基于靜態(tài)稱重與智能分選技術(shù)的膠囊藥片高精度檢重系統(tǒng)研究

摘要
本文針對固體制劑生產(chǎn)過程中的重量控制需求，詳細(xì)介紹了一套具備±1mg檢測精度的膠囊藥片檢重系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過靜態(tài)稱重機(jī)制、模塊化模具設(shè)計(jì)和智能數(shù)據(jù)管理，實(shí)現(xiàn)了對藥品重量的精確檢測與分選，滿足制藥行業(yè)對劑量控制和生產(chǎn)追溯的技術(shù)要求。

1. 系統(tǒng)架構(gòu)與工作原理

1.1 稱重模塊核心結(jié)構(gòu)
該系統(tǒng)采用德國高精度萬分位天平稱重傳感器，配合自主研發(fā)的靜態(tài)濾波算法，建立穩(wěn)定的稱重平臺。與動(dòng)態(tài)稱重方式不同，該設(shè)備采用靜止?fàn)顟B(tài)測量原理，待膠囊/藥片在稱重臺穩(wěn)定后采集數(shù)據(jù)，有效消除設(shè)備振動(dòng)與空氣流動(dòng)對測量結(jié)果的影響。

1.2 物料處理系統(tǒng)
通過定制化模具實(shí)現(xiàn)不同規(guī)格膠囊的快速定位與輸送。一副模具可兼容兩種相近規(guī)格產(chǎn)品，更換過程僅需手動(dòng)拆卸6個(gè)固定螺絲，無需專用工具，5分鐘內(nèi)即可完成模具更換與系統(tǒng)校準(zhǔn)。理料機(jī)構(gòu)采用 SUS316 鏡面不銹鋼與聚四氟乙烯組件，符合GMP清潔要求。

2. 關(guān)鍵技術(shù)特性

2.1 精度控制技術(shù)

• 測量精度：±1mg

• 采用通道獨(dú)立校準(zhǔn)技術(shù)，每個(gè)稱重通道內(nèi)置E級標(biāo)準(zhǔn)砝碼，支持一鍵自動(dòng)校準(zhǔn)

• 全密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效隔離外部氣流干擾

2.2 智能分選系統(tǒng)

• 根據(jù)預(yù)設(shè)重量上下限自動(dòng)分選合格品與不合格品

• 采用高壓氣流剔除裝置，剔除響應(yīng)時(shí)間＜100ms

• 支持連續(xù)不合格品自動(dòng)報(bào)警與停機(jī)功能

2.3 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

• 三級權(quán)限管理（操作員、管理員、維護(hù)工程師）

• 完整審計(jì)追蹤功能，記錄所有操作日志

• 支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出（USB接口）和實(shí)時(shí)傳輸（RS-232/RS-485/Modbus-TCP）

3. 系統(tǒng)性能參數(shù)

4. 應(yīng)用實(shí)例分析

在某制藥企業(yè)膠囊生產(chǎn)線上的應(yīng)用數(shù)據(jù)顯示：

• 檢測產(chǎn)品：0#、1#膠囊

• 重量規(guī)格：250±5mg

• 連續(xù)運(yùn)行24小時(shí)統(tǒng)計(jì)：

• 總檢測量：158,400粒

• 合格率：99.82%

• 誤判率：＜0.01%

該系統(tǒng)成功識別出填充量偏差超過±3mg的產(chǎn)品，有效防止了劑量不均的產(chǎn)品流入下道工序。特別是在處理高粘度藥物時(shí)，通過調(diào)整濾波參數(shù)和延長穩(wěn)定時(shí)間，仍能保持穩(wěn)定的檢測精度。

5. 技術(shù)優(yōu)勢分析

5.1 防污染設(shè)計(jì)

• U型稱臺配合專用粉塵收集盒，防止粉末積聚

• 所有接觸部件符合GMP潔凈要求

• 模塊化設(shè)計(jì)便于拆卸清潔

5.2 穩(wěn)定性保障

• 獨(dú)特的機(jī)械結(jié)構(gòu)阻尼設(shè)計(jì)

• 自適應(yīng)環(huán)境溫度補(bǔ)償

• 多級振動(dòng)過濾算法

6. 結(jié)論

該檢重系統(tǒng)通過靜態(tài)稱重技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，結(jié)合智能化的數(shù)據(jù)管理方案，為制藥行業(yè)提供了可靠的重量檢測解決方案。實(shí)際應(yīng)用表明，系統(tǒng)在精度、穩(wěn)定性和易用性方面表現(xiàn)良好，能夠滿足現(xiàn)代制藥生產(chǎn)對質(zhì)量控制的嚴(yán)格要求。后續(xù)研究方向?qū)⒕劢褂诙鄠鞲衅鲾?shù)據(jù)融合技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步提升系統(tǒng)的適應(yīng)性和檢測效率。

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