[发明专利]一种用于核酸反应的温度控制装置和方法

权利要求书

1.一种用于核酸反应的温度控制装置，其特征在于：包括反应模块、温度测量模块、主控板、控制模块、电热模块、散热模块和显示模块；所述主控板与所述控制模块、温度测量模块及显示模块相连，所述控制模块与所述电热模块及散热模块相连，所述温度测量模块与所述电热模块及反应模块相连；所述反应模块设在电热模块顶部，所述散热模块设在电热模块底部，所述反应模块、电热模块和散热模块通过基座实现连接；所述电热模块包括加热块，所述加热块通过可移动连接块与所述基座相连；所述基座和可移动连接块之间安装有旋转接头；所述温度测量模块包括第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器；所述第一温度传感器和第二温度传感器设在所述反应模块中反应池底部两端，所述第三温度传感器和第四温度传感器设在所述电热模块中加热块底部两端。

2.根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于：所述反应模块包括芯片及多个反应池，所述芯片包括基体。

3.根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于：所述散热模块包括散热片和变速风扇。

4.根据权利要求1所述的温度控制装置，其特征在于：所述可移动连接块的材料为陶瓷或石墨。

5.一种用权利要求1-4任意一项所述的温度控制装置控制温度的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)温度信号检测：通过温度测量模块中的温度传感器分别检测电热模块中加热块的温度和反应模块中芯片的温度；

所述温度信号检测方式如下：

①采用第一温度传感器和第二温度传感器对芯片温度进行实时检测，获得第一温度信号；

②采用第三温度传感器和第四温度传感器对加热块底部温度进行实时检测，获得第二温度信号；

(2)温度信号处理：采用信号采集与处理电路对所述第一温度信号、第二温度信号分别进行采集和处理；将温度传感器采集到的数据传输给A/D转换电路，再传输给主控板进行处理，同时主控板传输给显示模块实时显示；

(3)PID参数计算：主控板通过预设软件算法根据温度偏差值和偏差的变化率计算出比例控制系数、积分控制系数和微分控制系数，发出温度、风扇转速和加热块位置控制命令；

(4)控制命令接收，温度实时调节：控制模块接收到温度、风扇转速和加热块位置控制命令后，根据所述比例控制系数、积分控制系数、微分控制系数和温度偏差值，通过散热模块及电热模块对核酸扩增仪的温度进行调节。