基于频谱分析的中药浊度在线传感器研究
2021-06-24邱选兵张恩华郭古青李传亮臧振中
刘 旗,邱选兵, *,张恩华,李 杰,郭古青,李传亮,臧振中,杨 明
(1.太原科技大学 应用科学学院 太原 030024;2.江西中医药大学 现代中药制剂教育部重点实验室,南昌 330004)
引 言
中药(traditional Chinese medicine,TCM)多来源于天然药物,迄今为止,中药的发展已有两千多年的历史[1]。浊度是中药成品质量检测的一项重要指标,中国药典规定的传统检测方法为目测比浊法[2],但在中药的制作加工过程中越来越需要对其浊度进行严格控制,精度要求较高,传统检测方法操作繁琐且误差较大,无法实现实时在线的准确检测,因此,在线浊度检测就起到了至关重要的作用。
浊度指的是液体的浑浊程度,是光与液体中悬浮微粒相互作用产生的一种光学效应,导致液体透明度的下降,浊度可以用仪器来进行测量[2]。目前,浊度测量已经广泛应用于饮用水、污水、江河湖泊等水质的监测[3],在化工[4](如石油开采等)、食品[5]、制药[6]、微生物[7]、机械加工[8]、农业[9]等领域也具有广泛的应用。
浊度检测方法主要有透射法和散射法两种[10]。透射法从朗伯-比尔定律出发,当一束光透过待测液体时,液体中的悬浮微粒对光线吸收造成的衰减量来计算浊度的大小[10];而散射法适用于低浊度的检测[10],可以分为90°散射(米散射理论)和30°散射(瑞利散射理论)测量法,前者测量范围在0NTU~2000NTU且散射光强与浊度成正比,后者测量范围在320NTU~1760NTU且散射光强与浊度成反比[2]。许多国内外的研究者已利用这两种原理开发研制了多种高精度的在线浊度仪器。GILLETT等人研发了一种连续浊度监测器,成本仅为64美元,在0NTU~100NTU监测范围内具有1NTU的精度,并进行了38d的连续浊度监测试验[11]。……
