[發(fā)明專利]一種蛋白分析儀溫控系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110772626.4
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113419576A
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 潘宏逸;范云飛;宣偉;王浩;蔡曉輝
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽伊普諾康生物技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: G05D23/20
• 分類號: G05D23/20
• 代理公司: 合肥興東知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34148
• 代理人: 朱波

本發(fā)明提供了一種蛋白分析儀溫控系統(tǒng)，包括溫控組件以及控制系統(tǒng)，所述溫控組件包括加熱組件(1)以及制冷倉(2)，所述控制系統(tǒng)分別通過加熱組件(1)、制冷倉(2)控制制熱以及制冷過程以此實現(xiàn)試劑的精確控溫。本發(fā)明設(shè)備開啟后反應(yīng)盤與試劑倉能快速調(diào)整至指定溫度且保持溫度穩(wěn)定；本發(fā)明的反應(yīng)盤為封閉結(jié)構(gòu)，能保證反應(yīng)杯運行時不受阻礙且保持溫度傳導(dǎo)；本發(fā)明的試劑倉冷凝水能夠及時排除，防止冷凝水對試劑污染；本發(fā)明的控制系統(tǒng)分別通過加熱組件、制冷倉控制制熱以及制冷過程以此實現(xiàn)試劑的精確控溫。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及蛋白分析儀技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種蛋白分析儀溫控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

體外診斷設(shè)備中，為了使試劑與樣本充分反應(yīng)，反應(yīng)杯內(nèi)溫度需為37度，以模仿人體體內(nèi)溫度，試劑存儲時所需環(huán)境為0到4度，需要一套溫控閉環(huán)系統(tǒng)保證反應(yīng)盤與試劑倉能快速且持續(xù)穩(wěn)定達到需求溫度。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明旨在提出一種蛋白分析儀溫控系統(tǒng)，通過合理設(shè)計溫控組件的硬件部分以及控制部分，實現(xiàn)了反應(yīng)盤與試劑倉能夠快速且持續(xù)穩(wěn)定達到需求溫度。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種蛋白分析儀溫控系統(tǒng)，包括溫控組件以及控制系統(tǒng)，所述溫控組件包括加熱組件以及制冷倉，所述控制系統(tǒng)分別通過加熱組件、制冷倉控制制熱以及制冷過程以此實現(xiàn)試劑的精確控溫。

進一步的，所述加熱組件包括反應(yīng)盤、溫度傳感器、加熱線圈)以及溫控槽，所述反應(yīng)盤、溫度傳感器、加熱線圈安裝于溫控槽底部并通過導(dǎo)熱硅脂進行封閉處理。

進一步的，所述制冷倉包括依次安裝的試劑倉、制冷片、散熱片以及散熱風(fēng)扇。

進一步的，所述試劑倉底部設(shè)有漏孔，所述漏孔用于將廢液通過廢液接口排出。

進一步的，所述控制系統(tǒng)包括控制電路以及相應(yīng)的控制算法，所述控制算法通過控制電路進行測溫并根據(jù)測算溫度驅(qū)動加熱組件以及制冷倉進行相應(yīng)的制熱或制冷。

進一步的，所述控制電路通過單片機、溫度傳感器實現(xiàn)實時高精度監(jiān)測試劑溫度。

進一步的，所述控制算法為部分PID控制算法，當(dāng)溫度達到給定的最小設(shè)定溫度值，開啟PID控制算法控制加熱組件精確升溫，并能通過制冷倉進行制冷控制，達到指定所需溫度值。

進一步的，所述部分PID控制算法計算過程為：

數(shù)字PID控制器的算法差分方程：

式中u_P(n)＝K_Pe(n)稱為比例項

稱為積分項

增量式PID控制算法實現(xiàn)：

Δu(n)＝a₀e(n)+a₁e(n-1)+a₂e(n-2)

式中

在算法實現(xiàn)過程中，考慮到加熱芯片的開關(guān)控制頻率，這里選用3S為時間單位作為控制基準；

參數(shù)整定過程：

先確定P參數(shù)，P參數(shù)決定了溫升的時間和超調(diào)量，將P參數(shù)由小逐漸增大，測試認為超調(diào)量在合理范圍內(nèi)，并且加熱時間相對合理后，固定P參數(shù)，然后調(diào)整積分參數(shù)，積分參數(shù)決定了控制最終的穩(wěn)定度，也決定了反饋控制的反應(yīng)速度，該參數(shù)也是由小到大逐漸調(diào)整。