[发明专利]一种冻干机真空控制系统及控制方法

说明书

本发明公开了一种冻干机真空控制系统及控制方法，系统包括真空度检测单元、变频抽真空单元、比例调节阀和控制单元；所述变频抽真空单元通过管路与冻干机相连，所述比例调节阀安装于所述管路上；所述真空度检测单元、变频抽真空单元和比例调节阀均与所述控制单元相连；所述真空度检测单元安装于所述冻干机的箱体内，用于检测所述箱体内的真空度，并发送至控制单元；所述控制单元根据预定时间段内箱体的真空度变化情况，控制所述比例调节阀的开度和变频抽真空单元的运行频率，以控制抽空速率在预定范围内。本发明具有真空精准控制、操作简便且易于实现等优点。

技术领域

本发明主要涉及医药、食品包装技术领域，具体涉及一种冻干机真空控制系统及控制方法。

背景技术

真空冷冻干燥机(以下简称冻干机)在进行冻干时，常规的三个步骤是预冻、抽空和干燥。其中预冻是将含水药物冷冻结成固态；抽空是将冻干箱体从常压抽真空到设定真空值(一般是从大气压101.3kPa到数十Pa)；干燥则是将冻干箱体控制在一定真空度(一般来说在0-100Pa)，对药物进行升温，使固态水升华成气态抽走。

其中冻干机在进行抽空时需要将冻干箱体从常压抽空到设定真空值(一般是从大气压101.3kPa到数十Pa)，现在冻干设备普遍的做法是使用单台或多台真空泵直接进行抽空到设定的真空值，抽空的时间取决于设备性能，整个过程不可控。冻干设备对真空进行控制一般只存在于冻干产品的干燥阶段，即在低真空范围内(一般来说在0-100Pa)，当工艺需求在抽空步骤对于箱体的真空值变化有控制需求时，往往无法实现。如有些特殊药品要求在抽空阶段控制抽空的速率(即一段时间内真空变化的速率，简称抽空速率)，用于控制结晶的效果。还有一些药品由于单品冻干的剂量十分小，如果抽空速率过快过猛，有可能导致药品抽走。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种有效实现真空精准控制的冻干机真空控制系统及控制方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种冻干机真空控制系统，包括真空度检测单元、变频抽真空单元、比例调节阀和控制单元；所述变频抽真空单元通过管路与冻干机相连，所述比例调节阀安装于所述管路上；所述真空度检测单元、变频抽真空单元和比例调节阀均与所述控制单元相连；所述真空度检测单元安装于所述冻干机的箱体内，用于检测所述箱体内的真空度，并发送至控制单元；所述控制单元根据预定时间段内箱体的真空度变化情况，控制所述比例调节阀的开度和变频抽真空单元的运行频率，以控制抽空速率在预定范围内。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述变频抽真空单元包括罗茨泵和多台变频真空泵，多台变频真空泵的出口均与罗茨泵的入口相连，且各变频真空泵与罗茨泵之间均设有隔离阀；罗茨泵的出口通过比例调节阀与冻干机的冷阱相连。

所述真空度检测单元包括真空计。

本发明还公开了一种基于如上所述的冻干机真空控制系统的控制方法，包括步骤：

抽空作业开始，变频抽真空单元按预定频率运行，比例调节阀的开度为预定开度；

所述真空度检测单元检测冻干机箱体预定时间段内的真空值，并发送至控制单元，以得到抽空速率；

所述控制单元将抽空速率与标准阈值进行比对；当抽空速率大于标准阈值时，则减小比例调节阀的开度；当抽空速率小于标准阈值时，则增大比例调节阀的开度；

当比例调节阀的开度处于最大开度，且抽空速率小于标准阈值时，则增大变频抽真空单元的运行频率；

当比例调节阀的开度处于最小开度，且抽空速率大于标准阈值时，则减小变频抽真空单元的运行频率。

作为上述技术方案的进一步改进：