PCR仪温控模块、温控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了PCR仪温控模块、温控系统，散热器相对的两侧分别设置至少一个散热风扇；散热器包括吸热板、若干导热管及若干散热鳞片。温控模块由散热器与散热风扇一起工作进行散热，实现瞬间散热，散热速度更快速，而且空气流吸热能力强，散热量更大，使得温控模块得以快速达到目标温度，有利于缩短检测周期。制冷器的工作功率根据由驱动器根据增量值进行随机调整，使得温控模块实现快速升温或降温的同时，还兼顾了温度的稳定，缩短检测周期的同时，提高了目标温度的准确度，进而提高了检测结果的准确度。结果的准确度。结果的准确度。

【技术实现步骤摘要】
PCR仪温控模块、温控系统


[0001]本技术涉及PCR（聚合酶链式反应）仪的温度控制
，尤其是一种PCR仪温控模块、温控系统。

技术介绍

[0002]PCR仪又称为PCR基因扩增仪、PCR核酸扩增仪、聚合酶链反应核酸扩增仪，是对特定DNA扩增的一种仪器设备，被广泛运用于医学、生物学实验室中，例如用于进行传染病的诊断以及亲子鉴定等。
[0003]PCR仪通常由控制模块、温控模块、光电模块、机械模块、电源模块和软件（控制与数据处理软件）等组成，其中温控模块对PCR仪的温度准确性和均一性，具有重要的意义。专利一种快速荧光定量检测仪（专利申请号：2020228424392）揭示了快速荧光定量检测仪中的温控模块，其包括设于PCR芯片底部的导热载片、设于导热载片底部的加热制冷片以及设于加热制冷片下方的散热装置。其中，散热装置包括设置在加热制冷片下方的通风管道以及设置在通风管道内的排风扇，所述通风管道两端开口并设有防尘网板，在排风扇的作用下实现管道内气体流通散热。但该散热装置升降温速度仍然无法满足当今快速检测的市场需求，且存在升降至目标温度时间长、温度均一性和温度准确性较差的问题，检测结果出报告时间较长，直接影响影响防疫、抗疫、控疫的响应速度。

技术实现思路

[0004]本申请人针对上述现有PCR仪温控系统存在的上述缺点，提供一种结构合理的PCR仪温控模块、温控系统，快速、准确升降温，缩短检测周期，提高检测结果的准确度。
[0005]本技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种PCR仪温控模块，散热器相对的两侧分别设置至少一个散热风扇；
[0007]散热器包括吸热板、若干导热管及若干散热鳞片；若干散热鳞片竖直布置在吸热板的底面上，相邻散热鳞片之间具有间隙；导热管具有相连的上横管部与下横管部，所述上横管部横跨在吸热板上，所述下横管部横穿在若干散热鳞片上。
[0008]作为上述技术方案的进一步改进：
[0009]散热器两侧的散热风扇的吹风方向一致；散热鳞片与散热风扇正交。
[0010]若干导热管的上横管部聚集布置在吸热板中部区域，若干导热管的下横管部发散分布在散热鳞片长度方向的各个部位；吸热板顶面前部设置传热板，传热板覆盖在若干导热管上横管部的正上方，加热制冷器设置在传热板上；导热管为U型管，上横管部与下横管部通过弯管部相连，上横管部、下横管部与若干散热鳞片正交布置。
[0011]散热风扇通过支架固定在散热器上；支架为L型、具有竖直部与水平部，竖直部与散热器的侧面平行，竖直部板面上对应每个散热风扇分别开设贯通的散热孔，水平部朝远离散热器的方向向外翻出，散热风扇放置于水平部上。
[0012]吸热板为铜板；导热管为中空的铜管，管内注有导热液。
[0013]一种PCR仪温控系统，用于控制上述温控模块，中央处理器分别通过线路分别与协议接口、驱动器、传感器连接，驱动器通过线路与加热制冷器连接，加热制冷器、传感器设置在PCR仪的温控模块内。
[0014]本技术的有益效果如下：
[0015]（1）温控模块由散热器（传热元件传热）与散热风扇（空气流吸热）一起工作进行散热，散热器直接与加热制冷器接触将热量快速传导出来，散热风扇提供的空气流快速将散热器内传出的热量快速吸收，再快速排出，使得热量被迅速排出，实现瞬间散热，散热速度更快速，而且空气流吸热能力强，散热量更大，使得温控模块得以快速达到目标温度，有利于缩短检测周期。
[0016]（2）加热制冷器位于聚集布置的所有导热管上横管部正上方，而导热管分散到散热鳞片的长度方向上，使得加热制冷器的热量可以迅速传导到所有导热管上，然后快速分散传递到散热鳞片的整个散热面上，更利于热量被迅速吸收、传导、散热，散热速度更快。
[0017]（3）吸热板为铜板，相比于现有技术的铝制吸热板，铜板传导率更高，传热速度更快，散热更迅速。导热管为铜管，铜管为中空管，管内注有导热液，温度升高时铜管底部的液体蒸发吸收热量，将热量传递给散热鳞片后温度降低凝结成液体，流回铜管底部，如此循环，导热效率高。
[0018]（4）制冷器的工作功率根据由驱动器根据增量值进行随机调整，使得温控模块实现快速升温或降温的同时，还兼顾了温度的稳定，缩短检测周期的同时，提高了目标温度的准确度，进而提高了检测结果的准确度。
[0019]（5）系统控制模型采用合理的比例系数K
P
、积分系数K
I
、微分系数K
D
可以对温控模块的温度进行精准控制，有利于提升升降温速度，提高升降至目标温度的准确度，缩短检测周期，提高检测结果的准确度。
[0020]（6）中央处理器中对应不同预设温度T0值，还分别设置有阈值，当系统实时温度T
k
高于对应的阈值时，中央处理器发出强制指令，通过驱动器将制冷器的输出功率降为零，对温控模块进行超温保护。
附图说明
[0021]图1为本技术的散热模块的结构示意图。
[0022]图2为散热器的结构示意图。
[0023]图3为本技术的系统架构图。
[0024]图4为本技术的控制流程图。
[0025]图5为系统实时温度与制冷器运行功率系数的曲线图。
[0026]1、中央处理器；2、协议接口；3、驱动器；4、加热制冷器；5、传感器；6、芯片载板；
[0027]10、温控模块；101、散热器；1011、吸热板；1012、导热管；1013、散热鳞片；1014、传热板；102、支架；1021、散热孔；103、散热风扇；104、箭头；
[0028]T0、预设温度；T
k
、系统实时温度；K
P
、比例系数；K
I
、积分系数；K
D
、微分系数。
具体实施方式
[0029]下面结合附图，说明本技术的具体实施方式。
[0030]如图1所示为本技术的温控模块10结构示意图，温控模块10包括散热器101及若干个散热风扇103，散热器101的左右两侧分别通过紧固件固定有支架102，每个支架102上固定设有至少一个散热风扇103，本实施例中，每个支架102上分别并列设置两个散热风扇103，即散热器101相对的两侧分别具有两个散热风扇103，散热器101两侧的散热风扇103的吹风方向一致，即进风侧与出风侧的散热风扇103朝向同一个方向吹风，散热空气气流方向如图中箭头104所示，空气从一侧的散热风扇103吹入散热器101，吸收散热器101的热量后变成热空气，然后从另一侧的散热风扇103向外排出。支架102为L型、具有竖直部与水平部，竖直部与散热器101的侧面平行，竖直部板面上对应每个散热风扇103分别开设贯通的散热孔1021，水平部朝远离散热器101的方向向外翻出，水平部用于放置散热风扇103，散热风扇103通过紧固件固定在支架102上。散热器101的顶面上设置加热制冷器4，芯片载板6本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PCR仪温控模块，其特征在于：散热器（101）相对的两侧分别设置至少一个散热风扇（103）；散热器（101）包括吸热板（1011）、若干导热管（1012）及若干散热鳞片（1013）；若干散热鳞片（1013）竖直布置在吸热板（1011）的底面上，相邻散热鳞片（1013）之间具有间隙；导热管（1012）具有相连的上横管部与下横管部，所述上横管部横跨在吸热板（1011）上，所述下横管部横穿在若干散热鳞片（1013）上。2.按照权利要求1所述的温控模块，其特征在于：散热器（101）两侧的散热风扇（103）的吹风方向一致；散热鳞片（1013）与散热风扇（103）正交。3.按照权利要求1所述的温控模块，其特征在于：若干导热管（1012）的上横管部聚集布置在吸热板（1011）中部区域，若干导热管（1012）的下横管部发散分布在散热鳞片（1013）长度方向的各个部位；吸热板（1011）顶面前部设置传热板（1014），传热板（1014）覆盖在若干导热管（1012）上横管部的正上方，加热制冷器（4）设置在传...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学光，吉俊利，周志图，
申请(专利权)人：无锡百泰克生物技术有限公司，
类型：新型
国别省市：