在線溶液配製的控制系統的製作方法
2023-05-23 12:23:16
專利名稱：在線溶液配製的控制系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於溶液濃度控制調節系統技術領域，尤其涉及一種在線溶液配製的控制系統。
背景技術：
傳統的緩衝溶液配製方法，如需配製2000升0.1M氯化鈉溶液，操作人員需稱量所需氯化鈉鹽的重量，用量筒量取純水溶解配製，並將最終產品放入儲液罐(2000升)中。但上述方法存在以下弊端1)配製溶液的量比較大時，稱量氯化鈉鹽和純水的過程非常耗時，同時耗費人力成本；2)鑑於人工誤差和大量原材料的純度，誤差範圍在±5% ；3)每一個過程都需要非常進行質量控制檢查；4)由於配製過程耗時長，溶液不能現配現用，造成溶液在儲存過程中發生性質改變，同時儲液罐需要不斷清洗和檢查；5)配製的溶液沒有重複性。眾所周知，溶液的電導是緩衝溶液濃度的一個體現，上述方法中存在的誤差範圍± 5%，對於電導值來說具有很大的不同。在純化藥物時，溶液的電導值與固定相填料有密切聯繫，會影響離子間反應，導致生物製藥樣品中產品和雜質不能分離。由於上述方法配製的溶液沒有重複性，導致每次分離也沒有重複性，因此降低了產品的質量和回收率，大大提高了生產成本。
實用新型內容鑑於上述現有技術存在的缺陷，本實用新型的目的是提出一種在線溶液配製的控制系統，可按需在線配製指定濃度的溶液。本實用新型的目的將通過以下技術方案得以實現一種在線溶液配製的控制系統，用於將第一儲液罐中的液體和第二儲液罐中的液體按需混合配製，包括一與第一儲液罐連接的第一泵，一與第二儲液罐連接的第二泵和一在線反饋控制系統；所述在線反饋控制系統包括一電導檢測器和一控制器，所述第一泵和第二泵通過管路並聯，並聯後通過管路與所述電導檢測器串聯；所述電導檢測器的信號端與所述控制器的輸入端信號連接，所述控制器的輸出端與所述第一泵和第二泵信號連接。優選的，上述在線溶液配製的控制系統，其中所述第一泵與一第一流量計，所述第二泵與一第二流量計分別串聯後通過管路並聯，所述第一泵和第二泵通過管路並聯之後至所述電導檢測器之間的管路上設有一總流量計，所述總流量計的值為所述第一流量計的值和第二流量計的值之和。優選的，上述在線溶液配製的控制系統，其中還包括一混合器，所述第一泵和第二泵通過管路分別連接入所述混合器的輸入端，所述混合器的輸出端通過管路與所述電導檢測器的輸入端連接。優選的，上述在線溶液配製的控制系統，其中所述電導檢測器的輸出端分別與一溶液輸出閥和一廢液輸出閥連接，所述溶液輸出閥和廢液輸出閥分別與所述控制器信號連接。優選的，上述在線溶液配製的控制系統，其中所述廢液輸出閥通過一回流管路與所述第一儲液罐或者第二儲液罐連接，廢液回流至第一儲液罐或者第二儲液罐可以節省原料液。本實用新型的突出效果為本實用新型的一種在線溶液配製的控制系統，適用於化工生產，生化分離分析和生產等需要配製混合溶液的環節中，同時具有結構簡單，使用便捷，結果穩定可控等優點，可以將兩種不同溶液按照需要混合配製成一種溶液，在線自動配製溶液能實現現配現用，減少溶液的性質發生變化的可能，節省人力成本，節約時間；以電導值為指標，能控制配製溶液的誤差在可接受的範圍內；整個配製過程由控制器控制，降低了人為影響因素，配製過程具有可重複性，且整個配製環境封閉，可減少溶液在配製過程中受到汙染，同時減少儲液罐的清洗和檢查所耗費的勞動力成本。以下便結合實施例附圖，對本實用新型的具體實施方式
作進一步的詳述，以使本實用新型技術方案更易於理解、掌握。
圖1是本實用新型實施例1的結構示意圖；圖2是本實用新型實施例1的電導值-時間圖譜；圖3是本實用新型實施例2的結構示意圖；圖4是比較現有技術與本實用新型實施例2的電導值-時間圖譜。
具體實施方式
實施例1 :本實施例的一種在線溶液配製的控制系統，如圖1所示，用於將第一儲液罐I中的液體和第二儲液罐2中的液體按需混合配製,包括與第一儲液罐I連接的第一泵3，與第二儲液罐2連接的第二泵4和在線反饋控制系統；在線反饋控制系統包括電導檢測器5和控制器6。第一泵3與第一流量計7，第二泵4與第二流量計8分別串聯後連接入混合器10的輸入端，混合器10的輸出端通過管路與總流量計9串聯後與電導檢測器5的輸入端連接。電導檢測器5的信號端與控制器6的輸入端信號連接，控制器6的輸出端與第一泵3和第二泵4信號連接。圖1中實線為管路連接，虛線為信號連接。應用本實施例，第二儲液罐2中為0. 5mol/L的氯化鈉溶液(電導值為47. 7mS/cm),第一儲液罐I中為純水，需要將上述兩種液體混合配製成0. lmol/L的氯化鈉溶液(電導值為18. 4mS/cm)。配製過程包括以下步驟步驟一在控制器6中設定電導設定值為18. 4mS/cm ；步驟二 控制器6啟動第一泵3和第二泵4，分別輸送第一儲液罐I中的純水和第二儲液罐2中的0. 5mol/L的氯化鈉溶液至混合器10中，混合均勻得到混合溶液，使其充滿管路，完全排出氣泡； 步驟三電導檢測器5在線分析混合溶液得到電導測量值，並通過電導檢測器5的信號端傳輸給控制器6，控制器6將電導檢測器5反饋的電導測量值與電導設定值18. 4mS/cm比較，如果一致，則進入下一步驟，如果不一致，則通過控制器6調整第一泵3和第二泵4的轉速，直至使混合溶液的電導測量值等於電導設定值；步驟四在電導檢測器5的輸出端收集配製得到的溶液。[0023]實驗結果如圖2所示，從0. 5mol/L氯化鈉溶液(電導值為47. 7mS/cm)稀釋到
0.lmol/L的氯化鈉溶液(電導值為18. 4mS/cm)，由圖2的電導值-時間圖譜得出，穩定時間大約為2分鐘，平均值為18. 41mS/cm，波動範圍為18. 33mS/cm 18. 47mS/cm，在可接受的誤差範圍內。實施例2 本實施例的一種在線溶液配製的控制系統，如圖3所示，用於將第一儲液罐I中的液體和第二儲液罐2中的液體按需混合配製,包括與第一儲液罐I連接的第一泵3，與第二儲液罐2連接的第二泵4和在線反饋控制系統；在線反饋控制系統包括電導檢測器5和控制器6。第一泵3與第一流量計7，第二泵4與第二流量計8分別串聯後連接入混合器10的輸入端，混合器10的輸出端通過管路與總流量計9串聯後與電導檢測器5的輸入端連接。電導檢測器5的輸出端分別與溶液輸出閥11和廢液輸出閥12連接，溶液輸出閥11和廢液輸出閥12分別與控制器6信號連接。此外，可選的，廢液輸出閥12通過回流管路與第一儲液罐I或者第二儲液罐2連接，廢液回流至第一儲液罐I或者第二儲液罐2可以節省原料液。電導檢測器5的信號端與控制器6的輸入端信號連接,控制器6的輸出端與第一泵3和第二泵4信號連接。圖3中實線為管路連接，虛線為信號連接。一種在線溶液配製的控制系統的方法，包括以下步驟步驟一在控制器6中設定需要配製的溶液對應的電導設定值；步驟二 控制器6啟動第一泵3和第二泵4，分別輸送第一儲液罐I中的溶液和第二儲液罐2中的溶液至混合器10中，混合均勻得到混合溶液；步驟三電導檢測器5在線分析混合溶液得到電導測量值，並通過電導檢測器5的信號端傳輸給控制器6，控制器6將電導檢測器5反饋的電導測量值與電導設定值比較，如果一致，則進入下一步驟，如果不一致，則控制器6開啟廢液輸出閥12，並調整第一泵3和第二泵4的轉速，直至使混合溶液的電導測量值等於電導設定值；步驟四控制器6開啟溶液輸出閥11，關閉廢液輸出閥12，收集配製得到的溶液。為了對比本實施例的效果，標準配製IL的0. 17M氯化鈉溶液，電導值為。如圖4所示，採用傳統的手動方法配製0. 17M氯化鈉溶液，氯化鈉溶液的起始濃度分別為0. 95M，
1.OOM和1. 05M,由其電導值-時間曲線可知，電導值的範圍為17. 8±0. 5mS/cm,因此，手動方法產生了較大的配製誤差。而應用本實施例，將第一儲液罐I中裝入純水，第二儲液罐2中裝入0. 95M的氯化鈉溶液或者1. 05M的氯化鈉溶液，混合配製0. 17M氯化鈉溶液，根據電導值的反饋調整第一泵3和第二泵4的轉速，無論第二儲液罐2中的初始溶液濃度是0. 95M或者1. 05M,由其電導值-時間曲線可知，最終配製得到的溶液的電導值均處於可接受的範圍內，即 17. 8±0. lmS/cm。本實施例適用於化工生產，生化分離分析和生產等需要配製混合溶液的環節中，同時具有結構簡單，使用便捷，結果穩定可控等優點，可以將兩種不同溶液按照需要混合配製成一種溶液，在線自動配製溶液能實現現配現用，減少溶液的性質發生變化的可能，節省人力成本，節約時間；以電導值為指標，能控制配製溶液的誤差在可接受的範圍內；整個配製過程由控制器控制，降低了人為影響因素，配製過程具有可重複性，且整個配製環境封閉，可減少溶液在配製過程中受到汙染，同時減少儲液罐的清洗和檢查所耗費的勞動力成本。[0033]本實用新型尚有多種實施方式，凡採用等同變換或者等效變換而形成的所有技術方案，均落在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種在線溶液配製的控制系統，用於將第一儲液罐中的液體和第二儲液罐中的液體按需混合配製，其特徵在於包括一與第一儲液罐連接的第一泵，一與第二儲液罐連接的第二泵和一在線反饋控制系統；所述在線反饋控制系統包括一電導檢測器和一控制器，所述第一泵和第二泵通過管路並聯，並聯後通過管路與所述電導檢測器串聯；所述電導檢測器的信號端與所述控制器的輸入端信號連接，所述控制器的輸出端與所述第一泵和第二泵信號連接。
2.根據權利要求1所述的在線溶液配製的控制系統，其特徵在於所述第一泵與一第一流量計，所述第二泵與一第二流量計分別串聯後通過管路並聯，所述第一泵和第二泵通過管路並聯之後至所述電導檢測器之間的管路上設有一總流量計，所述總流量計的值為所述第一流量計的值和第二流量計的值之和。
3.根據權利要求1所述的在線溶液配製的控制系統，其特徵在於還包括一混合器，所述第一泵和第二泵通過管路分別連接入所述混合器的輸入端，所述混合器的輸出端通過管路與所述電導檢測器的輸入端連接。
4.根據權利要求3所述的在線溶液配製的控制系統，其特徵在於所述電導檢測器的輸出端分別與一溶液輸出閥和一廢液輸出閥連接，所述溶液輸出閥和廢液輸出閥分別與所述控制器信號連接。
5.根據權利要求4所述的在線溶液配製的控制系統，其特徵在於所述廢液輸出閥通過一回流管路與所述第一儲液罐或者第二儲液罐連接。
專利摘要本實用新型揭示了一種在線溶液配製的控制系統，用於將第一儲液罐中的液體和第二儲液罐中的液體按需混合配製，包括一與第一儲液罐連接的第一泵，一與第二儲液罐連接的第二泵和一在線反饋控制系統；所述在線反饋控制系統包括一電導檢測器和一控制器，所述第一泵和第二泵通過管路並聯，並聯後通過管路與所述電導檢測器串聯；所述電導檢測器的信號端與所述控制器的輸入端信號連接，所述控制器的輸出端與所述第一泵和第二泵信號連接。本實用新型適用於化工生產，生化分離分析和生產等需要配製混合溶液的環節中，具有結構簡單，使用便捷，結果穩定可控等優點，可以將兩種不同溶液按照需要混合配製成一種溶液，在線自動配製溶液能實現現配現用。
文檔編號B01F15/04GK202893286SQ201220513730
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月9日 優先權日2012年10月9日
發明者麥可·國榮·李, 李大平, 葉強, 李健, 熊新海 申請人:榮捷生物工程(蘇州)有限公司