【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及真空浓缩领域，具体而言，涉及一种智能真空浓缩装置。
技术介绍
1、平行真空浓缩技术广泛应用于食品、中药、环境等领域，是一种利用加热、真空、振摇等条件，加速溶剂挥发的一种蒸发技术。平行真空浓缩技术常见应用于外部设备冷却水循环、真空平行浓缩仪及真空控制系统。
2、在现有技术中，真空浓缩仪通常利用水浴或金属作为加热媒介，将热量传导给装有溶剂的样品瓶；同时真空浓缩仪具有将样品瓶进行平行震荡的功能，增加液体的表面积，加速挥发速率。
3、真空控制系统控制真空泵开启，向装有溶剂的样品瓶施加负压，负压压力的控制有两种方式。其一，真空泵可以为变频式，通过改变泵本身的效率改变真空度；其二，真空泵为定频式，通过电磁阀向真空流路内补气，调整真空度。不论哪种方式，均是为了降低挥发溶剂的沸点，同时使挥发的蒸汽被真空带出。
4、真空管通向真空浓缩仪装有溶剂的样品瓶顶端，真空会使挥发的溶剂导出至冷凝器，冷凝器内的螺旋管分别通向冷却水循环的入口与出口，该螺旋管将挥发的溶剂蒸汽冷凝为液态，达到溶剂回收的目的。
5、综上，现有技术中整体的应用过程为：设定真空浓缩仪的加热温度与震荡频率，设定冷却水循环的温度与水循环速率，设定真空控制系统的真空度或随时间变化的真空度。虽然现有技术实现了整体的功能，但还具有一定的局限性及缺点：
6、因实际应用中不同的溶剂或不同的混合溶剂进行浓缩时，真空浓缩的真空度需要进行前期测试，同时为了提高浓缩效率，防止溶剂爆沸现象，需要根据实验溶剂的溶剂量与种类，对过程中的真空
7、为了环境保护与溶剂的二次利用，溶剂回收率尤为重要，通常提高溶剂回收率的方式为增加冷凝器内螺旋管的冷凝面积或提高水循环的冷凝效率，现有技术中可以通过设定冷却水循环的循环水温度，但在为了提高冷凝效率的时候通常设定一个较低的温度，实际浓缩过程中，挥发的蒸汽呈现一个变化的趋势，通常前期溶剂较多时需要的冷凝效率要求较高，后期接近完成蒸发时，蒸汽较少，现有技术中没有针对此种情况的控制，有冷凝率不稳定或耗费能源的问题；
8、作为自动化仪器，浓缩工作进行之前，需要前期实验来确定浓缩工作完成需要的大致时长，当浓缩工作持续的时长接近设定时长时，需要人工确认浓缩工作是否已完成。
9、通常进行浓缩工作时，一般有两种需求，将溶剂完全蒸干或保留一定的体积，而这两种需求在现有技术中均无法自动化的实现。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种智能真空浓缩装置，用以解决上述现有技术存在的技术问题。
2、为达到上述目的，本专利技术提供了一种智能真空浓缩装置，其包括：真空控制系统、冷却水循环系统和真空平行蒸发系统，其中：
3、真空控制系统包括控制终端、冷凝器、收集瓶、蒸汽温度传感器、压力传感器、比例电磁阀以及真空泵，
4、冷却水循环系统包括冷却水循环仪、出水温度传感器以及回水温度传感器，
5、真空平行蒸发系统包括真空平行浓缩仪、光学定容传感器、涡旋机构以及容器，
6、蒸汽温度传感器、压力传感器、比例电磁阀、真空泵、冷却水循环仪、出水温度传感器、回水温度传感器、真空平行浓缩仪、光学定容传感器、涡旋机构均与控制终端连接，控制终端根据蒸汽温度传感器、压力传感器、出水温度传感器、回水温度传感器以及光学定容传感器采集的数据控制比例电磁阀、真空泵、冷却水循环仪、真空平行浓缩仪以及涡旋机构，
7、冷凝器内部设有蛇形管，冷凝器具有6个接口，6个接口分别为第一接口～第六接口，第一接口位于冷凝器的下方侧边位置，蒸汽温度传感器设置在第一接口处或冷凝器与真空平行浓缩仪之间的管路上，第二接口位于冷凝器上方侧边位置，比例电磁阀连接在第二接口与真空泵之间的管路上，压力传感器设置在真空泵与比例电磁阀之间的管路上或冷凝器与真空平行浓缩仪之间的管路上，第三接口、第四接口设置在冷凝器上方侧边位置，第三接口为冷却水循环入口，第四接口为冷却水循环出口，冷却水循环仪设置在第三接口与第四接口之间，出水温度传感器设置在冷却水循环仪与第三接口之间的管路上，回水温度传感器设置在冷却水循环仪与第四接口之间的管路上，第五接口设置在冷凝器下方侧边位置并与容器的上部开口连接，第六接口位于冷凝器的底部并与收集瓶的上部开口连接，
8、容器的上部设有密封盖，容器的下部放置在真空平行浓缩仪的内部，真空平行浓缩仪用于对容器进行水浴或金属浴加热，容器的底部具有一尾管，光学定容传感器设置在尾管外侧，涡旋机构位于真空平行浓缩仪的底部，涡旋机构用于对容器进行振摇，
9、真空泵工作时，压力传感器将采集到的压力数据上传至控制终端，控制终端根据压力数据并通过pid算法控制比例电磁阀的开度继而调整真空度。
10、在本专利技术的一实施例中，光学定容传感器包括发光二极管和光敏二极管。
11、在本专利技术的一实施例中，光学定容传感器包括光纤、发光二极管以及光敏二极管，发光二极管与光敏二极管布置于真空平行浓缩仪外侧，光纤设置在尾管外侧，光纤与发光二极管以及光敏二极管连接，由光纤将发射光及接收光引导至发光二极管以及光敏二极管。
12、在本专利技术的一实施例中，涡旋机构中设有电机，通过电机带动容器振摇。
13、在本专利技术的一实施例中，真空泵具有等度模式和梯度模式两种工作模式，
14、等度模式为真空泵依照设定的真空度保持真空泵内部的真空度恒定；
15、梯度模式为通过设置真空泵的起始真空度、结束真空度以及工作时间而控制真空泵与比例电磁阀协同工作，使压力在相对时间对应相对的压力，
16、真空泵的等度模式和梯度模式能够交叉使用。
17、在本专利技术的一实施例中，出水温度传感器、回水温度传感器将采集到的水温数据上传至控制终端，控制终端根据水温数据并通过pid算法控制冷却水循环仪的流量或制冷温度。
18、在本专利技术的一实施例中，蒸汽温度传感器采集的蒸汽温度数据上传至控制终端，控制终端内预设有蒸汽温度阈值，控制终端比对蒸汽温度数据和蒸汽温度阈值并通过pid算法控制比例电磁阀的开度继而调整真空度，以防止爆沸发生。
19、在本专利技术的一实施例中，智能真空浓缩装置能够执行自动蒸干，将真空度作为变量参数自动控制，预设一个蒸汽温度t1作为真空度的控制参数，通过控制真空度，使蒸汽温度传感器采集到的蒸汽温度值一直趋近于预设的蒸汽温度t1，达到快速蒸发的目的，同时预设一蒸汽温度变化斜率s，当蒸汽在真空的作用下无法再趋近预设的蒸汽温度t1并到达蒸汽温度变化斜率s时，证明容器内的液体已经蒸干。
20、在本专利技术的一实施例中，智能真空浓缩装置具有以下工作模式：
21、手动定时模式：将设定的加热温度、振摇速度发送至真空平行浓缩仪，其中振摇速度为匀速或随时间按照预设的值变速，将制冷温度和制冷水的循环流速发送至冷却水循环仪；按照设定的真空度通过pid算法控制真空度，即以本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能真空浓缩装置，其特征在于，包括：真空控制系统、冷却水循环系统和真空平行蒸发系统，其中：
2.根据权利要求1所述的智能真空浓缩装置，其特征在于，光学定容传感器包括发光二极管和光敏二极管。
3.根据权利要求1所述的智能真空浓缩装置，其特征在于，光学定容传感器包括光纤、发光二极管以及光敏二极管，发光二极管与光敏二极管布置于真空平行浓缩仪外侧，光纤设置在尾管外侧，光纤与发光二极管以及光敏二极管连接，由光纤将发射光及接收光引导至发光二极管以及光敏二极管。
4.根据权利要求1所述的智能真空浓缩装置，其特征在于，涡旋机构中设有电机，通过电机带动容器振摇。
5.根据权利要求1所述的智能真空浓缩装置，其特征在于，真空泵具有等度模式和梯度模式两种工作模式，
6.根据权利要求1所述的智能真空浓缩装置，其特征在于，出水温度传感器、回水温度传感器将采集到的水温数据上传至控制终端，控制终端根据水温数据并通过PID算法控制冷却水循环仪的流量或制冷温度。
7.根据权利要求1所述的智能真空浓缩装置，其特征在于，蒸汽温度传感器采集的
8.根据权利要求1所述的智能真空浓缩装置，其特征在于，智能真空浓缩装置能够执行自动蒸干，将真空度作为变量参数自动控制，预设一个蒸汽温度T1作为真空度的控制参数，通过控制真空度，使蒸汽温度传感器采集到的蒸汽温度值一直趋近于预设的蒸汽温度T1，达到快速蒸发的目的，同时预设一蒸汽温度变化斜率s，当蒸汽在真空的作用下无法再趋近预设的蒸汽温度T1并到达蒸汽温度变化斜率s时，证明容器内的液体已经蒸干。
9.根据权利要求1所述的智能真空浓缩装置，其特征在于，智能真空浓缩装置具有以下工作模式：
...【技术特征摘要】
1.一种智能真空浓缩装置，其特征在于，包括：真空控制系统、冷却水循环系统和真空平行蒸发系统，其中：
2.根据权利要求1所述的智能真空浓缩装置，其特征在于，光学定容传感器包括发光二极管和光敏二极管。
3.根据权利要求1所述的智能真空浓缩装置，其特征在于，光学定容传感器包括光纤、发光二极管以及光敏二极管，发光二极管与光敏二极管布置于真空平行浓缩仪外侧，光纤设置在尾管外侧，光纤与发光二极管以及光敏二极管连接，由光纤将发射光及接收光引导至发光二极管以及光敏二极管。
4.根据权利要求1所述的智能真空浓缩装置，其特征在于，涡旋机构中设有电机，通过电机带动容器振摇。
5.根据权利要求1所述的智能真空浓缩装置，其特征在于，真空泵具有等度模式和梯度模式两种工作模式，
6.根据权利要求1所述的智能真空浓缩装置，其特征在于，出水温度传感器、回水温度传感器将采集到的水温数据上传至控制终端...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘永利，邓翠凤，苏丽评，刘雪，邓宛梅，胡克，
申请(专利权)人：北京莱伯泰科仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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