[發明專利]一種玻璃藥瓶內氧氣含量的檢測裝置與方法

在審

• 申請號: 201610042058.1
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105548075A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 陽春華;朱高峰;李新華;李姝潔;桂衛華;賀建軍;李浩;朱劍平;胡鑫;劉永勝
• 申請（專利權）人: 楚天科技股份有限公司
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39;G01N21/01
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 歐陽迪奇

技術領域

本發明涉及氣體檢測技術領域，特別涉及一種玻璃藥瓶內氧氣含量的檢測裝置和 方法。

背景技術

藥瓶內氧氣是影響藥品保質期的主要因素，而藥瓶在抽成真空或填充氣體的過程 中不可避免會有少量空氣殘存，如果藥瓶密封不好會引起瓶內氧氣比例進一步增加，一旦 超出行業標準，藥品將很有可能在保質期內變質，給病人的身體帶來非常嚴重的影響。

目前98％以上的制藥企業主要通過抽樣檢測來判斷該批產品含氧量是否合格，對 于抽樣的藥瓶可用粗略的物理方法或通過相關氧氣分析儀檢測。而市場上的氧氣分析儀主 要依靠化學比色法、氣相色譜法、電化學法、磁氧分析法等傳統方法，這些傳統的分析系統 需要復雜的預處理，無法實現非破壞性檢測，且測量誤差大，分析時間長，系統維護工作量 大。

發明內容

為了克服目前藥瓶含氧量監測不便的技術問題，本發明提供一種能夠準確方便的 對藥瓶內含氧量進行檢測的玻璃藥瓶內氧氣含量的檢測裝置與方法。

為了實現上述技術目的，本發明的技術方案是，

一種玻璃藥瓶內氧氣含量的檢測裝置。包括激光發生裝置和激光接收裝置。所述 的激光發生裝置設置于待測藥瓶的一側。所述的激光接收裝置設置于待測藥瓶的另一側并 接收激光發生裝置所發射的激光。所述的上位機通信連接激光接收裝置。

激光發生裝置包括：

用于給出經調整過低頻調諧信號幅度和頻率參數的鋸齒波信號的鋸齒波信號發 生器。

用于累加鋸齒波信號和正弦波信號的加法器。

用于調整激光器的工作溫度參數的激光二極管調制及溫度控制器。

用于產生激光的激光器。

所述的鋸齒波信號發生器、加法器、激光二極管調制及溫度控制器和激光器依次 連接。

激光接收裝置包括：

用于會聚穿過待測藥瓶的激光的聚焦透鏡組件。

用于接收會聚后的激光并將光信號轉換為電信號的光電探測器組件。

用于接收并對電信號進行相敏檢波。選用二次諧波的數字信息輸出的鎖相放大 器。

用于接收數字信息并輸出至上位機的通信模塊。

所述的光電探測器組件、鎖相放大器和通信模塊依次連接。

鎖相放大器同時產生經調整過時間常數、高頻調制信號幅度和頻率后的高頻調諧 正弦波信號送至加法器。

所述的一種玻璃藥瓶內氧氣含量的檢測裝置。所述的激光器所產生的光頻率覆蓋 氧氣的吸收譜線。

所述的一種玻璃藥瓶內氧氣含量的檢測裝置。還包括用于使激光準直發射以穿過 待測藥瓶的準直透鏡組件和用于會聚穿過待測藥瓶的激光的聚焦透鏡組件。所述的準直透 鏡設置于激光器與待測藥瓶之間。所述的聚焦透鏡組件設置于待測藥瓶與光電探測器組件 之間。

所述的一種玻璃藥瓶內氧氣含量的檢測裝置。準直透鏡和聚焦透鏡的表面鍍有 700-800nm帶通鍍膜。

所述的一種玻璃藥瓶內氧氣含量的檢測裝置。還包括用于減少激光在玻璃藥瓶中 折射過多導致的光學噪聲的第一光闌和用于消除雜散光進入光電探測器導致的光學噪聲 的第二光闌。所述的第一光闌設置于準直透鏡組件和被測密封玻璃藥瓶之間。所述的第二 光闌設置于聚焦透鏡組件和光電探測器組件之間。

一種玻璃藥瓶內氧氣含量檢測方法。包括以下步驟：

步驟一：采集已知氧氣含量的玻璃藥瓶標準品作為初始建模樣本。

步驟二：對每瓶標準品進行檢測得到以二次諧波為表達形式的檢測結果。并對檢 測結果進行數據預處理。以得到二次諧波半高譜峰面積作為特征值。

步驟三：對預處理后的各二次諧波半高譜峰面積和對應濃度進行線性最小二乘擬 合。得到氧氣濃度反演模型。

步驟四：對被測玻璃藥瓶和真空藥瓶進行現場檢測。數據平均、濾波、特征值提取 和實時扣除現場背景處理后。將檢測數據送往步驟三中建立的氧濃度反演模型。獲取氧氣 含量預測結果。

所述的一種玻璃藥瓶內氧氣含量檢測方法。在執行步驟一之前。首先設置激光器 工作參數。分別改變激光器的工作溫度和工作電流。用波長計記錄激光器的發射光束波長。 同時觀測光電轉換后的吸收信號波形。最終使吸收峰處于吸收信號中心處。