[发明专利]一种基于NIR的在线中药水分测量方法及系统

说明书

一种基于NIR的在线中药水分测量方法及系统，所述基于NIR的在线中药水分测量方法包括：获取中药干燥过程中水分指标NIR模型；对不同类型中药的水分指标NIR模型的差异进行记录，建立中药水分指标NIR模型的标准样本数据库；对中药进行在线NIR信号检测，将获得的NIR信号与标准样本数据库进行比对，获得检测中药的水分信息。

技术领域

本发明涉及的是水分检测领域，尤其是一种将近红外光谱技术（NIR）应用在中药生产过程中，对中药无损并能实现在线检测的中药水分测量方法及系统。

背景技术

在中药生产过程中，干燥半成品药物减少其含水量是非常重要的流程。由于生产的特殊性，中药的含水量比较多会导致中药霉变，不利于中药存储；如果含量过低将会影响药品成型进而影响中药质量。所以，在生产中药时要控制它的水分含量。水分含量的测定是中药生产中至关重要放入环节，现阶段的中药水分测量方法需要大量经过专业培训的人员并在一定的环境中测量，并且操作复杂需要时间较长，测量人员需有耐心且有很高的专业素养。因为测量需要的时间也比较长，这样会延误中药生产时间，有的中药在生产过程中会吸收大量水分，有的中药在生产过程中会发生化学反应还有的在中药生产过程中会固化很快，所以留给测量水分的时间是有限的，延误时间就会降低生产效益。因而亟需一种可以在线检测的技术。

近年来NIR得到迅速发展，广泛应用于生活科学研究等的各方面，该技术具有分析速度快、使用简单快捷、无污染、绿色环保等优点。近红外光谱其波长在750-3000nm之间，光谱含C-H，O-H，N-H等含氢基团振动光谱的倍频及合频吸收在该区域占主导地位，这些信息可以表现被测样品的物质组成与结构信息。通过现代信息处理法和建立数学模型从而计算处理这些信息，然后可以测出水分含量。由于这些吸收谱带数据齐全，不会受到环境因素影响，故而该技术具有稳定、不破坏样品、在线检测、在线分析的特点。所以，NIR技术适合用于在线快速检测的要求。

发明内容

针对上述的不足，本发明提供了一种基于NIR的在线中药水分测量方法及系统的技术方案，利用近红外技术在中药生产过程中就可以完成水分的测量，快速、无损和实时，避免水分过多导致中药发霉和水分过少影响中药质量，从而保证中药生产的高效与高质量。同时设计一种机械手臂进行中药采样，实现采样过程的自动化，提高检测效率。

本方案是通过如下方案实现的：一种基于NIR的在线中药水分测量方法，包括如下步骤：首先，获取中药干燥过程中水分指标NIR模型；然后，对不同类型中药的水分指标NIR模型的差异进行记录，建立中药水分指标NIR模型的标准样本数据库；最后，对中药进行在线NIR信号检测，将获得的NIR信号与标准样本数据库进行比对，获得检测中药的水分信息。获取的中药的水分指标NIR模型可以采用现有的一些中药的水分指标，也可以进行大量实验获得；在分析不同类型中药的水分指标NIR模型差异时，考虑建模波段和最佳主要因子数提取对模型预测精度的影响，为实现准确在线预测提供关键指标。

在标准样本数据库中，根据不同含水量的中药水分指标NIR模型的信号特征，实现典型中药、典型信号的分类和谱系规划。对中药进行在线NIR信号检测时，根据获得的NIR信号特征与标准样本数据库中的典型中药的特征信号和谱系规划进行对比，即获得检测的中药水分信息。