Разработка и оценка характеристик системы обратной связи по значению состояния псевдоожиженного слоя в процессе гранулирования на основе ближней инфракрасной спектроскопии

YAN Hao-jie ,  

CHEN Hang ,  

QIU Lin-jun ,  

LU Li-ming ,  

QU Hai-bin ,  

摘要

Гранулирование в псевдоожиженном слое широко применяется при производстве препаратов на основе традиционной китайской медицины, однако традиционный процесс грануляции основывается на наблюдении оператора за состоянием материала в псевдоожиженном слое и ручной регулировке скорости воздуха и распыления на основе опыта, что приводит к затратам времени и усилий, а также недостатку уровня автоматизации. В связи с этим в статье разработана система обратной связи по значению состояния псевдоожиженного слоя на основе ближней инфракрасной спектроскопии, и проведена оценка её характеристик управления. Система в реальном времени собирает ближние инфракрасные спектры в процессе гранулирования в псевдоожиженном слое, анализирует состояние движения материала и вычисляет показатель значения состояния псевдоожиженного слоя; затем система автоматически регулирует скорость перистальтического насоса в распылительной системе согласно заданным правилам управления, реализуя динамическое управление скоростью распыления и обратную связь в реальном времени по значению состояния. Результаты экспериментов показывают, что эта система обратной связи эффективно предотвращает нестабильность псевдоожиженного слоя при ухудшении состояния; при хорошем значении состояния увеличивает скорость распыления, экономя время гранулирования и повышая производительность. По сравнению с ручным управлением, время распыления сокращается более чем на 20%; по контролю за значением состояния система сопоставима с ручным управлением. Также система демонстрирует значительные преимущества в оптимизации времени распыления. Кроме того, система хорошо адаптируется и демонстрирует стабильность при изменениях технологических условий, таких как температура входящего воздуха, расход воздуха и давление распыления. Таким образом, разработанная система обратной связи по значению состояния процесса гранулирования в псевдоожиженном слое на основе ближней инфракрасной спектроскопии обладает стабильностью и надежностью, и может предоставить надежную техническую поддержку для интеллектуального производства гранулирования в псевдоожиженном слое.

关键词

ближняя инфракрасная спектроскопия; гранулирование в псевдоожиженном слое; анализ значения состояния; обратная связь; автоматическое управление

阅读全文