上海浩超機(jī)械設(shè)備改進(jìn)了的大輸
液灌裝機(jī)的介紹
目前．市面上所見的國產(chǎn)軟包裝大輸液灌裝機(jī)普遍存在一個(gè)致命的缺陷，即灌裝機(jī)的定量控制都采用渦輪式流量計(jì)，該種流量計(jì)使用在大輸液生產(chǎn)中，有兩點(diǎn)不符合GMP要求：
(1)該種流量計(jì)屬于接觸式流量計(jì)，與藥液接觸的元件— — 渦輪， 由磁性材料做成，耐腐蝕性能差，而且會(huì)產(chǎn)生脫落物；
(2)由于結(jié)構(gòu)上的原因．渦輪流量計(jì)內(nèi)部本身存在死角，不便于清洗干凈。因此，受灌裝機(jī)設(shè)備所限，我院軟包裝大輸液成品的合格率一直徘徊在90％左右。影響了輸液產(chǎn)量。增加了輸液生產(chǎn)成本，更增加了軟包裝輸液使用的不確定性風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)現(xiàn)有軟包裝大輸液灌裝機(jī)流量控制裝置進(jìn)行改進(jìn)。非常必要和迫切。筆者根據(jù)我院軟包裝大輸液灌裝機(jī)的情況。分別采用了稱量法和電磁流量法兩種控制技術(shù)。對(duì)現(xiàn)用灌裝機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)。
1 采用稱量計(jì)量法
1．1 改進(jìn)的思路 本方法源自電子秤的原理。如果用類似于電子秤的稱量裝置取代現(xiàn)用的渦輪式流量計(jì)，輸液就不用直接與計(jì)量元件接觸。將輸液袋置于秤臺(tái)上，啟動(dòng)灌注頭，稱量裝置開始計(jì)量，等灌裝的重量達(dá)到要求，稱量裝置給出一個(gè)信號(hào)，控制隔膜電磁閥關(guān)閉。由于不同的輸液比重有差別，可以預(yù)先用量杯和稱量裝置對(duì)每個(gè)輸液品種進(jìn)行標(biāo)量， 即將每個(gè)輸液品種按灌裝的體積要求。在量杯中裝入輸液，然后用稱量裝置稱出其相應(yīng)的重量。作為稱量裝置控制的設(shè)定值。
1．2 實(shí)施方案 為了達(dá)到上述要求。筆者選用了一款能輸出信號(hào)，量程為0～1000克，精度為±0．5克．響應(yīng)時(shí)間為0．3秒的電子秤。對(duì)其進(jìn)行了改裝和進(jìn)一步開發(fā)．并配上一臺(tái)l6位的PLC控制器，見圖1?？紤]到每個(gè)軟包裝輸液袋的平均重量誤差，超過成品軟包裝大輸液按藥典要求的3％誤差范圍，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)成具有自動(dòng)去皮的功能，即將空袋放在秤臺(tái)上，灌裝前稱量裝置能秤出空袋重，并將皮重記憶下來，灌裝的控制重量即為袋重加所設(shè)定的內(nèi)容物重量之和?？紤]到恒流量灌裝存在下述兩種情況：(1)當(dāng)流量小時(shí)，灌裝精度很高，但灌裝時(shí)間長，效率低；(2)當(dāng)流量大時(shí)，因沖擊慣性大，盡管灌裝時(shí)間短，但灌裝精度不好。為了使輸液灌裝的速度的“快”和量的“準(zhǔn)”達(dá)到佳的協(xié)調(diào)，灌裝管路采用了并統(tǒng)，每路均由一個(gè)隔膜電磁閥和一個(gè)隔膜調(diào)節(jié)閥組成。其中一路流量調(diào)大，另一路的流量調(diào)小。開始灌裝時(shí)，啟動(dòng)大流量的一路，待灌到一定量時(shí)，停大流量一路，啟動(dòng)小流量一路，達(dá)到終要求的控制流量時(shí)才停止灌裝。以上過程均由PLC控制，根據(jù)所灌裝的流量，靈活分配兩路電磁閥的啟閉時(shí)間而實(shí)現(xiàn)的。
1．3 試驗(yàn)情況
試驗(yàn)條件：灌裝供液管管徑為1 英寸，介質(zhì)為水，壓力為4kgf／cm2，以lOOg、250g、500g作為試驗(yàn)量的對(duì)象，下述每種狀態(tài)重復(fù)試驗(yàn)300次。
a)設(shè)定灌裝1O帔，大管開度70％，小管開度30％ ，大管到設(shè)定值的50％后停，灌裝時(shí)間為2s，正誤差為+3．91％，負(fù)誤差為一2．28％。
b)設(shè)定灌裝lOOg，大管開度70％，小管開度20％，大管到設(shè)定值的50％后停，灌裝時(shí)間為3s，正誤差為+0．779％ ，負(fù)誤差為一1．66％。
c)設(shè)定灌裝250g，大管開度70％，小管開度20％，大管到設(shè)定值的8O％后停，灌裝時(shí)間為7s，正誤差為+1．00％，負(fù)誤差為一0．77％。
d)設(shè)定灌裝500g，大管開度70％，小管開度20％ ，大管到設(shè)定值的80％后停，灌裝時(shí)間為lOs．正誤差為+0．585％ ，負(fù)誤差為一0．409％。
e)設(shè)定灌裝250g，大管開度80％，小管開度20％．大管到設(shè)定值的80％后停，灌裝時(shí)間為5s．正誤差為+1．17％，負(fù)誤差為一1．03％。
f)設(shè)定灌裝50％ ，大管開度80％，小管開度20％ ．大管到設(shè)定值的80％后停，灌裝時(shí)間為7．5s，正誤差為+0．715％ ，負(fù)誤差為一0．633％。可見采用上述的稱量法灌裝系統(tǒng)來進(jìn)行灌裝，只要參數(shù)設(shè)置合理，灌裝量的波動(dòng)和自控偏差就很小，重復(fù)性很好，完滿足軟包裝大輸液的灌裝要求。
2 采用電磁流量控制技術(shù)
電磁流量控制技術(shù)是上近十年才發(fā)展成熟的一種新的體積流量控制技術(shù)，具有精度高、壽命長、操作簡(jiǎn)單、使用范圍廣的特點(diǎn)。
2．1 電磁流量控制原理 電磁流量計(jì)測(cè)量原理基于法拉第感應(yīng)定律，傳感器的測(cè)量管是一非導(dǎo)磁合金短管，其直徑為D，兩只電極沿管徑方向穿通管壁固定在測(cè)量管上，其電極頭與測(cè)量管內(nèi)表面齊平。勵(lì)磁線圈由雙向方波脈沖勵(lì)磁時(shí)．在與測(cè)量管軸線垂直的方向上產(chǎn)生一磁通量密度為B的工作磁場(chǎng)。此時(shí)，如果具有一定電導(dǎo)率的流體以動(dòng)勢(shì)E正比于磁通量密度B、測(cè)量管內(nèi)徑D于平均流速V的乘積， 電動(dòng)勢(shì)E(流量信號(hào))由電極檢出并通過電纜送至轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器將流量信號(hào)放大處理后，可顯示流量、總量，并能輸出脈沖、模擬電流等信號(hào)。
2．2 優(yōu)點(diǎn) 與渦輪式流量計(jì)相比，電磁流
量計(jì)與輸液接觸的測(cè)量元件一測(cè)量管和電極材料為非導(dǎo)磁性材料，可以選用適合輸液要求316L不銹鋼材料，耐腐蝕性能好。另外，由于流量計(jì)的過液部分。僅為一截測(cè)量管和與管內(nèi)表面齊平的兩個(gè)很小電極組成。結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，因此其內(nèi)表面可以很容易加工成粗糙度≤O．6的鏡面．且不存在任何死角。非常適合大輸液灌裝計(jì)量。
2．3 使用情況筆者選用了一套德國Burk—err公司生產(chǎn)的8055型衛(wèi)生級(jí)電磁流量計(jì)裝置，取代原使用的渦輪式流量計(jì)。該電磁流量計(jì)裝置本身配有PLC控制器和液晶顯示器，可作批量工作。由于電磁流量計(jì)的測(cè)量與流體的電導(dǎo)率有關(guān)。每種輸液的電導(dǎo)率又不相同，故可把每個(gè)輸液品種的生產(chǎn)設(shè)定為批量生產(chǎn)，編好代碼。調(diào)試好其各項(xiàng)參數(shù)，存入PLC控制器內(nèi)。生產(chǎn)時(shí)，只要按生產(chǎn)的品種從控制儀表中調(diào)出相應(yīng)的代碼．整個(gè)系統(tǒng)就可以的執(zhí)行某品種的批量生產(chǎn)，非常方便。通過大批量試生產(chǎn)的考驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)其誤差精度都能控制在0．3％以內(nèi)，*輸液灌裝的要求。
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