真空乾燥動力學研究實驗裝置的製作方法
2023-05-14 10:12:46 1
專利名稱：真空乾燥動力學研究實驗裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種真空乾燥實驗裝置，具體涉及一種真空乾燥動力 學研究實驗裝置。
背景技術：
任何乾燥過程都離不開物料本身、物料與周圍環境之間、環境本身的 傳熱傳質特性。而真空乾燥是將樣品置於減壓環境內完成溶劑(如水分)等 的蒸發移出的工藝過程，適合熱敏性物料和易氧化物料的乾燥，可消除常 壓乾燥情況下容易產生的表面硬化現象，還能克服熱風乾燥所產生的溶質 失散現象。
在中藥製藥技術領域，對於中藥浸膏的乾燥來說，由於對象的特殊性 (如品種來源多樣、粘性大、易吸潮等)，在確定乾燥工藝與設備時面臨艱 難的選擇。常用的真空乾燥工藝與設備，有間歇式的真空乾燥箱、雙錐回 轉真空乾燥器、微波真空乾燥設備，以及近年來從國外引進的真空連續帶 式乾燥等。為了具針對性地確定適合某一確定乾燥對象的乾燥工藝和乾燥 設備，常常需要根據該品種對象的性質，開展一些乾燥實驗研究，為工藝 和設備的確定和選擇提供客觀的依據。對於真空乾燥過程而言，影響千燥 過程的關鍵工藝參數包括環境真空度、物料溫度，以及物料本身的性質。 然而目前缺少一種可以在真空環境下開展乾燥過程動力學研究的實驗裝 置，該裝置應具有動態記錄千燥過程中被乾燥對象溫度、質量的功能，根據實驗過程中記錄的數據開展乾燥過程速率影響因素研究及乾燥產品質量 影響因素研究，為產品的乾燥工藝和設備的選擇以及過程優化提供依據。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種真空乾燥動力學研究實驗 裝置，它能夠動態記錄乾燥過程中被乾燥對象的溫度和質量。
為解決上述技術問題，本實用新型真空乾燥動力學研究實驗裝置的技 術解決方案為
包括由乾燥室殼體構成的乾燥室，乾燥室內設有電加熱管，乾燥室內 的真空環境由真空閥、真空泵、放空閥、真空度表實現和顯示；所述乾燥 室內設置有質量傳感器，質量傳感器底部吊置有稱量盤；所述稱量盤底部 設置有溫度傳感器；所述質量傳感器的引線穿過乾燥室壁，並通過質量顯 示變送單元及數據線與計算機連接；所述溫度傳感器通過引線與多段程序 PID溫度控制儀表連接，多段程序PID溫度控制儀表則通過數據線與計算機 連接；所述質量傳感器和溫度傳感器所採集的質量和溫度數據通過數據線 傳輸至計算機，並通過計算機的數據釆集程序記錄到數據文件中。
所述質量傳感器放置於乾燥室內的支架上。
所述質量傳感器底部設置有掛鈎，所述稱量盤通過懸索吊置在質量傳 感器的掛鈎上。
本實用新型可以達到的技術效果是
本實用新型能夠在含水樣品的真空乾燥過程中動態記錄被乾燥對象的本實用新型能夠在對樣品進行真空乾燥時，通過計算機連續記錄真空 環境下待乾燥樣品的實時溫度和質量數據，據此可以分析乾燥過程中溫度 及樣品特性對乾燥過程的影響程度，並通過數據處理和計算得到乾燥速率 及其變化規律，為乾燥工藝研究及乾燥設備的設計等提供依據。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明
圖1是本實用新型真空乾燥動力學研究實驗裝置的結構示意圖； 圖2是本實用新型所採集的實驗數據。
圖中，卜乾燥室，2-質量傳感器，3-溫度傳感器，4-電加熱管，5-多 段程序PID溫度控制儀表，6-真空閥，7-旋片式真空泵，8-放空閥，9-真 空度表，10-質量顯示變送單元，11-計算機，12-乾燥室殼體，13-支架， 14-待乾燥樣品，15-懸索，16-稱量盤，I設定溫度，II樣品質量，III樣 品溫度。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型真空乾燥動力學研究實驗裝置，包括由乾燥 室殼體12構成的乾燥室1，乾燥室殼體12外包有隔熱保溫材料。乾燥室l 內設有支架13，支架13上設置質量傳感器2，質量傳感器2底部設置有掛 鉤，稱量盤16通過懸索15吊置在質量傳感器2底部的掛鈎上。
質量傳感器2為應變片式質量傳感器。
稱量盤16用於放置待乾燥樣品14。
稱量盤16底部設置有溫度傳感器3，溫度傳感器3用於採集待乾燥樣品14的溫度數據。
溫度傳感器3為Pt100 (鉑電阻)溫度傳感器。
稱量盤16下方裝有電加熱管4，電加熱管4與稱量盤16不直接接觸， 真空環境下電加熱管4通過輻射傳熱的方式將熱量傳遞給稱量盤16內的待 乾燥樣品14，不至於幹擾質量數據的採集。
質量傳感器2的引線穿過乾燥室壁接至乾燥室1外的常壓環境，通過 質量顯示變送單元10及數據線與計算機11連接。
溫度傳感器3通過引線與多段程序PID (比例積分微分調節)溫度控制 儀表5連接，多段程序PID溫度控制儀表5則通過數據線與計算機11連接。
圖1中所示的質量傳感器2的引線與溫度傳感器3的引線在乾燥室1 內匯集後通過航空插頭穿過乾燥室壁接至乾燥室1外的常壓環境。
質量傳感器2和溫度傳感器3所採集的質量和溫度數據通過數據線傳 輸至計算機11，並通過計算機11的數據採集程序記錄到數據文件中。
乾燥室1內通過管路與乾燥室1外的真空閥6連接，真空閥6連接旋 片式真空泵7，與真空閥6所在支路並聯的支路上設有放空閥8和真空度表 9。
乾燥室l內的真空環境由真空閥6、旋片式真空泵7、放空閥8、真空 度表9實現和顯示。
本實用新型可以用計算機11動態採集在真空環境下待乾燥樣品14的 溫度及質量數據。
本實用新型用於對室溫及室溫以上溫度條件的樣品進行實驗。採用本實用新型在常、減壓條件下對含水40%的黃芍銀屑顆粒藥液進行 蒸發乾燥實驗，所採集的實驗數據如圖2所示，其中放置在稱量盤16上盛 放待乾燥樣品的盛器採用內徑46皿的稱量皿，橫坐標表示時間(time), 單位為分鐘(min);第一縱坐標表示樣品質量(sample weight),單位為 克(g);第二縱坐標表示溫度(temp)，單位為。C。其中，曲線I為設定溫
度曲線，曲線n為樣品質量曲線，曲線III為樣品溫度曲線。
實驗過程為4(TC對樣品預熱20分鐘後，繼續按設定溫度6(TC加熱樣 品，達到設定的6(TC乾燥溫度後啟動真空泵，直至樣品質量不再減少為止。 實驗中用計算機全過程記錄樣品的質量和溫度變化，繪製得到數據曲線如 圖2。
權利要求1、一種真空乾燥動力學研究實驗裝置，包括由乾燥室殼體構成的乾燥室，乾燥室內設有電加熱管，乾燥室內的真空環境由真空閥、真空泵、放空閥、真空度表實現和顯示；其特徵在於所述乾燥室內設置有質量傳感器，質量傳感器底部吊置有稱量盤；所述稱量盤底部設置有溫度傳感器；所述質量傳感器的引線穿過乾燥室壁，並通過質量顯示變送單元及數據線與計算機連接；所述溫度傳感器通過引線與多段程序PID溫度控制儀表連接，多段程序PID溫度控制儀表則通過數據線與計算機連接；所述質量傳感器和溫度傳感器所採集的質量和溫度數據通過數據線傳輸至計算機，並通過計算機的數據採集程序記錄到數據文件中。
2、 根據權利要求1所述的真空乾燥動力學研究實驗裝置，其特徵在於 所述質量傳感器放置於乾燥室內的支架上。
3、 根據權利要求1所述的真空乾燥動力學研究實驗裝置，其特徵在於 所述質量傳感器底部設置有掛鈎，所述稱量盤通過懸索吊置在質量傳感器 的掛鈎上。
4、 根據權利要求1所述的真空乾燥動力學研究實驗裝置，其特徵在於 所述質量傳感器為應變片式質量傳感器。
5、 根據權利要求1所述的真空乾燥動力學研究實驗裝置，其特徵在於 所述溫度傳感器為Pt100溫度傳感器。
6、 根據權利要求1所述的真空乾燥動力學研究實驗裝置，其特徵在於所述電加熱管設置於稱量盤下方。
7、 根據權利要求1所述的真空乾燥動力學研究實驗裝置，其特徵在於: 所述質量傳感器的弓I線與溫度傳感器的弓I線在乾燥室內匯集後通過航空插 頭穿過乾燥室壁接至乾燥室外的常壓環境。
8、 根據權利要求1所述的真空乾燥動力學研究實驗裝置，其特徵在於: 所述乾燥室殼體外包有隔熱保溫材料。
專利摘要本實用新型公開了一種真空乾燥動力學研究實驗裝置，包括由乾燥室殼體構成的乾燥室，乾燥室內設有電加熱管，所述乾燥室內設置有質量傳感器，質量傳感器底部吊置有稱量盤；所述稱量盤底部設置有溫度傳感器；所述質量傳感器的引線穿過乾燥室壁，並通過質量顯示變送單元及數據線與計算機連接；所述溫度傳感器通過引線與多段程序PID溫度控制儀表及計算機連接；所述質量傳感器和溫度傳感器所採集的質量和溫度數據通過數據線傳輸至計算機，並通過計算機的數據採集程序記錄到數據文件中。本實用新型能夠在含水樣品的真空乾燥過程中動態記錄被乾燥對象的溫度和質量，操作簡便、結構合理。
文檔編號G01N5/04GK201233354SQ20082006070
公開日2009年5月6日 申請日期2008年8月6日 優先權日2008年8月6日
發明者英 唐, 瓊 肖, 黃凱中 申請人:上海中藥製藥技術有限公司