本發(fā)明涉及中藥煎煮領(lǐng)域，具體是涉及一種中藥煎煮加水量控制方法。

背景技術(shù)：

中藥處方是人們用來(lái)調(diào)理身體或治療疾病的一種有效途徑，在醫(yī)生開(kāi)出中藥處方后的最后關(guān)鍵步驟便是中藥的煎煮，目前的中藥煎煮大多使用自動(dòng)煎煮設(shè)備進(jìn)行，自動(dòng)煎煮設(shè)備需借助控制器來(lái)完成整個(gè)煎煮過(guò)程的控制；中藥煎煮過(guò)程的其中兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)分別是加水量的控制和加熱量的控制，現(xiàn)有的自動(dòng)煎煮設(shè)備基本上可以較好的控制加熱量，但卻無(wú)法做到對(duì)加水量的有效控制，其中原因是沒(méi)有有效和準(zhǔn)確的加水量控制方法，致使控制器無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)中藥煎煮過(guò)程的高質(zhì)量控制；從而影響中藥藥劑的藥效質(zhì)量，給患者的治療帶來(lái)很大的不利影響。

根據(jù)傳統(tǒng)中藥煎煮理論，一般地，中藥處方在3~10帖的處方量，每帖中藥基本在3~20味中藥，特殊情況也可以為1或2味中藥，或者超過(guò)20味的中藥處方也有，但不常見(jiàn)；從傳統(tǒng)的中藥處方量，基本每帖中藥在100~300克之間；傳統(tǒng)的中藥煎煮方法是單帖中藥煎煮，然而目前在醫(yī)院或藥房等代煎中心進(jìn)行中藥代煎時(shí)，從成本上考慮則會(huì)把一方中藥一次性煎煮，即多帖中藥同時(shí)煎煮的方式，獲得中藥藥劑供患者服用。

針對(duì)不同類型的中藥處方的總煎煮時(shí)間也不相同，比如，解表類煎煮時(shí)間控制在25分鐘左右、一般類控制在35分鐘左右、滋補(bǔ)類控制在60分鐘左右。

然而，現(xiàn)有的自動(dòng)煎藥設(shè)備對(duì)煎煮過(guò)程的加水量大多采用單一變量要素控制方法，沒(méi)有對(duì)加水量所關(guān)聯(lián)的多變量要素進(jìn)行綜合考慮并控制，因而對(duì)煎煮完成所獲得的中藥湯劑量和藥效都帶來(lái)不利影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明在于提供一種能夠?qū)χ兴幖逯筮^(guò)程的加水量實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和準(zhǔn)確計(jì)量的中藥煎煮加水量控制方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種中藥煎煮加水量控制方法，所述中藥煎煮過(guò)程通過(guò)控制器控制，武火加熱量一定，包括以下步驟：

第一步：設(shè)定所需藥劑量，設(shè)定不同中藥類型所對(duì)應(yīng)的總加熱時(shí)間，設(shè)定蒸發(fā)量或與蒸發(fā)量相關(guān)的其它變量參數(shù)，并設(shè)定不同中藥類型所對(duì)應(yīng)的不同吸水系數(shù)，以及加水量與其它變量參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系；

第二步：讀出所煎中藥類型和中藥重量；

第三步：根據(jù)中藥類型確定總加熱時(shí)間和中藥吸水系數(shù)；

第四步：控制器通過(guò)函數(shù)關(guān)系計(jì)算獲得加水量；

第五步：控制器輸出加水量信號(hào)。

所述加水量信號(hào)可以輸出至顯示模塊和/或自動(dòng)加水控制模塊以進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)加水。

目前，使用帶有控制器的自動(dòng)煎藥設(shè)備對(duì)中藥進(jìn)行的方式已經(jīng)非常普遍，為了獲得高質(zhì)量的中藥藥劑，需要對(duì)自動(dòng)煎藥設(shè)備進(jìn)行煎煮控制方法進(jìn)行升級(jí)，特別是加水量的控制方法；現(xiàn)有的自動(dòng)煎藥設(shè)備幾乎沒(méi)有對(duì)中藥煎煮的加水量作嚴(yán)格和準(zhǔn)確的控制，致使中藥藥劑的量和質(zhì)量都受到影響。

中藥煎煮的加水量不但與所需中藥藥劑量有關(guān)，還與煎煮過(guò)程的蒸發(fā)量和中藥本身的吸水系數(shù)有關(guān)，而其中蒸發(fā)量則與煎煮過(guò)程的加熱量和煎煮時(shí)間有關(guān)，而不同的中藥所對(duì)應(yīng)的中藥吸水系數(shù)又有所不同；因此，根據(jù)上述各變量參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以設(shè)計(jì)相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系。

傳統(tǒng)中藥煎煮方法為使用武火加熱至沸騰后切換至文火加熱，使中藥材中的藥物成分溶解至水中；通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，使用明火對(duì)煎藥壺或煎藥罐進(jìn)行加熱煎煮可以得知，單帖中藥煎煮的武火加熱所對(duì)應(yīng)的電加熱功率應(yīng)在1000~2000w之間，文火加熱所對(duì)應(yīng)的電加熱功率在200~800w之間；若需進(jìn)行多帖共煎的方法，則需要相應(yīng)對(duì)電加熱功率進(jìn)行調(diào)整。

根據(jù)煎煮對(duì)象的不同可以大致設(shè)定中藥煎煮過(guò)程的武火加熱量，即武火條件下的電加熱功率；比如：當(dāng)煎煮對(duì)象為單帖中藥處方時(shí)，則可以直接設(shè)定武火條件下的電加熱功率為1200w；在電加熱功率已知的條件下，根據(jù)能量守恒定律，即可計(jì)算出單位水量的溫度上升速率，以及水在沸騰狀態(tài)下的蒸發(fā)速率；比如：可以計(jì)算出單位水量從0℃加熱到100℃所需要的時(shí)間，也可以計(jì)算出水在沸騰狀態(tài)下單位時(shí)間的蒸發(fā)量。

在中藥類型確定的情況下可以基本確定該類型中藥的吸水系數(shù)，比如：解表類中藥處方，可以給定吸水系數(shù)范圍為1.5~2.0，但具體需要根據(jù)自動(dòng)煎藥設(shè)備的不同而不盡相同；為了更加精確的控制加水量，可以對(duì)不同類型的中藥處方進(jìn)行吸水系數(shù)測(cè)定，獲得相對(duì)應(yīng)的中藥吸水系數(shù)數(shù)據(jù)。

根據(jù)傳統(tǒng)中藥煎煮經(jīng)驗(yàn)，可以根據(jù)不同的中藥類型來(lái)設(shè)定相對(duì)應(yīng)的煎煮時(shí)間，即總加熱時(shí)間，這里所述的總加熱時(shí)間不包括需要二煎煎煮的加熱時(shí)間。

在上述條件確定的情況下，還需要對(duì)中藥煎煮的蒸發(fā)量或與蒸發(fā)量相關(guān)的變量參數(shù)進(jìn)行確定，所述與蒸發(fā)量相關(guān)的變量參數(shù)為具有對(duì)蒸發(fā)量能起確定作用的變量參數(shù)，比如文火加熱量和所加入水的初始溫度，即可獲得較為準(zhǔn)確的所需加水量。

當(dāng)蒸發(fā)量一定時(shí)，則所述加水量函數(shù)關(guān)系則可以為，加水量=中藥重量×中藥吸水系數(shù)+所需藥劑量+蒸發(fā)量。

當(dāng)文火加熱量和初始溫度一定時(shí)，則所述加水量函數(shù)關(guān)系可以為：加水量=（中藥重量×中藥吸水系數(shù)+所需藥劑量+加熱總時(shí)間×q2）/（1+q1×q2)；其中，所述q1為武火加熱量所對(duì)應(yīng)的每單位水從初始水溫達(dá)到沸騰所需要的時(shí)間，q2為文火加熱量所對(duì)應(yīng)的單位時(shí)間水蒸發(fā)量；所述初始水溫可以理解為環(huán)境溫度，比如：冬天可以設(shè)定為5℃，夏天可以設(shè)定為25℃；所述沸騰需要根據(jù)煎煮條件來(lái)確定，比如：常壓煎煮則為100℃，高壓煎煮則超過(guò)100℃，具體數(shù)據(jù)可以根據(jù)不同壓力下水的沸騰溫度數(shù)據(jù)查到。

當(dāng)所加入的水的初始溫度通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)，所述控制器可讀出，文火加熱量一定，則所述加水量函數(shù)關(guān)系為：加水量=（中藥重量×中藥吸水系數(shù)+所需藥劑量+加熱總時(shí)間×q2）/（1+（沸騰溫度-初始溫度）×p×q2）；其中，所述p為武火加熱量所對(duì)應(yīng)的每單位水升高每單位溫度所需要的時(shí)間，q2為文火加熱量所對(duì)應(yīng)的單位時(shí)間水蒸發(fā)。

上述所加入水的初始溫度可以通過(guò)溫度測(cè)量獲得并手動(dòng)輸入到控制器；優(yōu)選地方案是使用溫度傳感器檢測(cè)獲得，并傳輸至控制器。

然而在煎煮過(guò)程中由于設(shè)備的固有結(jié)構(gòu)或管道等原因，在煎煮結(jié)束的中藥藥劑排放過(guò)程會(huì)有少量的中藥藥劑停留在設(shè)備或管道中不能被排出造成損耗，則需要在加水量中增加這一部分的損耗量；即所述函數(shù)關(guān)系需要關(guān)聯(lián)所述損耗量，比如：加水量=中藥重量×中藥吸水系數(shù)+所需藥劑量+蒸發(fā)量+損耗量。

由于電加熱在從電能轉(zhuǎn)化為熱能時(shí)存在能量的轉(zhuǎn)化效率問(wèn)題，且在設(shè)備的傳熱過(guò)程也存在能量損失，因此，上述的武火加熱量和文火加熱量需要對(duì)應(yīng)一個(gè)熱效率系數(shù)，即實(shí)際的加熱量需要乘以熱效率系數(shù)；一般地，電加熱的熱效率系數(shù)為75%~90%。

一般地，中藥煎煮需要進(jìn)行二次煎煮以盡可能多的獲得中藥材中的藥物有效成分，因此優(yōu)選地，包括二煎加水步驟；所述第一步中增加設(shè)定二煎加熱時(shí)間和二煎藥劑量，以及二煎加水量函數(shù)關(guān)系。

優(yōu)選地，所述二煎加水量函數(shù)關(guān)系為：二煎加水量=二煎藥劑量+q2×二煎加熱時(shí)間，其中：二煎加熱量與文火加熱量相同，q2為文火加熱量所對(duì)應(yīng)的單位時(shí)間水蒸發(fā)量

中藥處方針對(duì)不同年齡段的人群建議所需服用的藥劑量也有所不同，通常，成人為每帖400ml左右分兩次服用，兒童和老人則相應(yīng)減半。

因此優(yōu)選地，在所述第一步增加設(shè)定不同藥劑使用類型，并對(duì)應(yīng)不同的藥劑量；所述第二步增加讀出藥劑使用類型；這樣就可以在中藥煎煮時(shí)就可以結(jié)合實(shí)際中藥藥劑使用人群來(lái)獲得藥劑量。

本發(fā)明的有益效果是：

通過(guò)上述中藥煎煮加水量控制方法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)中藥煎煮加水量的準(zhǔn)確控制，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，進(jìn)而對(duì)中藥藥劑量進(jìn)行控制，提高了中藥煎煮質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一種中藥煎煮加水量控制方法的流程示意圖；

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例1：

如圖1所示的一種中藥煎煮加水量控制方法，所述中藥煎煮過(guò)程通過(guò)控制器控制，武火加熱量一定，包括以下步驟：

步驟101：設(shè)定所需藥劑量，設(shè)定不同中藥類型所對(duì)應(yīng)的總加熱時(shí)間，設(shè)定蒸發(fā)量或與蒸發(fā)量相關(guān)的其它變量參數(shù)，并設(shè)定不同中藥類型所對(duì)應(yīng)的不同吸水系數(shù)，以及加水量與其它變量參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系；

步驟102：讀出所煎中藥類型和中藥重量；

步驟103：根據(jù)中藥類型確定總加熱時(shí)間和中藥吸水系數(shù)；

步驟104：控制器通過(guò)函數(shù)關(guān)系計(jì)算獲得加水量；

步驟105：控制器輸出加水量信號(hào)。

所述加水量信號(hào)可以輸出至顯示模塊和/或自動(dòng)加水控制模塊以進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)加水。

實(shí)施例2：

使用上述實(shí)施例1所述的中藥煎煮加水量控制方法進(jìn)行測(cè)試，所述中藥煎煮過(guò)程通過(guò)控制器控制和自動(dòng)加水控制模塊，所述自動(dòng)加水控制模塊與控制器連接，武火加熱量為1200w，包括以下步驟：

第一步：設(shè)定所需藥劑量400ml，設(shè)定蒸發(fā)量200ml；并設(shè)定不同中藥類型所對(duì)應(yīng)的不同吸水系數(shù)，具體為：解表類為1.5、一般類1.3、滋補(bǔ)類1.1；設(shè)定不同中藥類型的總加熱時(shí)間，具體為：解表類：25min、一般類35min、滋補(bǔ)類60min；加水量的函數(shù)關(guān)系為：加水量=中藥重量×中藥吸水系數(shù)+所需藥劑量+蒸發(fā)量；

第二步：讀出所煎中藥類型為解表類和中藥重量200g；

第三步：根據(jù)中藥類型為解表類并設(shè)定總加熱時(shí)間為25min和中藥吸水系數(shù)為1.5；

第四步：控制器通過(guò)函數(shù)關(guān)系計(jì)算獲得加水量為200×1.5+400+200=900ml；

第五步：控制器輸出加水量為900ml的信號(hào)。

上述加水量信號(hào)可以直接傳輸至自動(dòng)加水控制模塊，并由所述自動(dòng)加水控制模塊進(jìn)行自動(dòng)加水。

實(shí)施例3：

使用上述實(shí)施例1所述的中藥煎煮加水量控制方法進(jìn)行測(cè)試，所述中藥煎煮過(guò)程通過(guò)控制器控制、溫度傳感器和自動(dòng)加水控制模塊，所述溫度傳感器和自動(dòng)加水控制模塊均與控制器連接，武火加熱量為1500w，包括以下步驟：

第一步：設(shè)定所需藥劑量400ml，設(shè)定文火加熱量為300w；并設(shè)定不同中藥類型所對(duì)應(yīng)的不同吸水系數(shù)，具體為：解表類為1.8、一般類1.5、滋補(bǔ)類1.2；設(shè)定不同中藥類型的總加熱時(shí)間，具體為：解表類：25min、一般類35min、滋補(bǔ)類60min；設(shè)定加水量函數(shù)關(guān)系為：加水量=（中藥重量×中藥吸水系數(shù)+所需藥劑量+加熱總時(shí)間×q2）/（1+（沸騰溫度-初始溫度）×p×q2）；其中，所述p為武火加熱量所對(duì)應(yīng)的每單位水升高每單位溫度所需要的時(shí)間為0.0035s/℃.ml，q2為文火加熱量所對(duì)應(yīng)的單位時(shí)間水蒸發(fā)量0.127ml/s。

第二步：讀出所煎中藥類型為解表類、初始溫度為25℃和中藥重量200g；

第三步：根據(jù)中藥類型為解表類并設(shè)定總加熱時(shí)間為25min和中藥吸水系數(shù)為1.8；

第四步：控制器通過(guò)函數(shù)關(guān)系計(jì)算獲得加水量為(200×1.8+400+25×60×0.127)/(1+(100-25)×0.0035×0.127)=920ml；

第五步：控制器輸出加水量為920ml的信號(hào)。

上述加水量信號(hào)可以直接傳輸至自動(dòng)加水控制模塊，并由所述自動(dòng)加水控制模塊進(jìn)行自動(dòng)加水。

實(shí)施例4：

使用上述實(shí)施例1所述的中藥煎煮加水量控制方法進(jìn)行測(cè)試，所述中藥煎煮過(guò)程通過(guò)控制器控制、溫度傳感器和自動(dòng)加水控制模塊，所述溫度傳感器和自動(dòng)加水控制模塊均與控制器連接，武火加熱量為1500w，包括以下步驟：

第一步：設(shè)定所需藥劑量200ml，設(shè)定文火加熱量為300w；并設(shè)定不同中藥類型所對(duì)應(yīng)的不同吸水系數(shù)，具體為：解表類為1.8、一般類1.5、滋補(bǔ)類1.2；設(shè)定不同中藥類型的總加熱時(shí)間，具體為：解表類：25min、一般類35min、滋補(bǔ)類60min；設(shè)定加水量函數(shù)關(guān)系為：加水量=（中藥重量×中藥吸水系數(shù)+所需藥劑量+加熱總時(shí)間×q2）/（1+（沸騰溫度-初始溫度）×p×q2）；其中，所述p為武火加熱量所對(duì)應(yīng)的每單位水升高每單位溫度所需要的時(shí)間為0.0035s/℃.ml，q2為文火加熱量所對(duì)應(yīng)的單位時(shí)間水蒸發(fā)量0.127ml/s；所述第二步中增加設(shè)定讀出初始溫度。

第二步：讀出所煎中藥類型為滋補(bǔ)類、初始溫度為25℃和中藥重量200g；

第三步：根據(jù)中藥類型為解表類并設(shè)定總加熱時(shí)間為60min和中藥吸水系數(shù)為1.2；

第四步：控制器通過(guò)函數(shù)關(guān)系計(jì)算獲得加水量為(200×1.2+200+60×60×0.127)/(1+(100-25)×0.0035×0.127)=868ml；

第五步：控制器輸出加水量為868ml的信號(hào)。

上述加水量信號(hào)可以直接傳輸至自動(dòng)加水控制模塊，并由所述自動(dòng)加水控制模塊進(jìn)行自動(dòng)加水。