用于程序控制冷冻系统干燥的方法及装置、系统制造方法及图纸

本申请涉及温度控制技术领域，公开一种用于程序控制冷冻系统干燥的方法，所述程序控制冷冻系统包括用于冷存的腔体和加热模块，所述方法包括：响应于干燥模式的运行指令，启动加热模块对腔体加热干燥；并，根据预设升温速率，在多个控制周期内对加热模块的运行功率进行调整，以使腔体温度随控制周期呈线性化升温。该方法可以保证腔体升温的稳定性，使冷量得到充分释放；与传统的PID控制算法升温相比，本方案能够防止温度出现过快的超调情况，从而使得腔内的冷量扩散，实现腔内水分的充分蒸发。本申请还公开一种用于程序控制冷冻系统干燥的装置及程序控制冷冻系统。装置及程序控制冷冻系统。装置及程序控制冷冻系统。

【技术实现步骤摘要】
用于程序控制冷冻系统干燥的方法及装置、系统


[0001]本申请涉及温度调节
，例如涉及一种用于程序控制冷冻系统干燥的方法、装置和程序控制冷冻系统。

技术介绍

[0002]程序降温仪是一种温变速率可调的程序控制冷冻系统，广泛应用于轻工、农、医、基础生物研究等各个领域中，用于淋巴细胞、组织库、骨髓细胞、肿瘤细胞，动、植物细胞、心肌细胞等的冻存。目前，程序降温仪在使用过程中，通过液氮进行降温冷冻，以保证样品的有效性。再次使用时，通过PID算法(Proportion
‑
Integral
‑
Differential，比例
‑
积分
‑
微分)控制箱体内部的腔体快速升温至环境温度，实现腔体干燥。
[0003]在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：
[0004]该方法存在升温过快导致箱内冷量未完全释放的情况，在这种情况下使用程序降温仪会造成温度波动，影响后续温度控制的精准性。

技术实现思路

[0005]为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
[0006]本公开实施例提供了一种用于程序控制冷冻系统干燥的方法、装置和程序控制冷冻系统，使腔体温度以恒定速率升温，保证腔体冷量的充分释放。
[0007]在一些实施例中，所述方法包括：响应于干燥模式的运行指令，启动加热模块对腔体加热干燥；并，根据预设升温速率，在多个控制周期内对加热模块的运行功率进行调整，以使腔体温度随控制周期呈线性化升温。
[0008]在一些实施例中，所述装置包括：包括处理器和存储有程序指令的存储器，所述处理器被配置为在运行所述程序指令时，执行上述的用于程序控制冷冻系统干燥的方法。
[0009]在一些实施例中，所述程序控制冷冻系统包括：用于冷存的腔体和加热模块，及上述的用于程序控制冷冻系统干燥的装置。
[0010]本公开实施例提供的用于程序控制冷冻系统干燥的方法、装置和程序控制冷冻系统，可以实现以下技术效果：
[0011]本公开实施例中，在程序控制冷冻系统执行腔体干燥模式时，控制加热模块的运行功率，以使腔体温度按照预设升温速率升温。通过线性的升温速率，保证腔体升温速率的稳定。与传统的PID控制算法升温相比，本方案控制腔体温度随控制周期呈线性化升温，能够防止升温速率过快导致温度出现过快超调的情况。使腔体的冷量充分扩散，以实现腔体水分的充分蒸发。进而保证程序控制冷冻系统再次使用时温度控制的精准性。
[0012]以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。
附图说明
[0013]一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：
[0014]图1是本公开实施例提供一个用于程序控制冷冻系统干燥的方法的示意图；
[0015]图2是本公开实施例提供的另一个用于程序控制冷冻系统干燥的方法的示意图；
[0016]图3是本公开实施例提供的一个用于确定加热模块的运行功率的方法的示意图；
[0017]图4是本公开实施例提供的另一个用于程序控制冷冻系统干燥的方法的示意图；
[0018]图5是本公开实施例提供的另一个用于程序控制冷冻系统干燥的方法的示意图；
[0019]图6是本公开实施例提供的一个用于程序控制冷冻系统干燥的装置的示意图。
具体实施方式
[0020]为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与
技术实现思路
，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
[0021]本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
[0022]除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
[0023]本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，A/B表示：A或B。
[0024]术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，A和/或B，表示：A或B，或，A和B这三种关系。
[0025]术语“对应”可以指的是一种关联关系或绑定关系，A与B相对应指的是A与B之间是一种关联关系或绑定关系。
[0026]程序控制冷冻系统在使用过程中，最低温度能达到
‑
196℃，腔体中尤其是制冷管路中存储大量的冷量。因此，在使用结束后，需将腔体的温度加热至环境温度才能进行下一次的使用。但由于温度检测元件设置在腔体腔内空间，而腔体腔内空气升温较快。在加热结束后，存在制冷管路中的冷量未充分释放的问题。释放冷量会造成温度的再次波动，影响再次使用的温度控制。
[0027]结合图1所示，本公开实施例提供一种用于程序控制冷冻系统干燥的方法，包括：
[0028]S01，程序控制冷冻系统响应于干燥模式的运行指令，启动加热模块对腔体加热干燥。
[0029]本公开实施例中，程序控制冷冻系统设有干燥模式。在程序控制冷冻系统上次使用结束需再次使用时，可以通过程序控制冷冻系统的控制面板选择该指令，以启动程序控制冷冻系统的加热模块运行，对腔体进行加热干燥。
[0030]S02，程序控制冷冻系统根据预设升温速率，在多个控制周期内对加热模块的运行
功率进行调整，以使腔体温度随控制周期呈线性化升温。
[0031]本公开实施例中，预设升温速率为设定值，其取值范围为1
‑
4℃/min，可以取值2℃/min。或者，预设升温速率可以通过目标温度、目标时长及当前腔体温度计算获得。如此，可通过预设升温速率，在控制周期内调整加热模块的运行功率。一般情况下，预设升温速率与加热模块的运行功率呈正相关。即预设升温速率越快，加热模块的运行功率越大。此外，在多个控制周期内调节功率，通常是在每个控制周期内均需调整功率。可以理解地是，若某一控制周期中输出功率满足要求，则无需调节。
[0032]传统的PID算法，在设定目标温度后运行算法，使得腔体温度以较快的速度接近目标温度。这样，导致腔体温度变化速率先快后慢，无法调节升温速率。本方案中，通过周期性地调整加热模块的运行功率，维持升温速率的恒定。具体地，为保证腔体温度按照预设升温速率变化，在多个控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于程序控制冷冻系统干燥的方法，所述程序控制冷冻系统包括用于冷存的腔体和加热模块，其特征在于，所述方法包括：响应于干燥模式的运行指令，启动加热模块对腔体加热干燥；并，根据预设升温速率，在多个控制周期内对加热模块的运行功率进行调整，以使腔体温度随控制周期呈线性化升温。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设升温速率，在多个控制周期内对加热模块的运行功率进行调整，包括：在腔体温度小于预设温度的情况下，按照设定的控制周期循环执行以下步骤：计算第i个控制周期的目标温度T
i
，i＝1，
…
；根据所述目标温度T
i
，调整加热模块在第i个控制周期的运行功率。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算第i个控制周期的目标温度T
i
，包括：计算T
i
＝T0+i*v*P/60；其中，T0为腔体的初始温度，v为预设升温速率，P为控制周期的周期时长。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标温度T
i
，调整加热模块在第i个控制周期的运行功率，包括：基于所述目标温度T
i
，运行线性自抗扰控制算法进行计算；将所述加热模块在第i个控制周期的运行功率调整为计算结果所对应的功率。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设升温速率通过以下方式确定：计算v＝(T
t
‑
T0)/t，其中，v为预设升温速率，T0为腔体的初始温度，T
t
为腔体的预设温度，t为目标升温时长。6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡伟，李国强，刘承党，王潘飞，刘晓龙，包海平，陈凤祥，徐月阳，
申请(专利权)人：青岛海尔生物医疗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：