[發明專利]一種流化床中藥顆粒制備過程聲發射監控方法和系統在審
| 申請號： | 202010734810.5 | 申請日： | 2020-07-27 |
| 公開（公告）號： | CN111897298A | 公開（公告）日： | 2020-11-06 |
| 發明（設計）人： | 瞿海斌;趙潔;傅豪 | 申請（專利權）人： | 浙江大學 |
| 主分類號： | G05B19/418 | 分類號： | G05B19/418 |
| 代理公司： | 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100 | 代理人： | 徐關壽 |
| 地址： | 310058 浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 流化床 中藥 顆粒 制備 過程 聲發 監控 方法 系統 | ||
1.一種流化床中藥顆粒制備過程聲發射監控方法，其特征在于，包括步驟：
(1)通過設置于流化床床體的聲發射傳感器采集聲信號數據；
(2)將采集到的流化床在正常工作狀態下的所述聲信號數據作為校正集；通過快速傅里葉變換將所述校正集的所述聲信號數據由時域信號轉化為頻域信號，并將頻譜均分為N段，每段計算平均值，得到包含N個變量的分段平均頻譜；采用數據對齊算法對頻譜數據進行對齊處理；
(3)建立包括主成分控制模型、Hotelling's T2控制模型和DModX控制模型的多變量統計過程監控模型；通過包含至少6個批次的正常工作狀態下流化床的所述聲信號數據的所述校正集對所述主成分控制模型、Hotelling's T2控制模型和DModX控制模型進行訓練；
(4)將訓練所得的多變量統計過程監控模型用于對流化床中藥顆粒的制備過程進行監控。
2.如權利要求1所述的流化床中藥顆粒制備過程聲發射監控方法，其中，步驟(1)中，所述的聲發射傳感器被設置所述的流化床的裝料室的取樣口高度處。
3.如權利要求2所述的流化床中藥顆粒制備過程聲發射監控方法，其中，步驟(2)中，采用相關系數校正法對所述頻譜數據進行對齊。
4.如權利要求3所述的流化床中藥顆粒制備過程聲發射監控方法，其中，步驟(3)中，所述主成分控制模型的主成分得分軌跡計算公式為：
式中，TNOC為NOC批次的得分矩陣，為NOC批次的載荷矩陣，ENOC為殘差矩陣；
采用均值±3倍標準偏差為所述主成分控制模型的主成分控制圖的控制限。
5.如權利要求4所述的流化床中藥顆粒制備過程聲發射監控方法，其中，步驟(3)中，所述的Hotelling's T2控制模型的計算公式為：
式中，ti是第i個主成分的得分，為ti的方差，A表示所述的主成分控制模型中主成分的數量；Hotelling's T2的控制限用用F分布來計算，公式為：
式中，K為所述校正集的批次數目，F為置信水平為1-α，自由度為(A，K-A)時F分布的臨界值。
6.如權利要求4所述的流化床中藥顆粒制備過程聲發射監控方法，其中，步驟(3)中，所述的DModX控制模型中任一批次的聲信號數據在k時刻的DModX值計算公式為：
式中，en為觀測值xn的殘差向量，為所述主成分控制模型中n時刻xn的預測值，K為光譜變量，A表示所述的主成分控制模型中主成分的數量；
通過均值±3倍標準偏差確立所述DModX控制模型的控制限，公式為：
式中，為所述校正集的平均值，SD為建立所述的主成分控制模型中樣本DModX統計量的標準偏差。
7.一種流化床制備中藥顆粒的聲發射監控系統，其特征在于，包括
設置于流化床床體的聲發射傳感器，用于接收流化床的聲信號數據；
放大器和采集卡，用于放大和固定時間間隔采集所述的聲信號數據；
計算機系統，所述的計算機系統包括數據預處理程序模塊和多變量統計過程監控程序模塊，其中所述的數據預處理程序模塊通過快速傅里葉變換將所述聲信號數據由時域信號轉化為頻域信號，并將頻譜均分為N段，每段計算平均值，得到包含N個變量的分段平均頻譜；采用數據對齊算法對頻譜數據進行對齊處理；
所述的多變量統計過程監控程序模塊包括主成分控制模塊、Hotelling's T2控制模塊和DModX控制模塊。
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