技術領域
[0001] 本發（fā）明涉及中成（chéng）藥生產加（jiā）工技術（shù）領（lǐng）域，特別涉及一種中藥製劑噴霧幹燥係統。
背景技（jì）術

[0002] 近（jìn）些年來，噴（pēn）霧幹燥技術已逐（zhú）漸在中藥的生產加工中得以應用。與一般單一原料的中藥製劑不同，由於五積顆粒製備過（guò）程（chéng）中所提（tí）取的清膏中成分複雜，在對清膏進行噴霧幹燥時極易發生（shēng）黏壁現象。

公開(公告)號：CN114768277A
公開(公告)日：2022-07-22
申請號：CN202210463908.0
申請日：2022-04-29
申請人： 湖南東健藥業有限（xiàn）公司（sī）
發明人 ： 馬善恒（héng） , 馬號 , 唐永紅 , 張友飛 , 王（wáng）磊

[0003] 目前業內防止中藥製劑噴霧幹燥黏壁的（de）方式通常（cháng）是在中藥提取液中（zhōng）加入合適的輔料進（jìn）行（háng）噴霧幹燥共處理，通過輔料對中藥（yào）粉體結構和性質進行物理修飾，從而減輕幹燥過程中粉體黏壁的情況。例如中國專利文獻CN106581685A中就采用了往中藥濃縮液中加入（rù）麥芽糊精和（hé）微粉矽膠的組合（hé）物作為輔料來防止藥粉黏壁（bì），中國專利文獻CN111265671A則是往藥液中添加小分（fèn）子肽作為輔料來改善黏壁的問題。由於五積顆粒所涉及的原料組（zǔ）分很多，其中任一原料的品質波動都有可能導致噴霧幹燥的料液特性發生變化，輔料的添加量需要（yào）根據料液特性變化而進行調整，操（cāo）作不便，並且輔料的加入既導致了產品中藥性成分含量降低，又增加了生產成本。由於業內尚無較好的措施來消除或減（jiǎn）輕五級顆粒清膏製劑在噴霧幹燥過（guò）程中的藥粉黏壁問題，因（yīn）此，現今仍（réng）有很多（duō）中藥廠沿用類似於中國專利文獻CN1116531A中的傳統工藝生產五積顆粒，然而傳統工藝（yì）提取的清膏（gāo）（包括厚樸浸膏）量多而不易混合均勻，存在幹燥時間長以及產品品質一致性（xìng）不高的缺陷。
發（fā）明內（nèi）容
[0004] 本發明（míng）的目的是提供一種（zhǒng）能夠有效減少中藥製劑（jì）噴霧幹燥過程中藥粉黏壁現（xiàn）象的噴霧幹燥係統。
[0005] 本發明涉及的中藥製劑噴霧幹燥係統（tǒng）包括藥液（yè）霧化裝置、幹燥塔、中藥顆粒收（shōu）集裝（zhuāng）置、粉體清除裝置及控製裝置，所述控製裝置用以控製噴霧幹燥工藝參數以及控製粉體清除裝置清除幹燥塔內壁黏附的（de）粉體；所述（shù）控製裝置包括背光模組、圖像分析單元以（yǐ）及連接圖像分析單元（yuán）的攝像模組與控製器；所述背光模（mó）組設置在幹燥塔的一側以照亮噴霧幹燥室，所述攝像模組設置在幹燥塔與背光模組相對的一側並於（yú）噴霧幹燥開始前獲取噴霧幹燥室內（nèi）的初始圖像以及於噴霧幹燥過程中（zhōng）周期性獲取噴霧幹（gàn）燥室內的實時圖像（xiàng），所（suǒ）述圖像分析單元根據初始圖像和實時圖像計算噴霧幹（gàn）燥室內各監測區域的在初始圖（tú）像和（hé）實時（shí）圖像中的平均亮度差值以及將（jiāng）初始圖像與實時圖（tú）像（xiàng）進行差分處理，再將差分圖像中的圖形通過設定的尺寸規格（gé）進行篩分並計算所得到的篩分圖（tú）像與差分圖像的像素比值，所述控製器按照以下（xià）方式控製噴霧幹燥工藝參（cān）數和粉體清除裝置：
若（ruò）某一監測區域的平均亮度差值大於設定上限值，則控製（zhì）所述粉（fěn）體清除裝（zhuāng）置清除堆積於該監測區域的粉體；
若某一監測區域所對應（yīng）的篩分圖像與差值圖像的像素比值超出設定範圍，則調控所述噴霧幹燥室的進風流量、排風流量、進料速度、霧化壓（yā）力、進風溫度中的一項或多項，直至該監測區域（yù）所對應的篩分（fèn）圖像與差值圖像的像素比值在設定範圍內。
[0006] 於本發明一實施例（lì）中，所述幹燥（zào）塔的塔壁上開設有第一槽口和第二槽口，所述第一槽口與第二槽口對向設置，所述幹燥塔外部固定連接有罩住第一（yī）槽口的第一罩殼以及罩住第二槽口的（de）第二罩殼，所述（shù）背光模組安裝在（zài）第（dì）一罩殼內，所述攝像模（mó）組（zǔ）安裝在第二罩殼內；所述第一罩殼、第二（èr）罩殼、幹燥塔的塔（tǎ）壁上（shàng）或者（zhě）第（dì）一罩殼、第二罩殼與塔壁的連接處設有透氣孔隙，以使所述幹燥塔外（wài）部的空氣能夠經由透氣孔隙進入噴霧幹燥室並於背光模組和攝像模組的周圍形成（chéng）幕狀氣流（liú）以阻（zǔ）隔噴霧幹燥室（shì）內的氣流與背光模組（zǔ）和攝像模組接觸，於所述幹燥塔外部空氣進入噴霧（wù）幹燥室的氣路上設有空氣過濾器。
[0007] 優（yōu）選地（dì），所述第（dì）一罩（zhào）殼、第二罩殼均包括殼體和蓋板，所（suǒ）述殼體與幹燥塔的塔壁連接成一體，所述蓋板（bǎn）可拆卸連接殼體（tǐ），所述背光模（mó）組（zǔ）和攝像模組均（jun1）安裝在蓋板上，所述蓋板（bǎn）與殼體（tǐ）的連接處留有縫隙，從而形（xíng）成所（suǒ）述透氣孔隙，所述空氣過濾器覆蓋住蓋板與殼體連接處的（de）縫隙（xì）。
[0008] 進一步地，所述殼體或蓋板的接（jiē）觸端麵上開設（shè）有一圈定位槽，所述空氣過濾器的形狀與定（dìng）位槽相適應並定位放置在定（dìng）位槽內，所述空氣過濾器（qì）的厚度大於定位槽的深度以使得其頂部從定位槽的槽口冒出，所述蓋板與殼體通過螺栓連接並夾緊空氣過（guò）濾器，所述（shù）空（kōng）氣過濾器對（duì）經蓋板與殼體間縫隙流向（xiàng）噴霧幹（gàn）燥（zào）室的空氣進行過（guò）濾（lǜ）。
[0009] 其中，所述第一槽口和第二（èr）槽口呈長（zhǎng）條形並自幹燥塔的頂部延伸（shēn）至（zhì）底部，所述第一罩殼和第二罩殼為呈長方體形狀的敞口罩，所述第（dì）一罩（zhào）殼（ké）和第二（èr）罩殼的開口端分（fèn）別對齊第一槽口、第二槽口。
[0010] 於本發明一（yī）實施例中（zhōng），所（suǒ）述藥液霧化裝置包括依次連接的藥液儲存塔、藥（yào）液輸送泵和（hé）離心霧化器，所述離心霧（wù）化（huà）器安裝在幹燥塔內，所述幹燥塔通過（guò）管路連（lián）接有用於向（xiàng）噴霧幹（gàn）燥（zào）室供風的（de）鼓風機，所述鼓風機與幹燥（zào）塔之間設有空（kōng）氣加熱（rè）器，所述中藥顆粒收（shōu）集裝（zhuāng）置包括依（yī）次連接的旋風分離器（qì）、布（bù）袋除塵器和負壓風機，所述旋風分離器通過管（guǎn）路與幹燥塔的出料口連接，所述粉體清除裝置（zhì）包括多個用於敲擊幹燥塔外壁以促使黏壁（bì）粉體掉落的振打錘，所述（shù）振打錘安裝在幹燥塔外部。
[0011] 其中，所述數據分析單元通過以下步驟獲得（dé）各監測區域的平均亮度差值和像素比值：S201.於初始圖像和實時（shí）圖像中，以靠近（jìn）塔體頂壁（bì）的頂部區域為1#監測（cè）區域、靠近（jìn）塔體側壁的（de）一側或兩側區域（yù）為2#監測區域、靠（kào）近塔體錐形底壁的底部區域為3#監測區域；
S202.分別計算初始（shǐ）圖像和實（shí）時圖像中（zhōng）1#監測區域、2#監測區域和3#監測區域的平均亮度值並（bìng）計算對應監測區域在初始圖像和（hé）實時圖像中的平均亮度（dù）差值；提取初始圖像和實時圖像中1#監測區域、2#監測區域和3#監（jiān）測區域的像素，將對應監測區域於初（chū）始圖像（xiàng）、實時圖像中的像素相減，得到差分圖（tú）像， 再通過（guò）一（yī）大一小兩（liǎng）種（zhǒng）不（bú）同的尺寸規格對（duì）差分圖像進行篩分，剔除差分圖像中尺寸小於小（xiǎo）尺寸規格的圖形、保留尺寸（cùn）在小尺寸規格之上的圖形，得到（dào）第（dì）一篩分圖像；剔除差分圖像中尺寸小於大尺寸規格的圖形、保留尺寸（cùn）在大尺寸（cùn）規格之上（shàng）的圖形，得到第（dì）二篩分圖像，得到篩分圖像後（hòu），再分別計算第一篩分圖像與差分圖像的像素（sù）比值以及第二篩分圖像與（yǔ）差（chà）分圖像的（de）像素比值；
若（ruò）某一監測（cè）區域所對應（yīng）的第一篩分圖像（xiàng）與差分圖像的像素比值或第二篩分圖像與差分圖像的像素比值超出設定範圍，則所（suǒ）述控製器調整噴霧幹燥室的（de）進風流（liú）量、排風流量、進（jìn）料速度、霧化壓力、進風溫度中的一（yī）項或多項（xiàng），直至該監測（cè）區域所（suǒ）對應第一篩分圖像與差分圖像的像素比值以及第二篩分圖像與差（chà）分圖像的像素比值均在設（shè）定範圍內。
[0012] 進一步地，若對應於1#監測區域的第一（yī）篩分圖像與差分圖像的像素比值（zhí）小於或等於第一閾值，則所述控製器增大噴霧幹燥室的（de）排風流量並降低霧化壓（yā）力，直至該監測區域對應的第一篩分圖像與差分圖像的（de）像素（sù）比值大於第一閾值；若（ruò）對（duì）應於1#監測（cè）區（qū）域的（de）第二篩分圖像與差分圖像的像素比值大於或等於第二閾（yù）值，則所述（shù）控（kòng）製（zhì）器增大噴（pēn）霧幹燥（zào）室的排風流量和霧化壓力，直至該監測區（qū）域對應的第二篩分（fèn）圖像與差分圖像（xiàng）的像素比值小於第二閾值。
[0013] 進一步地，若對應（yīng）於2#監測區域的第一篩分圖像與差分圖像的像素比值小於或等（děng）於（yú）第（dì）一閾值，則所述控製器增大噴霧幹燥室的排風流量（liàng）、進風溫度並降低霧化壓力，直至該監測（cè）區域對應的第一（yī）篩分圖像與（yǔ）差分（fèn）圖像（xiàng）的像素比值大於第（dì）一閾值；若對應於2#監（jiān）測區域的第二篩分圖像與差（chà）分圖像的像素比值大於或（huò）等於第二閾值，則所述控製（zhì）器增大噴霧幹燥室的排風流量（liàng）和霧化壓力並降低進料速度，直至該監測區域對應的第（dì）二篩分圖像與差分圖像的（de）像素比（bǐ）值小於第（dì）二閾值。
[0014] 進一步地，若對應（yīng）於3#監測（cè）區域的第一篩（shāi）分圖像與差分圖像（xiàng）的像素比值小於或等於第一閾值，則所述控製器增大（dà）噴霧幹燥室的進風流量、進風溫度（dù）並降低霧化壓力（lì），直（zhí）至該監測區域對應（yīng）的第一篩分圖像與（yǔ）差分（fèn）圖像的像素比值大於第一閾值；若對應於3#監測區域（yù）的第二篩分圖像與差分圖（tú）像的像素比值大（dà）於或等於（yú）第二閾值，則所述控製器增大噴霧幹燥室的進風流量、進風溫度並降低進料速度，直至該監測區域對應的第二篩分（fèn）圖像與差分圖像的像素比值小（xiǎo）於（yú）第二閾值。
[0015] 本發明通過分析各監（jiān）測區（qū）域圖（tú）像的平均亮度值的差值來判斷相應的監（jiān）測區（qū）域是否已發生黏壁，並通過對差分圖像（實時圖像與初始（shǐ）圖像相減）進行篩分處理以及分析篩分圖像與差分圖（tú）像的像素比值來估算實時圖像中對應（yīng）監測區域所分布的粉體粒徑及其（qí）含量，進而預判是否有可能會發生（shēng）黏壁現象並采取對應措（cuò）施。在本發明中，攝像模組與背光模（mó）組對向設置，在采用背（bèi）光拍攝的圖像中，主體（tǐ）（粉體顆粒）與背景（幹燥（zào）室）具有高對比（bǐ）度（dù），更利於圖像中目（mù）標對象的提取和分析，從而降低計算量，提高運算速度，保證判定結果的時（shí）效性。與現有技術不同，本發（fā）明利（lì）用圖像識別技術實時判定/預判（pàn）塔（tǎ）內黏壁情況，無需往藥液中添加輔料進行（háng）改性，同樣能夠減輕噴霧幹燥生產過程中的（de）藥粉黏（nián）壁現象，並且還更好地保證了產品質量（liàng）。
附圖說明
[0016] 圖1為中藥製劑噴霧幹燥係統的（de）整體結構示意圖。
[0017] 圖2為（wéi）背光模組及攝像模組與幹燥塔的連接結（jié）構示（shì）意圖。
[0018] 圖3幹燥塔的結構示意圖。
[0019] 圖4為控製裝置在噴霧幹燥過程中實施工藝參數調整（zhěng）的（de）流圖。
[0020] 圖中：2——幹燥塔          A——殼體（tǐ）           B——蓋板
C——定位（wèi）槽          1a——藥液儲存塔    1b——藥液輸送泵
1c——離心霧（wù）化器     1d——鼓風機（jī）        1e——空氣加熱器
3a——旋風分離器     3b——布袋除（chú）塵器    3c——負壓（yā）風機
4a——背光模組       4b——攝像模組      2a1——第一槽口
2a2——第二槽口      4c1——第一罩殼     4c2——第二罩殼。
具（jù）體實施方式
[0021] 為了便於本領域技術人員的理解，下（xià）麵結合（hé）具體實施（shī）例與（yǔ）附圖對本發明作進一步的說明。
[0022] 圖1示出了本實施例中噴霧幹燥係統的整體結構，該噴霧幹燥係（xì）統包括（kuò）藥液霧化（huà）裝置、幹燥塔2、中藥顆粒收集裝置（zhì）、粉體清（qīng）除（chú）裝置以及用於控製（zhì）噴霧（wù）幹燥工藝參數以及（jí）控製粉體清除裝置（zhì）清除幹燥（zào）塔內壁黏附（fù）的粉體控製裝置。
[0023] 其（qí）中，藥液霧化裝置包括依次連接的藥液儲存塔1a、藥液輸送泵1b和離心霧化器1c，離心霧化器1c安裝在幹燥塔2內，幹燥（zào）塔2通過管路連接有用於向噴霧幹（gàn）燥室供風的（de）鼓風機1d，鼓風機1d與幹燥塔2之間（jiān）設有空氣加（jiā）熱（rè）器1e。中藥顆粒收集裝置包括依次連接的旋（xuán）風分離器3a、布袋除塵器3b和負壓風機3c，旋風（fēng）分（fèn）離器3a通過管路與幹燥塔2的出料口連接。粉體清除裝置包括多個用於敲擊幹燥（zào）塔（tǎ）2外壁以促使黏壁粉體掉落的振打錘(振打錘（chuí）在附圖中未示出（chū），鑒於現有的噴霧幹燥塔（tǎ）上一般也安裝有振打錘（chuí），在（zài）此不再對振打錘的（de）結構作具體說明)，振打錘安裝在幹燥塔2外部。控（kòng）製裝置包括背光模組4a、圖像（xiàng）分析單元以及連（lián）接圖像分析單元的攝像模（mó）組4b與（yǔ）控（kòng）製器（圖像（xiàng）分析單元和控製器在附圖中未示出），前述背光模組4a設置在幹燥塔2的一側以照亮噴霧（wù）幹燥室（幹燥塔的內腔室即為噴霧幹燥室），攝像（xiàng）模組4b設（shè）置在與（yǔ）背光模組4a相對的一（yī）側，攝像模組（zǔ）4b與背光模組4a對向設置的好處是在采用（yòng）背光拍攝的圖（tú）像中，主體（tǐ）（粉體顆粒）與背景（幹燥室）具有（yǒu）高對比度，更利於圖像中目標（biāo）對象的提取和分（fèn）析，從而降（jiàng）低計算量，提高運算（suàn）速度，保（bǎo）證判（pàn）定結果的時（shí）效性。具體見圖2和圖3所示，在幹燥塔2的塔壁上開設有第一槽口2a1和第二槽口2a2，第一槽口2a1與第二槽口（kǒu）2a2對（duì）向設置，幹燥塔2外部固定連接罩住第一槽口2a1的第（dì）一（yī）罩（zhào）殼4c1以及罩住第二槽口
2a2的第二罩殼4c2。其中，第一槽口2a1和第二槽（cáo）口2a2可以如（rú）圖3所示呈長條（tiáo）形並自幹燥塔
2的頂部延伸（shēn）至底部，為了與第一槽口2a1和（hé）第二槽口2a2相適（shì）應，第一罩殼4c1和第二罩殼
4c2為圖2中所示呈長方體形狀的敞口（kǒu）罩（zhào），第一罩殼4c1和第二罩殼4c2的開口端相應對齊於第一槽口（kǒu）2a1、第二槽口2a2，背光模組4a被安裝在第一罩（zhào）殼4c1內，攝像（xiàng）模組4b被（bèi）安裝在（zài）第二罩殼4c2內。為了避免噴霧幹燥過程中藥（yào）粉進入第一（yī）罩殼4c1、第二罩殼4c2中覆（fù）蓋光源和攝像頭的情況（kuàng），在第一罩殼4c1、第二罩殼4c2、幹燥塔（tǎ）2的（de）塔壁上或者第一（yī）罩殼4c1、第二罩殼4c2與塔壁的連接處留有透氣（qì）孔隙，這樣設計的目的是讓幹燥塔（tǎ）2外部的空氣就能夠經由該透氣孔隙進入噴霧幹燥室並於（yú）背光模組（zǔ）4a和攝像模組4b的周圍形成幕狀（zhuàng）氣流以阻隔噴霧幹燥室（shì）內的氣流與背光模組4a和攝像模組4b接觸。為避免（miǎn）外部空氣汙染噴霧幹燥的藥粉，在幹燥塔2外部空氣進入噴霧幹燥（zào）室的氣路（lù）上需要設置空氣過濾器（空氣過濾器在附圖中未示出）。作為一種（zhǒng）可供選（xuǎn）擇的實施方式，如圖2所示，第一罩殼（ké）4c1、第二罩殼4c2均包括殼體A和蓋板B，殼體A與幹燥塔2的（de）塔壁（bì）連接成一體，蓋板B可拆卸連接殼體（tǐ）A，背（bèi）光模組4a和攝像模組4b均安（ān）裝在蓋板B上，在蓋板B與殼體A的連接處留（liú）有縫隙，從而形成（chéng）透氣孔隙，通過空氣過濾器覆（fù）蓋住蓋（gài）板B與殼體A連接（jiē）處的縫隙。具體而言，如圖3所（suǒ）示，在殼體A的接觸端麵上開設有一圈（quān）定位槽C（定位槽C也可以開設在蓋板B的接觸端麵（miàn）上），空氣過濾器的形狀被設計成與定位槽相適應（yīng），將空氣過（guò）濾器定位放置在定位槽（cáo）C內後，空氣過濾器的厚（hòu）度應當大於定位槽的深度（dù），以使得其（qí）頂部從定位槽C的槽（cáo）口冒出，將蓋板（bǎn）B與殼體A通過螺栓連接，空氣過濾器夾在蓋板B與殼體A之間，這樣的話，空氣過濾器就可以對經（jīng）蓋板B與殼體A間縫（féng）隙流向噴霧幹燥室的空氣（qì）進行過濾。
[0024] 上述控製裝置實現噴霧幹燥工藝參數調節（jiē）以及控製粉體清除裝置清除幹燥（zào）塔內壁黏附的粉體的主要過程（chéng）為：首先，通（tōng）過攝像模組4b於噴霧幹燥開始前獲取噴霧幹燥室內（nèi）的初始圖像，之後在噴霧幹燥過（guò）程中周期性獲取噴霧幹燥（zào）室內的實時圖（tú）像，並將初始圖像和實時圖像（xiàng）中靠近塔體頂壁（bì）的頂部區域作為1#監測區域、靠近塔體側壁的一（yī）側或兩側區域作為2#監測（cè）區域，以靠近塔體（tǐ）錐形底壁的（de）底部區域為3#監測區域，再由圖像分析單（dān）元根據初始圖像和實時圖像計算噴霧（wù）幹（gàn）燥室內各監測區域（yù）的在初始圖像（xiàng）和實時圖像中的平（píng）均亮度差值以及將（jiāng）初始圖像與實時圖像進行差分處理，再將差分圖像中的圖形（xíng）通過設定的尺寸規格進行篩分並計算所得到的篩分圖像與差分圖像的像素比值（zhí），最（zuì）後控製器根據計算得到的各監測區域的平均（jun1）亮度差值（zhí）和像素比值結（jié）合以下方式調整（zhěng）噴霧幹燥工（gōng）藝參數以及（jí）控製粉（fěn）體清除裝置：若某（mǒu）一監測區域的平（píng）均亮度差值大於設定上限值，則控製粉體清除裝置（zhì）清除堆積於該監測區域的粉體（tǐ）；若某一監測區域所對應的篩（shāi）分（fèn）圖像與差值圖像的像素（sù）比值超（chāo）出設定範圍，則（zé）調控所述噴霧幹燥室的進風流量、排風流量、進料速（sù）度、霧化壓力、進風溫度中的一項或多項，直至該監（jiān）測區域所對應的篩分圖像與差值圖像的（de）像素比值在設定範圍內。總的來說，上述過程的（de）關鍵點在於通（tōng）過分析作業過（guò）程中與作業開始前幹燥塔2內（nèi）各監測區域圖像的平均亮度值的差值來判（pàn）斷相應的監（jiān）測區域是否已發（fā）生黏壁，並通過對作業過（guò）程中與（yǔ）作業開始前的圖像相減得到的差分圖像進行篩分處理，進而（ér）通過分析篩（shāi）分圖像與差分圖像的像素比（bǐ）值來（lái）估算實時圖像中對應監測區域所分布的粉（fěn）體粒（lì）徑及其含（hán）量，由此預判是否有可（kě）能會發生黏壁現象。下麵結合圖4詳細介紹控（kòng）製裝置（zhì）實施工藝參數調控的過程（chéng）。
[0025] 如圖4所示，在獲取（qǔ）初始圖像和實時圖像後，先分（fèn）別計算初始圖像和實時圖像中各監測區域的平均亮度值並（bìng）計算對應監測區域在初始圖像和實時圖像中的平均亮（liàng）度差值。以1#監測區域為例，計算其在初始圖像中的平均亮度值時（shí），對於初始圖像中每個像素，可以先計算出該像素的亮度值Lum(x,y)，然後求出該亮度值的自然（rán）對數，接著對所有像素亮度值的對數求（qiú）平均（jun1）值，再求平均值的（de）自然指數值，得到1#監測區域在初始圖像中的平均亮度值。
同理，可以通過同樣的方法計算1#監測區域在實時圖像中的平均亮（liàng）度值。最後將（jiāng）二者相（xiàng）減，即（jí）可（kě）得到1#監測區域在初始（shǐ）圖像和實時圖像中的平均亮度差值。與此同時，提取初始圖像和實時圖像中各監測區域的像素（可根據需要對監測區（qū）域的圖像作二值化處理），將對應監測區域於初始圖像、實時圖（tú）像中的像素（sù）相減，得（dé）到差分圖像，再通過一大一小兩種不同的尺寸規格對差分（fèn）圖像進行篩分，分別剔除其中小於兩種尺寸規格的圖形、保留其（qí）中大於兩種尺寸規（guī）格的圖形，得（dé）到篩分圖像後，分別（bié）計算兩幅篩分圖像與差分圖像的像素（sù）比值。在對差分圖像進行篩分以及計算篩分圖像與差分圖像（xiàng）的像素比值時，可以先對差分圖（tú）像進行二值化處理，然後利用閉操作對圖像進（jìn）行圖形元素的篩選（xuǎn），剔除差分圖像中尺寸小於小尺寸規格的圖形、保留尺（chǐ）寸在小（xiǎo）尺寸規格之上的圖形，得到第一篩分圖像。同理，剔除差分圖像中尺寸小於大尺寸規格的圖形、保留尺寸在大尺寸規格之（zhī）上的圖形（xíng），得到第二（èr）篩分（fèn）圖像。最後分別計算第一篩分圖像與差分圖像的（de）像素比值以及第二篩分圖像與差分圖像的像素比值，進而判定是否發生黏壁現象以及預判黏壁現象是否（fǒu）將要發生。需要說明的是，上述一大一小兩種（zhǒng）不同的（de）尺（chǐ）寸規格可以通（tōng）過（guò）對噴霧幹燥係統進行前期測試來確定，前期測試時（shí），通過設（shè）置不同的尺寸規格並測（cè）試其對於黏壁現（xiàn）象的（de）預判反應靈（líng）敏性，經（jīng）過大量（liàng）的前期試（shì）驗可以（yǐ）得到不同尺寸規格條（tiáo）件下的黏壁預判測試記錄（lù），再從得到的測試記錄中篩選出合適的尺寸規格即可。
[0026] 在本實施例中，通（tōng）過平均亮度差值判定是否發生黏壁現象的原理為：黏壁現象發生後，粉體大量黏附於幹燥塔2內壁上，黏附在塔壁上的粉體具有不透光性且粉體材料自身的反光性也顯著低（dī）於光滑的塔壁，此時實時圖像的平（píng）均亮度值將較初始（shǐ）圖像顯著降低。考慮到噴霧幹燥作業過（guò）程中彌（mí）散在（zài）空中的（de）粉體會對背光模組4a發出的光線形成遮擋，而彌散在空氣中的（de）粉體所形成（chéng）的遮擋是有限的，因而本實（shí）施例中設（shè）置一個平均亮度差上限（xiàn）值，通過該上限值（zhí）“過濾”掉空氣（qì）中粉體遮擋以及極少量粉體黏壁/假（jiǎ）性黏壁（粉體黏附於塔壁一段時候又掉落，稱（chēng）為假性黏壁，假性黏壁的粉體量一般（bān）較少）的情形，僅當出現大量粉體黏壁（bì）時（shí），才判定該監測（cè）區域已發（fā）生黏壁現象，進而控製粉體清除（chú）裝置清除堆積於該監測區域的粉體。通過篩分圖像與差分圖像的像素比（bǐ）值來預判黏壁現象發生的原理為：假設小尺寸規格為4×4，大尺寸規格為8×8。篩分（fèn）處理時，選擇結構元素為4×4的矩陣，對二值化處理過的差分圖像進行閉操作的結果將使得尺寸小於4×4的圖形元素全部為消除，得到第一篩分圖像；選擇結構元素為8×8的（de）矩（jǔ）陣，對差（chà）分圖像進行閉操作的（de）結果將使得尺寸小於8×8的圖形（xíng）元素全部為（wéi）消除，得到第二篩分圖像。這樣在第一篩分圖（tú）像中，尺寸小於4×4的粉體圖（tú）像將（jiāng）全部被篩除，僅留下尺寸大於4×4的粉體圖像；而在第二篩分（fèn）圖（tú）像中，尺寸小於8×8的粉體圖（tú）像將全部被篩除，僅留下尺寸大（dà）於8×8的粉體圖像。通（tōng）過分（fèn）析第一篩分圖（tú）像、第二篩分圖像與差分圖（tú）像（xiàng）的像（xiàng）素比值，就可以估算實時圖像中對應監測區域所分布的粉體粒徑及其含量。由於黏（nián）壁現象的發（fā）生於粉（fěn）體分布（bù）的（de）區域、區域中（zhōng）所分（fèn）布粉體的粒徑範圍及其含量密切相（xiàng）關。例如粉體粒徑越小，其幹燥效果越好，越不易發生半濕性黏壁的現象，但是粉體粒徑越小，其比表麵積越大，越容易發生幹性（xìng）黏壁（也稱“幹粉黏（nián）壁）的現象，而將粉體粒徑分布（bù）控（kòng）製在合理範圍之內則能夠很好地避（bì）免上述情況。又比如，若在（zài）頂部的1#監測區域分（fèn）布有大（dà）量粉體（1#監測區域出現的粉體通常粒徑較小），則表明塔內出現了粉體返頂的（de）情況，頂壁處很有可能會發生黏（nián）壁現象。通過分（fèn）析各監測區域內的粉體分布情（qíng）況（kuàng），就（jiù）可以預估監測區域（yù）發生黏壁現象的可（kě）能性。
[0027] 下（xià）麵針對控製裝置如何根據1#監測區域、2#監測區域、3#監測區域的圖像分析結果來調控噴霧幹燥工藝（yì）參數作分別說明。對於1#監測區域而言，若對（duì）應於1#監測區域的第一篩分（fèn）圖像與差分圖像的像素比值小於或等於第一閾值（即小粒（lì）徑的粉體返（fǎn）頂且其含量（liàng）超出限度），則按給（gěi）定（dìng）速率增大噴霧幹燥室（shì）的排風流（liú）量並降低霧化壓力（增（zēng）大排風流量後會使得塔內負壓增加，從而減少返頂現象（xiàng）；降低霧（wù）化壓力可以使（shǐ）霧化液滴粒徑變大，從而使得幹燥後的粉體粒徑變大，粉（fěn）體粒徑變大也會減輕返頂現象（xiàng）），直至該監測區域對（duì）應的第一篩分圖像與差分圖像的像素比值大於第（dì）一閾值。若對應於1#監測區域的第二篩分圖像與差分圖（tú）像的像（xiàng）素比值（zhí）大於或（huò）等於第（dì）二閾值（即大粒（lì）徑的粉體返頂且其含量超（chāo）出限度），則按（àn）給定速率增大噴霧幹燥室的排風流量和霧（wù）化壓力（lì）（增大排風流量後會（huì）使（shǐ）得塔（tǎ）內負壓增加，從而減少返頂現象；增大霧化壓力可以使霧化液滴粒徑變小，從而使得幹燥後的粉體粒徑變小（xiǎo），以保證粉體幹燥（zào）效果，避免（miǎn）半濕性黏壁），直至該監測區域對應的第二篩分圖像與差分圖像的（de）像素比值小（xiǎo）於第二閾值。對於2#監測區域而言，若對應於2#監測區域的第一篩分圖像與差分圖像的像素比（bǐ）值（zhí）小於或（huò）等於第一閾值（即小粒徑的粉體外溢至（zhì）幹燥（zào）室周邊且其含量超出限度），則按給定速率增大噴霧幹燥室的排風流量、進風溫度並降低霧化壓力（增大排風流量後會使得塔內負壓增加，使得粉體更集中於幹（gàn）燥室中心區域，減輕霧化後的（de）液滴外溢至幹燥室周邊的問題，降低（dī）霧化壓力可以使（shǐ）霧化液滴粒徑變（biàn）大（dà），從而（ér）使得幹燥後的粉體粒徑變大，更好地避免霧化液滴/幹燥後的細小粉體外（wài）溢（yì）至幹燥室周邊的問題），直至該監測區域對（duì）應的第一篩分圖像與差分圖像的像素比值大於第一閾值。若對應於2#監測區域的第二篩分圖像與（yǔ）差分圖（tú）像的像素比值大於或等於第二閾值（即大粒徑的粉（fěn）體（tǐ）外溢至幹燥室周邊且其含量超出限（xiàn）度），則按給定速率增大噴霧幹燥室的排風流量（liàng）和霧（wù）化壓力並降低進（jìn）料（liào）速度（增大排風流（liú）量後會使得塔內負壓（yā）增加，使得粉體更集中於幹（gàn）燥室（shì）中心區域，減輕霧（wù）化後（hòu）的液滴外（wài）溢至（zhì）幹燥（zào）室周邊的問題，增大霧化壓力可以使霧化液（yè）滴粒徑變小，包裝幹（gàn）燥效果，防止出現半濕性粘壁的情況，降低進料速度則可以（yǐ）減少單位時間內（nèi）霧化至（zhì）幹燥室內的（de）液滴數量（liàng），減輕霧化液滴/幹燥後的粉體外溢至幹燥室周邊（biān）的問題），直至該監測（cè）區域對應的（de）第二篩分圖像與差分圖像（xiàng）的像素比值小於第二（èr）閾值。對於3#監測區域而言，若對應於3#監測（cè）區域的第一（yī）篩分圖（tú）像與差分圖像的像素比值小（xiǎo）於或等於第一閾值（即小粒徑的粉體外溢至幹燥室錐底且其（qí）含量超出限度），則（zé）按給定速率增大噴霧幹燥室的進風流（liú）量、進風溫度並降低霧化（huà）壓力（增大進風流量和進風溫度可以提高幹燥速度，降低霧化壓力可以使霧化液滴粒徑變（biàn）大，兩種手段一（yī）同作用可以在保（bǎo）證幹燥效果的同時讓幹燥形成的粉（fěn）體粒徑（jìng）變大，從而避免出現常見的錐底幹粉黏壁的情況），直至（zhì）該監測區域對應的第一篩分圖像與差分（fèn）圖像的像素比值大於第一閾值。若對（duì）應於3#監測區域的第二（èr）篩（shāi）分圖像與差分圖像（xiàng）的像素比值大於或等於第二閾值（即大粒（lì）徑的粉體外溢至幹燥室錐底且其含量超出限度），則按給定速率增（zēng）大噴霧幹燥（zào）室的進風流（liú）量、進風溫度並降低進料速度（增大進風（fēng）流量和進（jìn）風溫度（dù）可以提高幹燥速度，降（jiàng）低進料速度可以減少單位（wèi）時間內霧化至幹燥室內的液滴數量，從而減輕霧化液滴相互碰撞結（jié）合成過大（dà）液滴的（de）情形，上述兩種（zhǒng）手段一同作用，可以避免因大粒（lì）徑粉體（tǐ）含量超限和幹燥不完（wán）全（quán）而導致的錐底（dǐ）半濕性黏壁的情況），直至該（gāi）監測區域（yù）對應（yīng）的第二篩分圖（tú）像與差分圖像的像素（sù）比值小於第二閾值。需要說明的是，上述不同情況中的“給定速率”可以采用不同（tóng）設定（dìng）。另外，通常情況下不會出現1#監測區域與3#監測區域的像素比值均（jun1）超出設定（dìng）範圍的情形（在幹燥塔2尺寸設計合（hé）理（lǐ）的前（qián）提下（xià），返頂黏壁和錐底黏壁一般不會同時出現），但有時會出（chū）現1#監測區域與2#監測區域的像（xiàng）素比值均超出設定範圍或（huò）者2#監測區（qū）域與3#監測區域的像素比值均超出設定範圍的情形，此時可以將上述針對（duì）其中單（dān）一情形進行調控（kòng）的手段結合得到複合（hé）情形下的工（gōng）藝參數調控（kòng）方案。
[0028] 通過上述分析可（kě）知，不同於現有技（jì）術，本實施例中的噴霧幹燥係統是基於圖像識別技術實時判定/預（yù）判塔內黏壁（bì）情況，並（bìng）根據圖像分析結果調控噴霧幹燥工藝參數以及（jí）控製粉體清除裝置來消除和避（bì）免粉體黏壁，利用該係統對中藥製劑進行（háng）噴霧幹燥時無需往藥液中添加輔料（liào）進行改性，幹燥（zào）得到的產品中藥（yào）性成分含量更（gèng）高，並且節省了輔料成本，更好地保證了噴（pēn）霧幹燥所（suǒ）得到的（de）產品品質。
[0029] 上述實施例為本發明較佳的實（shí）現方案，除此之外，本發明還可以其它方式實現，在不脫離本技術（shù）方案構思的前提下任何顯而易見的替換均在本發（fā）明的保護範圍之內。
[0030] 為了讓（ràng）本領域普通技術人員更方（fāng）便地理解本發明相對於現有技（jì）術的改（gǎi）進之處，本發明的一些附圖（tú）和描述已經被簡化，並且為了清楚起見，本申請（qǐng）文件還省（shěng）略了一些（xiē）其它元素，本領域普通技術人員應該（gāi）意識（shí）到（dào）這些省略的元素也可構成本發明的內容。