一、核心功能
該模塊的核心是通過自動(dòng)化控制，完成從 “濃溶液” 到 “目標(biāo)濃度溶液” 的轉(zhuǎn)化，并將其按需求精確分配，主要功能包括：
自動(dòng)稀釋：根據(jù)預(yù)設(shè)比例（如濃度、體積比），將濃溶液與稀釋劑（如水、緩沖液等）自動(dòng)混合，生成目標(biāo)濃度的溶液。 精確計(jì)量：通過高精度設(shè)備控制稀釋后溶液的體積或質(zhì)量，確保分配量符合設(shè)定值。 在線分配：將處理后的溶液實(shí)時(shí)輸送至指定終端（如反應(yīng)釜、檢測(cè)池、包裝線等），支持連續(xù)或批次分配。 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與反饋：通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)濃度、流量、液位等參數(shù)，若偏離設(shè)定值，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整，保證穩(wěn)定性。
二、典型組成部分
模塊的結(jié)構(gòu)需根據(jù)處理對(duì)象（如低粘度 / 高粘度液體、腐蝕性液體等）設(shè)計(jì)，通常包括以下核心單元：
| 組成單元 | 功能說明 |
|---|---|
| 儲(chǔ)液?jiǎn)卧?/td> | 包含濃溶液儲(chǔ)罐、稀釋劑儲(chǔ)罐、中間緩沖罐（暫存稀釋后溶液），部分帶液位傳感器，防止空罐或溢出。 |
| 輸送與計(jì)量單元 | 采用計(jì)量泵（如柱塞泵、蠕動(dòng)泵、齒輪泵） 或質(zhì)量流量計(jì)，精確控制濃溶液和稀釋劑的輸送量，確保稀釋比例精準(zhǔn)。 |
| 混合單元 | 通過靜態(tài)混合器（無運(yùn)動(dòng)部件，靠流體自身湍流混合）或動(dòng)態(tài)攪拌器，快速實(shí)現(xiàn)濃溶液與稀釋劑的均勻混合，避免局部濃度偏差。 |
| 檢測(cè)與反饋單元 | 集成濃度傳感器（如折光儀、密度計(jì)）、流量計(jì)、pH 傳感器等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)稀釋后溶液的濃度、流量等參數(shù)，并將數(shù)據(jù)反饋至控制系統(tǒng)。 |
| 分配執(zhí)行單元 | 由電磁閥、分配閥或機(jī)械臂組成，根據(jù)指令將計(jì)量后的溶液分配至指定位置（如反應(yīng)容器、檢測(cè)通道等），支持多通道并行分配。 |
| 控制系統(tǒng) | 以 PLC（可編程邏輯控制器）、觸摸屏或?qū)Ｓ密浖䴙楹诵�，可預(yù)設(shè)稀釋比例、分配量、流速等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行，也可與上位機(jī)（如 MES 系統(tǒng)）聯(lián)動(dòng)。 |
三、工作流程
以 “工業(yè)生產(chǎn)中原料液的在線稀釋與分配” 為例，典型流程如下：
-
參數(shù)設(shè)定：通過控制系統(tǒng)輸入目標(biāo)濃度（如 10%）、單次分配量（如 50L）、流速（如 10L/min）等參數(shù)。
自動(dòng)取液：系統(tǒng)根據(jù)目標(biāo)濃度計(jì)算濃溶液與稀釋劑的比例（如 1:9），通過計(jì)量泵分別抽取對(duì)應(yīng)量的濃溶液和稀釋劑。
混合稀釋：兩種液體進(jìn)入混合單元，經(jīng)靜態(tài)混合或攪拌后形成均勻的目標(biāo)濃度溶液，進(jìn)入中間緩沖罐。
檢測(cè)與校準(zhǔn)：緩沖罐內(nèi)的濃度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)溶液濃度，若偏離目標(biāo)值（如 10.2%），控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整計(jì)量泵的流速比例（如減少濃溶液輸入），直至濃度達(dá)標(biāo)。
計(jì)量分配：達(dá)標(biāo)溶液經(jīng)計(jì)量單元（如質(zhì)量流量計(jì)）精確計(jì)量后，由分配閥輸送至生產(chǎn)線的反應(yīng)釜、包裝罐等指定終端。
循環(huán) / 結(jié)束：若需連續(xù)生產(chǎn)，系統(tǒng)重復(fù)上述步驟；若達(dá)到設(shè)定批次量，自動(dòng)停止并發(fā)出提示。
四、關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)
模塊的性能取決于以下核心指標(biāo)，需根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景選擇：
精度：計(jì)量精度（通常≤±0.1%~±1%，視泵類型而定）、濃度控制精度（≤±0.5%~±2%）； 流量范圍：支持的液體處理量（如 0.1mL/min~100L/min，覆蓋微量實(shí)驗(yàn)到工業(yè)大流量場(chǎng)景）； 響應(yīng)速度：濃度偏離后，系統(tǒng)調(diào)整至達(dá)標(biāo)狀態(tài)的時(shí)間（通常≤10 秒，適合高速生產(chǎn)線）； 兼容性：可處理液體的粘度（如≤500cP）、腐蝕性（需選用耐酸堿材質(zhì)，如 PTFE、316L 不銹鋼）； 自動(dòng)化程度：支持遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)記錄（如對(duì)接 LIMS 系統(tǒng)）、故障自診斷（如泵異常報(bào)警）。
五、典型應(yīng)用領(lǐng)域
生物制藥：疫苗、生物制劑生產(chǎn)中，對(duì)培養(yǎng)基、緩沖液的在線稀釋（如將 10 倍濃溶液稀釋為工作液）及精準(zhǔn)分配至反應(yīng)罐； 化工生產(chǎn)：反應(yīng)原料的比例稀釋（如將高濃度催化劑按比例稀釋后，精準(zhǔn)注入反應(yīng)釜）； 食品飲料：添加劑（如色素、防腐劑）的稀釋（降低濃度避免局部過量）與自動(dòng)分配至混合罐； 環(huán)境監(jiān)測(cè)：水樣、廢液的在線稀釋（如高濃度污水稀釋至檢測(cè)儀器量程內(nèi)），直接聯(lián)動(dòng)檢測(cè)設(shè)備； 實(shí)驗(yàn)室分析：對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液、樣品的快速稀釋（如 10 倍、100 倍梯度稀釋）與計(jì)量分配至檢測(cè)孔板。六、核心優(yōu)勢(shì)
相比傳統(tǒng)的 “離線手動(dòng)稀釋 + 人工分配”，該模塊的優(yōu)勢(shì)顯著：
減少人為誤差：全程自動(dòng)化操作，避免手動(dòng)配比、計(jì)量的隨機(jī)性偏差； 提升效率：實(shí)時(shí)處理，可與生產(chǎn)線 / 檢測(cè)設(shè)備聯(lián)動(dòng)，適合連續(xù)化、大批量場(chǎng)景； 保證一致性：同一批次或多批次處理的溶液濃度、分配量偏差極小，滿足嚴(yán)苛的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)； 節(jié)省成本：減少人力投入，降低原料浪費(fèi)（精準(zhǔn)計(jì)量避免過量使用）。
總結(jié)
在線稀釋計(jì)量分配模塊通過 “自動(dòng)化控制 + 精準(zhǔn)檢測(cè) + 實(shí)時(shí)反饋” 的集成設(shè)計(jì)，解決了液體處理中 “稀釋不均、計(jì)量不準(zhǔn)、效率低下” 等痛點(diǎn)，是現(xiàn)代化生產(chǎn)和精密實(shí)驗(yàn)中提升液體處理質(zhì)量的關(guān)鍵組件。
