基于靜態稱重與智能分選技術的膠囊藥片高精度檢重系統研究

摘要
本文針對固體制劑生產過程中的重量控制需求，詳細介紹了一套具備±1mg檢測精度的膠囊藥片檢重系統。該系統通過靜態稱重機制、模塊化模具設計和智能數據管理，實現了對藥品重量的精確檢測與分選，滿足制藥行業對劑量控制和生產追溯的技術要求。

1. 系統架構與工作原理

1.1 稱重模塊核心結構
該系統采用德國高精度萬分位天平稱重傳感器，配合自主研發的靜態濾波算法，建立穩定的稱重平臺。與動態稱重方式不同，該設備采用靜止狀態測量原理，待膠囊/藥片在稱重臺穩定后采集數據，有效消除設備振動與空氣流動對測量結果的影響。

1.2 物料處理系統
通過定制化模具實現不同規格膠囊的快速定位與輸送。一副模具可兼容兩種相近規格產品，更換過程僅需手動拆卸6個固定螺絲，無需專用工具，5分鐘內即可完成模具更換與系統校準。理料機構采用 SUS316 鏡面不銹鋼與聚四氟乙烯組件，符合GMP清潔要求。

2. 關鍵技術特性

2.1 精度控制技術

• 測量精度：±1mg

• 采用通道獨立校準技術，每個稱重通道內置E級標準砝碼，支持一鍵自動校準

• 全密封結構設計，有效隔離外部氣流干擾

2.2 智能分選系統

• 根據預設重量上下限自動分選合格品與不合格品

• 采用高壓氣流剔除裝置，剔除響應時間＜100ms

• 支持連續不合格品自動報警與停機功能

2.3 數據管理系統

• 三級權限管理（操作員、管理員、維護工程師）

• 完整審計追蹤功能，記錄所有操作日志

• 支持數據導出（USB接口）和實時傳輸（RS-232/RS-485/Modbus-TCP）

3. 系統性能參數

4. 應用實例分析

在某制藥企業膠囊生產線上的應用數據顯示：

• 檢測產品：0#、1#膠囊

• 重量規格：250±5mg

• 連續運行24小時統計：

• 總檢測量：158,400粒

• 合格率：99.82%

• 誤判率：＜0.01%

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

5. 技術優勢分析

5.1 防污染設計

• 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

• 模塊化設計便于拆卸清潔

5.2 穩定性保障

• 獨特的機械結構阻尼設計

• 自適應環境溫度補償

• 多級振動過濾算法

6. 結論

該檢重系統通過靜態稱重技術的創新應用，結合智能化的數據管理方案，為制藥行業提供了可靠的重量檢測解決方案。實際應用表明，系統在精度、穩定性和易用性方面表現良好，能夠滿足現代制藥生產對質量控制的嚴格要求。后續研究方向將聚焦于多傳感器數據融合技術的應用，進一步提升系統的適應性和檢測效率。

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