量控制量。例如：在所述步骤s110中采集所述微反应设备的原料输送过程中原料的当前流量之前，确定伺服系统(例如：与所述微反应设备和/或所述微反应设备的储料器适配设置的伺服系统)所需的初始流量控制量，使所述伺服系统通过电机(例如：与所述伺服系统适配的电机)，带动流量泵(例如：与所述电机适配的流量泵)向所述微反应设备输送所述原料。

例如：所述伺服系统与所述电机适配设置，可以用于将所述模拟控制量，转换为所述电机的运行转速，以带动所述电机转动。

例如：所述电机与所述流量泵适配设置，可以用于以所述运行转速转动，以带动所述流量泵动作。

例如：所述流量泵与所述微反应设备适配设置，可以用于向所述微反应设备的反应通道输送所述原料。

由此，通过伺服系统控制原料的输送流量，控制便捷性好，精准性好。

在一个可选例子中，可以结合图2所示本发明的方法中的确定伺服系统的初始流量控制量的一实施例流程示意图，进一步说明确定伺服系统的初始流量控制量的具体过程。

步骤s210，设定(例如：通过第一显示器进行设定)所述原料的成分、配比和生产速度(例如：所述原料在所述微反应设备的反应通道中的生产速度)。

例如：通过第一显示器，设定所述原料的成分、配比、以及所述原料在所述微反应设备的反应通道中的生产速度。

例如：第一显示器，与所述控制单元104(例如：工控机)适配连接(例如：通过视频连接线进行连接)，用于提供操控界面(例如：对所述微反应设备进行操作和控制的触摸界面)、和/或对所述微反应设备进行化学反应所需各类参数的指令输入信息及状态进行显示。

例如：第一显示器可以包括：触控显示器。

例如：第一显示器为触控显示器，与工控机通过视频连接线连接，用于显示操控界面、微反器反应所需各类参数指令输入及各类状态显示。

步骤s220，根据设定的所述成分、所述配比和所述生产速度，确定目标流量，并确定所述伺服系统的所述初始流量控制量。例如：根据设定的所述成分、所述配比和所述生产速度，确定所述原料中各所述成分的体积流量；将所述体积流量，转化为所述伺服系统所需的模拟量，即所述初始流量控制量。

例如：通过控制单元104，根据所述原料的成分、配比及生产速度，确定所述伺服系统所需的模拟控制量(即伺服系统所需的模拟量)。

例如：可以先根据所述配比和所述生产速度，确定所述原料中各所述成分的理论质量流量；再根据所述原料的成分，确定所述原料数据库中与所述成分对应的密度；然后根据各所述成分的密度(例如：根据设定的所述成分，从原料数据库中，提取与所述成分对应的密度)、以及各所述成分的理论质量流量，确定各所述成分的体积流量。

例如：将所述体积流量，转化为所述伺服系统(例如：与所述微反应设备和/或储料器适配设置的伺服系统)所需的模拟量，即所述初始流量控制量，以通过所述伺服系统，将所述模拟量转化为与所述伺服系统适配的电机的运行转速，使所述电机以该运行转速带动所述流量泵动作，向所述微反应设备输送所述原料。

例如：伺服系统将所述模拟量转化为与所述伺服系统适配的电机的运行转速，以使所述电机以所述运行转速转动，带动与所述电机适配的流量泵动作，向所述微反应设备的反应通道输送所述原料。

例如：所述模拟量输入模块，与所述伺服系统适配设置，可以用于为所述伺服系统提供给定信号。

例如：模拟量输出模块用来为伺服系统提供给定信号，伺服系统根据模拟量输出模块给定的信号进行处理并转化为流量泵的转速信号进行控制。

例如：所述伺服系统，分别与所述控制单元104和所述微反应设备的流量泵适配设置，可以用于根据所述给定信号进行适配处理，并转换为流量泵的转速信号，对所述流量泵的转速进行控制。

例如：伺服系统用于精密控制流体介质流量，根据系统给定的量以及流量传感器反馈的实际值，通过pid控制来精确控制各通道介质实时流量。

更可地，还可以包括：i/o输入输出模块。进一步地，与所述流量泵适配，还设置有：按钮、指示灯和电磁阀等。

例如：所述i/o输入输出模块，分别与所述控制单元104、以及所述按钮、所述指示灯、所述电磁阀、所述液位传感器等的至少之一适配连接，可以用于输出和/或接收所述按钮、所述指示灯、所述电磁阀、所述液位传感器等至少一种开关量信号。

例如：所述控制单元104，可以用于根据所述开关量信号，确定所述微反应设备的当前工作状态。

例如：i/o输入输出模块用于输出和接收按钮、指示灯、电磁阀、液位传感器等各类开关量信号，系统根据各类开关量信号(如启动、暂停、急停等按钮动作)，判断和输出不同的工作状态(例如：正常、故障、待机等指示状态，管道压力过大或过小、介质流速过快或过慢、反应温度过高或过低等工作状态)。

由此，通过原料的成分、配比及生产速度等信息，确定伺服系统所需模拟量，有利于提升伺服系统控制的精准性，进而有利于提升原料输送的可靠性。

在一个可选实施方式中，还可以包括：确定所述换热系统的初始冷媒控制量。例如：在所述步骤s110中采集所述微反应设备的当前温度之前，通过与换热系统(例如：与所述微反应设备适配设置的换热系统)适配设置的冷媒流量阀(例如：比例流量阀)，控制所述换热系统的冷媒流量，以控制所述微反应设备的反应温度。

例如：所述换热系统，与所述微反应设备适配设置，可以用于调节所述微反应设备的反应通道的反应温度。

例如：所述比例流量阀，与所述换热系统适配设置，可以用于控制所述换热系统的冷媒流量。

由此，通过换热系统调节微反应设备的反应温度，动态调节的可靠性高，且调节方式简便。

在一个可选例子中，可以结合图3所示本发明的方法中的确定所述换热系统的初始冷媒控制量的一实施例流程示意图，进一步说明确定所述换热系统的初始冷媒控制量的具体过程。

步骤s310，设定所述微反应设备的控制温度、以及所述换热系统的目标冷媒温度。

例如：第一显示器，还可以用于设定所述微反应设备的反应通道的目标反应温度、和/或所述换热系统的目标冷媒温度。

步骤s320，开启所述换热系统，等待所述换热系统的当前冷媒温度达到所述目标冷媒温度时，启动冷媒流量阀(例如：与所述换热系统适配的冷媒流量阀、比例流量阀等)，使所述冷媒流量阀以与所述控制温度适配的所述初始冷媒控制量动作。

例如：plc、控制软件等上位机程序，利用pid方式处理设定数据及反馈数据后，得出的输出结果。

例如：通过预设的模拟量输出模块，向与所述换热系统适配的比例流量阀(例如：冷媒流量阀)，输出与所述控制温度适配的模拟量温度控制量(例如：初始冷媒控制量)，以使所述比例流量阀动作，控制所述换热系统的冷媒流量。

例如：模拟量输出模块，可以用于向所述比例流量阀输出与所述目标冷媒温度适配的模拟量温度控制量。

例如：所述控制单元104(例如：控制器、工控机等)，还可以用于开启所述换热系统，直至所述换热系统的当前冷媒温度达到所述目标冷媒温度时，启动所述微反应设备，并通过所述模拟量输出模块输出所述模拟量温度控制量，以使所述比例流量阀动作，对所述冷媒流量进行控制。

例如：所述换热系统，与所述控制单元104适配设置，可以用于控制所述微反应设备的反应温度。

例如：换热系统用于控制反应温度，根据系统设定温度以及温度传感器反馈的实际值，通过pid控制来精确控制各通道换热冷媒流量，从而间接控制各介质的温度以及反应过程的温度。

由此，通过在当前冷媒温度达到目标冷媒温度时，通过冷媒流量阀对冷媒流量进行控制，控制的及时性和精准性均较好。

在一个可选应用例子中，通过第一显示器、伺服系统、流量泵、电机、流量传感器和控制单元104的适配设置，可以实现对所述微反应设备的反应通道中反应介质流量的控制。

例如：参见图6所示的例子，用于控制流量的步骤，可以包括：

⑴、所述第一显示器，可以用于设定待在所述微反应设备中进行化学反应的原料的成分、配比及生产速度等参数。

例如：通过第一显示器设定原材料成分、配方比例及生产速度等各种参数。

⑵、所述控制单元104，可以根据所述原料的配比及生产速度，确定所述原料中各成分的理论质量流量。

例如：系统根据配方比例和生产速度计算出各成分理论质量流量。

其中，质量流量是单位时间里，流体通过封闭管道或敞开槽有效截面的流体质量。

⑶、所述控制单元104，可以根据所述原料的成分，自预设的原料数据库中提取出与所述原料的成分对应的所述原料的密度，并根据所述原料中各成分的质量流量计算出各成分的体积流量。

例如：系统通过设定的原材料成分提取出成分对应的密度ρ并根据计算出的各成分质量流量计算出各成分的体积流量。

⑷、所述控制单元104，可以将所述体积流量，转换为伺服系统所需的模拟量。

例如：系统根据计算出的体积流量按照理论数据转化为伺服系统所需模拟量。

⑸、所述伺服系统，可以将所述模拟量，转化为电机转速并进行输出。

例如：伺服系统根据控制系统传输的模拟量转化为对应的电机转速输出。

⑹、所述电机以所述电机转速运行，带动流量泵动作，输出所述原料。

例如：电机带动流量泵动作，输出原材料流量。

⑺、所述流量传感器，检测所述原料输出过程中的介质流量，并反馈至所述控制单元104。

例如：流量传感器检测输出的介质流量，并将实时值反馈给控制系统。

⑻、所述控制单元104，可以将所述介质流量输入至预设的pid控制模块，进行修正处理，并获得修正后的模拟量输出值。

例如：系统将获取的流量值输入到系统内的流量pid控制模块处理，获得修正的模拟量输出值。

⑼、所述控制单元104，可以将所述模拟量输出值再次输入至所述伺服系统。

例如：系统将修正完成的模拟量输出值再次输入伺服系统。

⑽、所述伺服系统带动电机转动，如此循环。

例如：如此循环，构成闭环控制。

在一个可选应用例子中，通过第一显示器、换热系统、比例流量阀、温度传感器和控制单元104的适配设置，可以实现对所述微反应设备的反应通道中反应温度的控制。

例如：参见图7所示的例子，用于控制反应温度的步骤，可以包括：

⑴、所述第一显示器，可以用于设定所述微反应设备的各反应通道的反应温度、和/或所述换热系统的冷媒温度。

例如：通过第一显示器设定反应器各部分控制温度及换热系统冷媒温度。

⑵、所述控制单元104，可以启动所述换热系统，直至所述换热系统中的冷媒达到预设的所述冷媒温度。

例如：系统启动换热系统并等待冷媒达到预设温度。

⑶、所述控制单元104，可以通过模拟量输出模块，控制比例流量阀动作，控制冷媒流量。

例如：系统通过模拟量输出控制比例流量阀动作，控制冷媒流量。

⑷、所述温度传感器，可以检测所述微反应设备的当前反应温度，并将检测结果反馈至所述控制单元104。

例如：温度传感器检测反应器当前温度并将检测值反馈给控制系统。

⑸、所述控制单元104，可以将所述当前反应温度输入至预设的pid控制模块，进行修正处理，得到进行温度修改后的模拟量输出值，即反应温度修正值。

例如：系统将温度反馈值输入到系统内温度pid控制模块处理，获得修正的模拟量输出值。

⑹、所述控制单元104，可以将所述反应温度修正值输出至比例流量阀，控制冷媒流量。

例如：系统将修正的温度控制模拟量值输出到比例流量阀，控制冷媒流量。

⑺、所述控制单元104，可以监控所述换热系统的冷媒温度，当所述冷媒温度达到预设的控制值后启动所述微反应器进行反应。

例如：等反应器温度达到控制值后启动反应。

⑻、所述控制单元104，根据所述温度传感器的检测结果，控制比例流量阀，调节冷媒流量，控制反应温度，如此循环。

例如：系统实时检测温度传感器检测到的温度并通过系统及时处理并反馈到比例流量阀，控制冷媒流量，如此循环。

可见，通过检测温度并反馈给控制系统，进一步控制冷媒的流量，可以更精准、更可靠地控制反应现场的介质温度，有利于提升反应效果。

经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过流量传感器和温度传感器的适配设置，可以根据工艺需求自动调节流量及温度，使得流量及温度调节的灵活性较好，流量及控制的精度也可以得到保障。

根据本发明的实施例，还提供了对应于微反应设备的流量及温度控制方法的一种微反应设备的流量及温度控制系统，如图8所示本发明的系统的一实施例的结构示意图。该微反应设备的流量及温度控制系统可以可以包括：采集单元102和控制单元104。

在一个可选例子中，采集单元102，可以用于采集所述微反应设备的原料输送(例如：储料器向所述微反应设备输送原料)过程中原料的当前流量；和/或，采集所述微反应设备的当前温度。该采集单元102的具体功能及处理参见步骤s110。

可选地，所述采集单元102采集所述微反应设备的原料输送过程中原料的当前流量，具体可以包括：在所述伺服系统向所述微反应设备输送所述原料的(例如：与所述微反应设备、和/或所述微反应设备的储料器适配设置有伺服系统，与所述伺服系统适配设置的电机，带动与所述电机适配设置的流量泵，将储料器中的原料向微反应设备输送)过程中，接收由流量传感器采集到的所述原料的所述当前流量。

例如：所述流量传感器，与所述流量泵适配设置，可以用于采集所述流量泵向所述微反应设备输送所述原料的介质流量。

例如：流量传感器，可以用于检测所述微反应设备中反应介质的流速信息。

例如：流量传感器用于检测反应生产速度，系统根据流量传感器检测的反馈值，通过pid控制算法实时调整各介质流量泵的转速，以达到对反应介质比例的精确控制。

可选地，所述采集单元102采集所述微反应设备的当前温度，具体可以包括：在所述控制所述换热系统的冷媒流量的过程中，接收由温度传感器采集到的所述微反应设备的所述当前温度。

例如：温度传感器，可以用于采集所述微反应设备的反应通道的当前温度。

例如：可以通过采集单元102进行采集。采集单元102，可以包括：温度传感器、流量传感器等。

例如：所述温度传感器，可以用于检测所述微反应设备中反应现场的温度信息。

例如：温度传感器用于检测各部分温度，系统根据温度传感器的反馈值和设定值，通过pid控制算法实时控制换热系统的冷媒流量，从而精确控制各反应介质的输入温度以及反应过程的温度，以达到稳定反应过程，保证产品质量的目的。

更可选地，采集单元102，还可以包括：模拟量采集模块。

例如：模拟量采集模块，与所述控制单元104适配连接，可以用于接收所述温度传感器、流量传感器等检测装置的检测信号，并传输至所述控制单元104。

例如：模拟量采集模块用来接收温度传感器、流量传感器等的检测信号，系统根据采集的模拟量信号转换为数字信号并显示出来，同时根据不同信号的实际值系统能够自动做不同的反应，从而实现系统的自动闭环控制的要求。

由此，通过流量传感器、温度传感器等可以获取流量、温度等信息，获取方式简便，获取结果的可靠性高。

在一个可选例子中，控制单元104，可以用于根据所述当前流量，控制伺服系统的输送流量(例如：通过控制伺服系统的输送流量，控制伺服系统的输送流量)；和/或，根据所述当前温度，控制换热系统的冷媒流量(例如：通过控制换热系统的冷媒流量，控制换热系统的冷媒流量；通过与换热系统适配设置的冷媒流量阀，控制所述换热系统的冷媒流量，以控制所述微反应设备的反应温度)。该控制单元104的具体功能及处理参见步骤s120。

例如：可以通过控制单元104进行控制。控制单元104，可以用于将所述检测信号由模拟信号转换为数字信号后，发送至第一显示器进行显示；和/或，根据不同的所述检测信号的实际值，适配调节所述微反应设备，以使所述微反应设备进行与所述实际值匹配的化学反应，以对所述微反应设备的化学反应过程进行闭环控制。

由此，通过获取的流量、温度等信息，可以控制原料输入过程中的输送流量，控制精准性好；也可以控制微反应设备的反应温度，可以更好地掌握反应温度，有利于提升反应的可靠性和高效性。

可选地，所述控制单元104控制伺服系统的输送流量，具体可以包括：获取所述当前流量与目标流量的流量差值，确定所述流量差值是否大于设定的流量阈值。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤s410。

可选地，所述控制单元104控制伺服系统的输送流量，具体还可以包括：当所述流量差值大于所述流量阈值时，通过流量pid控制模块，确定修正流量控制量。例如：将所述当前流量输入至流量pid控制模块，对所述初始流量控制量进行修正，得到修正流量控制量。例如：将所述当前流量输入至流量pid控制模块(例如：与微反应设备的工控机适配设置的流量pid控制模块)，对所述初始流量控制量进行修正，得到修正流量控制量(例如：修正的模拟量原料输出值)。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤s420。

可选地，所述控制单元104控制伺服系统的输送流量，具体还可以包括：使所述伺服系统以所述修正流量控制量为新的初始流量控制量，继续通过所述伺服系统向所述微反应设备输送所述原料(例如：继续通过所述电机带动所述流量泵向所述微反应设备输送所述原料)。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤s430。

例如：流量设定值和流量反馈值作为输入变量，输入到流量pid控制模块，根据预定的pid计算公式将输入数据处理，得到输出结果，经过模拟量输出端口输出。

例如：控制单元104，可以用于将所述当前流量输入至预设的流量pid控制模块，通过所述流量pid控制模块对所述当前流量进行流量修正，得到修正后的模拟量流量修正值(例如：修正流量控制量)；以及，将所述模拟量流量修正值再次输入至所述伺服系统，使所述伺服系统带动所述电机转动，如此循环。

由此，通过根据采集到的流量，对伺服系统所需模拟量进行适配调整，进而调整原料的输送流量，控制可靠性高，精准性好。

可选地，所述控制单元104控制换热系统的冷媒流量，具体可以包括：获取所述当前温度与控制温度的温度差值，确定所述温度差值是否大于设定的温度阈值。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤s510。

可选地，所述控制单元104控制换热系统的冷媒流量，具体还可以包括：当所述温度差值大于所述温度阈值时，通过温度pid控制模块，确定修正温度。例如：将所述当前温度输入至温度pid控制模块(例如：与微反应设备的工控机适配设置的温度pid控制模块)，对所述初始冷媒控制量进行修正，得到与所述修正温度适配的修正冷媒控制量。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤s520。

可选地，所述控制单元104控制换热系统的冷媒流量，具体还可以包括：使所述冷媒流量阀以所述修正温度为新的初始冷媒控制量，继续控制所述换热系统的冷媒流量。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤s530。

例如：温度设定值和温度反馈值作为输入变量，输入到温度pid控制模块，根据预定的pid计算公式将输入数据处理，得到输出结果，经过模拟量输出端口输出。

例如：将所述当前反应温度输入至预设的pid控制模块(即温度pid控制模块)，通过所述pid控制模块进行温度修正，得到模拟量温度修正值(例如：修正温度)；以及，再次通过所述模拟量输出模块，将所述模拟量温度修正值输出至所述比例流量阀(例如：冷媒流量阀)，以通过控制所述冷媒流量对所述微反应设备的温度进行调节，如此循环。

可选地，所述控制单元104控制换热系统的冷媒流量，具体还可以包括：通过控制所述换热系统的冷媒流量，使得所述微反应设备的当前温度达到所述控制温度时，启动所述微反应设备的反应过程，以使所述微反应设备以所述控制温度为反应温度，进行反应。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤s540。

例如：控制单元104，还可以用于将所述当前反应温度输入至所述pid控制模块，通过所述pid控制模块进行温度修正，得到模拟量温度修正值；以及，再次通过所述模拟量输出模块，将所述模拟量温度修正值输出至所述比例流量阀，以通过控制所述冷媒流量对所述当前反应温度进行调节，如此循环。

由此，通过根据采集到的温度，对换热系统的冷媒流量进行适配调整地控制，从而可以更高效地控制微反应设备的反应温度，且可靠性高。

在一个可选实施方式中，所述控制单元104，还可以用于确定伺服系统(例如：与所述微反应设备和/或所述微反应设备的储料器适配设置的伺服系统)所需的初始流量控制量，使所述伺服系统通过电机(例如：与所述伺服系统适配的电机)，带动流量泵(例如：与所述电机适配的流量泵)向所述微反应设备输送所述原料。

例如：所述伺服系统与所述电机适配设置，可以用于将所述模拟控制量，转换为所述电机的运行转速，以带动所述电机转动。

例如：所述电机与所述流量泵适配设置，可以用于以所述运行转速转动，以带动所述流量泵动作。

例如：所述流量泵与所述微反应设备适配设置，可以用于向所述微反应设备的反应通道输送所述原料。

由此，通过伺服系统控制原料的输送流量，控制便捷性好，精准性好。

在一个可选例子中，所述控制单元104确定伺服系统的初始流量控制量，具体可以包括：设定(例如：通过第一显示器进行设定)所述原料的成分、配比和生产速度(例如：所述原料在所述微反应设备的反应通道中的生产速度)。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤s210。

例如：通过第一显示器，设定所述原料的成分、配比、以及所述原料在所述微反应设备的反应通道中的生产速度。

例如：第一显示器，与所述控制单元104(例如：工控机)适配连接(例如：通过视频连接线进行连接)，用于提供操控界面(例如：对所述微反应设备进行操作和控制的触摸界面)、和/或对所述微反应设备进行化学反应所需各类参数的指令输入信息及状态进行显示。

例如：第一显示器可以包括：触控显示器。

例如：第一显示器为触控显示器，与工控机通过视频连接线连接，用于显示操控界面、微反器反应所需各类参数指令输入及各类状态显示。

在一个可选例子中，所述控制单元104确定伺服系统的初始流量控制量，具体还可以包括：根据设定的所述成分、所述配比和所述生产速度，确定目标流量，并确定所述伺服系统的所述初始流量控制量。例如：根据设定的所述成分、所述配比和所述生产速度，确定所述原料中各所述成分的体积流量；将所述体积流量，转化为所述伺服系统所需的模拟量，即所述初始流量控制量。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤s220。

例如：通过控制单元104，根据所述原料的成分、配比及生产速度，确定所述伺服系统所需的模拟控制量(即伺服系统所需的模拟量)。

例如：可以先根据所述配比和所述生产速度，确定所述原料中各所述成分的理论质量流量；再根据所述原料的成分，确定所述原料数据库中与所述成分对应的密度；然后根据各所述成分的密度(例如：根据设定的所述成分，从原料数据库中，提取与所述成分对应的密度)、以及各所述成分的理论质量流量，确定各所述成分的体积流量。

例如：所述控制单元104确定伺服系统的初始流量控制量，具体还可以包括：将所述体积流量，转化为所述伺服系统(例如：与所述微反应设备和/或储料器适配设置的伺服系统)所需的模拟量，即所述初始流量控制量，以通过所述伺服系统，将所述模拟量转化为与所述伺服系统适配的电机的运行转速，使所述电机以该运行转速带动所述流量泵动作，向所述微反应设备输送所述原料。

例如：伺服系统将所述模拟量转化为与所述伺服系统适配的电机的运行转速，以使所述电机以所述运行转速转动，带动与所述电机适配的流量泵动作，向所述微反应设备的反应通道输送所述原料。

例如：所述模拟量输入模块，与所述伺服系统适配设置，可以用于为所述伺服系统提供给定信号。

例如：模拟量输出模块用来为伺服系统提供给定信号，伺服系统根据模拟量输出模块给定的信号进行处理并转化为流量泵的转速信号进行控制。

例如：所述伺服系统，分别与所述控制单元104和所述微反应设备的流量泵适配设置，可以用于根据所述给定信号进行适配处理，并转换为流量泵的转速信号，对所述流量泵的转速进行控制。

例如：伺服系统用于精密控制流体介质流量，根据系统给定的量以及流量传感器反馈的实际值，通过pid控制来精确控制各通道介质实时流量。

更可地，还可以包括：i/o输入输出模块。进一步地，与所述流量泵适配，还设置有：按钮、指示灯和电磁阀等。

例如：所述i/o输入输出模块，分别与所述控制单元104、以及所述按钮、所述指示灯、所述电磁阀、所述液位传感器等的至少之一适配连接，可以用于输出和/或接收所述按钮、所述指示灯、所述电磁阀、所述液位传感器等至少一种开关量信号。

例如：所述控制单元104，可以用于根据所述开关量信号，确定所述微反应设备的当前工作状态。

例如：i/o输入输出模块用于输出和接收按钮、指示灯、电磁阀、液位传感器等各类开关量信号，系统根据各类开关量信号(如启动、暂停、急停等按钮动作)，判断和输出不同的工作状态(例如：正常、故障、待机等指示状态，管道压力过大或过小、介质流速过快或过慢、反应温度过高或过低等工作状态)。

由此，通过原料的成分、配比及生产速度等信息，确定伺服系统所需模拟量，有利于提升伺服系统控制的精准性，进而有利于提升原料输送的可靠性。

在一个可选实施方式中，所述控制单元104，还可以用于通过与换热系统(例如：与所述微反应设备适配设置的换热系统)适配设置的冷媒流量阀(例如：比例流量阀)，控制所述换热系统的冷媒流量，以控制所述微反应设备的反应温度。

例如：所述换热系统，与所述微反应设备适配设置，可以用于调节所述微反应设备的反应通道的反应温度。

例如：所述比例流量阀，与所述换热系统适配设置，可以用于控制所述换热系统的冷媒流量。

由此，通过换热系统调节微反应设备的反应温度，动态调节的可靠性高，且调节方式简便。

在一个可选例子中，所述控制单元104控制所述换热系统的冷媒流量，具体可以包括：设定所述微反应设备的控制温度、以及所述换热系统的目标冷媒温度。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤s310。

例如：第一显示器，还可以用于设定所述微反应设备的反应通道的目标反应温度、和/或所述换热系统的目标冷媒温度。

在一个可选例子中，所述控制单元104控制所述换热系统的冷媒流量，具体还可以包括：开启所述换热系统，等待所述换热系统的当前冷媒温度达到所述目标冷媒温度时，启动冷媒流量阀(例如：与所述换热系统适配的冷媒流量阀、比例流量阀等)，使所述冷媒流量阀以与所述控制温度适配的所述初始冷媒控制量动作，以控制所述换热系统的冷媒流量。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤s320。

例如：plc、控制软件等上位机程序，利用pid方式处理设定数据及反馈数据后，得出的输出结果。

例如：通过预设的模拟量输出模块，向与所述换热系统适配的比例流量阀(例如：冷媒流量阀)，输出与所述控制温度适配的模拟量温度控制量(例如：初始冷媒控制量)，以使所述比例流量阀动作，控制所述换热系统的冷媒流量。

例如：模拟量输出模块，可以用于向所述比例流量阀输出与所述目标冷媒温度适配的模拟量温度控制量。

例如：所述控制单元104，还可以用于开启所述换热系统，直至所述换热系统的当前冷媒温度达到所述目标冷媒温度时，启动所述微反应设备，并通过所述模拟量输出模块输出所述模拟量温度控制量，以使所述比例流量阀动作，对所述冷媒流量进行控制。

例如：所述换热系统，与所述控制单元104适配设置，可以用于控制所述微反应设备的反应温度。

例如：换热系统用于控制反应温度，根据系统设定温度以及温度传感器反馈的实际值，通过pid控制来精确控制各通道换热冷媒流量，从而间接控制各介质的温度以及反应过程的温度。

由此，通过在当前冷媒温度达到目标冷媒温度时，通过冷媒流量阀对冷媒流量进行控制，控制的及时性和精准性均较好。

在一个可选应用例子中，通过第一显示器、伺服系统、流量泵、电机、流量传感器和控制单元104的适配设置，可以实现对所述微反应设备的反应通道中反应介质流量的控制。

例如：参见图6所示的例子，用于控制流量的步骤，可以包括：

⑴、所述第一显示器，可以用于设定待在所述微反应设备中进行化学反应的原料的成分、配比及生产速度等参数。

例如：通过第一显示器设定原材料成分、配方比例及生产速度等各种参数。

⑵、所述控制单元104，可以根据所述原料的配比及生产速度，确定所述原料中各成分的理论质量流量。

例如：系统根据配方比例和生产速度计算出各成分理论质量流量。

其中，质量流量是单位时间里，流体通过封闭管道或敞开槽有效截面的流体质量。

⑶、所述控制单元104，可以根据所述原料的成分，自预设的原料数据库中提取出与所述原料的成分对应的所述原料的密度，并根据所述原料中各成分的质量流量计算出各成分的体积流量。

例如：系统通过设定的原材料成分提取出成分对应的密度ρ并根据计算出的各成分质量流量计算出各成分的体积流量。

⑷、所述控制单元104，可以将所述体积流量，转换为伺服系统所需的模拟量。

例如：系统根据计算出的体积流量按照理论数据转化为伺服系统所需模拟量。

⑸、所述伺服系统，可以将所述模拟量，转化为电机转速并进行输出。

例如：伺服系统根据控制系统传输的模拟量转化为对应的电机转速输出。

⑹、所述电机以所述电机转速运行，带动流量泵动作，输出所述原料。

例如：电机带动流量泵动作，输出原材料流量。

⑺、所述流量传感器，检测所述原料输出过程中的介质流量，并反馈至所述控制单元104。

例如：流量传感器检测输出的介质流量，并将实时值反馈给控制系统。

⑻、所述控制单元104，可以将所述介质流量输入至预设的pid控制模块，进行修正处理，并获得修正后的模拟量输出值。

例如：系统将获取的流量值输入到系统内的流量pid控制模块处理，获得修正的模拟量输出值。

⑼、所述控制单元104，可以将所述模拟量输出值再次输入至所述伺服系统。

例如：系统将修正完成的模拟量输出值再次输入伺服系统。

⑽、所述伺服系统带动电机转动，如此循环。

例如：如此循环，构成闭环控制。

在一个可选应用例子中，通过第一显示器、换热系统、比例流量阀、温度传感器和控制单元104的适配设置，可以实现对所述微反应设备的反应通道中反应温度的控制。

例如：参见图7所示的例子，用于控制反应温度的步骤，可以包括：

⑴、所述第一显示器，可以用于设定所述微反应设备的各反应通道的反应温度、和/或所述换热系统的冷媒温度。

例如：通过第一显示器设定反应器各部分控制温度及换热系统冷媒温度。

⑵、所述控制单元104，可以启动所述换热系统，直至所述换热系统中的冷媒达到预设的所述冷媒温度。

例如：系统启动换热系统并等待冷媒达到预设温度。

⑶、所述控制单元104，可以通过模拟量输出模块，控制比例流量阀动作，控制冷媒流量。

例如：系统通过模拟量输出控制比例流量阀动作，控制冷媒流量。

⑷、所述温度传感器，可以检测所述微反应设备的当前反应温度，并将检测结果反馈至所述控制单元104。

例如：温度传感器检测反应器当前温度并将检测值反馈给控制系统。

⑸、所述控制单元104，可以将所述当前反应温度输入至预设的pid控制模块，进行修正处理，得到进行温度修改后的模拟量输出值，即反应温度修正值。

例如：系统将温度反馈值输入到系统内温度pid控制模块处理，获得修正的模拟量输出值。

⑹、所述控制单元104，可以将所述反应温度修正值输出至比例流量阀，控制冷媒流量。

例如：系统将修正的温度控制模拟量值输出到比例流量阀，控制冷媒流量。

⑺、所述控制单元104，可以监控所述换热系统的冷媒温度，当所述冷媒温度达到预设的控制值后启动所述微反应器进行反应。

例如：等反应器温度达到控制值后启动反应。

⑻、所述控制单元104，根据所述温度传感器的检测结果，控制比例流量阀，调节冷媒流量，控制反应温度，如此循环。

例如：系统实时检测温度传感器检测到的温度并通过系统及时处理并反馈到比例流量阀，控制冷媒流量，如此循环。

可见，通过检测温度并反馈给控制系统，进一步控制冷媒的流量，可以更精准、更可靠地控制反应现场的介质温度，有利于提升反应效果。

由于本实施例的系统所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图7所示的方法实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。

经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过伺服系统调节流量，通过换热系统调节温度，可以精准控制流量及温度，可靠性高，有利于提升反应过程的稳定性，产品的生产质量也可以得到保障。

综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。