一种用于生物物质提取设备的温度测试校准装置的制作方法

1.本实用新型涉及测试计量领域，具体涉及一种用于生物物质提取设备的温度测试校准装置。


背景技术：

2.生物物质提取设备是用于提取生物物质的仪器设备，如核酸提取仪，核酸提取仪是应用核酸提取试剂完成样本核酸提取的一类核酸提取纯化设备，其原理是在一定温度、振动等条件下，对样本进行裂解、提取和纯化。提取仪由温控系统、振荡系统、取液系统和分离纯化系统全部或部分组成。由于其在工作中对温度的控制精确度要求高，对核酸提取仪进行温度测试和校准，尤其是针对其温度示值误差、温度均匀性、温度稳定性等核心指标的测试和校准重要性日益突出。
3.国内外自动核酸提取仪厂家和型号众多，仪器技术含量高，其核酸提取的原理、技术方案也不尽相同，仪器内部结构复杂、精密度高，且多数仪器工作时处于封闭状态，传统的温度测试校准装置难以适配大多数的自动核酸提取仪器。不同型号的仪器的加热模块加热孔排布、加热孔数量、孔表面形状等规格众多，温度测试校准装置存在布点灵活性和探头贴合性不高的问题。另外，加热孔之间在水平方向并不完全在同一平面，各个孔的高度存在微小的差异，容易造成测试探头贴合不紧密引入测试误差。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种用于生物物质提取设备的温度测试校准装置，能够解决现有技术中温度测试校准装置存在布点灵活性和探头贴合性不高的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于生物物质提取设备的温度测试校准装置，包括测温探头和电路板，复数个测温探头组成的探头阵列与电路板电性连接，所述探头阵列和电路板组成的用于生物物质提取设备的温度测试校准装置可单个使用或者组合到一起使用，所述探头阵列中的任一测温探头的检测值被选择性的获取。
6.所述任一测温探头的检测值可被选择性的获取的方式为：选择部分测温探头实施测量或者获取探头阵列中的所有测温探头的数据后选择需要的测温探头的检测值；和/或，所述测温探头的值通过电路板以有线方式和/或无线通信的方式传输至上位机。
7.所述电路板上方固定连接有上壳体，在所述上壳体上固定有配重块。
8.所述配重块与上壳体上的定位机构配合连接。
9.所述电路板下设置下壳体，所述下壳体与上壳体将电路板夹在中间，所述上壳体、电路板和下壳体通过紧固件连接，所述下壳体上设置有可供所述测温探头穿过的通孔。
10.所述测温探头由金属头、温度传感器和探头壳体组成，所述探头壳体为中空贯通结构，所述金属头设置于探头壳体下端，所述温度传感器设置在金属头内并引出导线与电路板电连接。
11.所述探头壳体上端设置有与下壳体配合进行限位的结构，所述结构防止探头壳体
脱离下壳体。
12.所述下壳体内设置有弹簧，所述弹簧一端设置在探头壳体顶部，另一端设置在下壳体或电路板上，以使得所述测温探头在下壳体内的通孔内运动。
13.所述金属头为以下材料的一种：铜、铝、银、铜合金、铝合金、银合金；
14.和/或，所述金属头表面镀金处理；
15.和/或，所述金属头底端面为球面、平面或椭球面；
16.和/或，所述金属头为中空结构；
17.和/或，所述金属头和温度传感器之间填充导热材料；
18.和/或，所述探头壳体为隔热材料。
19.和/或，所述金属头通过螺纹或卡扣与探头壳体连接。
20.所述电路板上设置有控制模块、电源模块、无线收发模块和/或有线传输模块；所述控制模块电性直接连接测温探头或者通过温度采集电路连接测温探头，所述控制模块还连接无线收发模块和/或有线传输模块。
21.本实用新型的有益效果是：
22.(1)能够根据当前核酸提取仪加热孔的位置，配置当前需要的测温探头进行工作，并使用这些探头的数据用于输出测试校准报告；这种测温探头的布局形式能够适配各个厂家不同型号的仪器；
23.(2)增加了配重块，接触性更好，温度测试更准确；
24.(3)优化了测温探头和电路板或者下壳体之间的弹性配合结构，使得测温探头对加热孔的适配性更好。
附图说明
25.图1为温度测试校准装置结构图；
26.图2为生物实验室常用的96孔反应板孔位排布给出的测温探头布点图；
27.图3为测温探头内部结构及连接关系图。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.实施例1
30.本实施例提供一种用于生物物质提取设备的温度测试校准装置，参阅附图1-2，包括测温探头103和电路板102，其特征在于，复数个测温探头103组成的探头阵列与电路板102电性连接，所述探头阵列和电路板102组成的用于生物物质提取设备的温度测试校准装置可单个使用，所述探头阵列中的任一测温探头103的检测值被选择性的获取。
31.图2为生物实验室常用的96孔反应板的孔位排布给出的测温探头布点图，如果本实施例中的测温探头103为8*12探头阵列，能够测全96孔反应板中的所有孔的温度，即测温探头103单个使用即可满足96孔全测的需求。
32.作为另外一种实施方式，由于将8*12探头阵列中的所有测温探头103置于同一个电路板102上，对电路板102的强度和电路布置要求相应也会增加；因此，该优选的实施方式是将96个探头阵列布置在多个电路板102上实现多个温度测试校准装置，再将多个所述探头阵列和电路板102组成的用于生物物质提取设备的温度测试校准装置组合到一起使用。
33.本实施例中，选择性的获取任一测温探头103的检测值是指在只需要检测部分孔位的温度时，可以选择获取某一测温探头103的检测值。如图2所示，可通过配置需要实施测量的探头，而不需要测量的探头不工作的方式实现，即通过是否为测温探头103供电或者在电路板102中采集数据时只采集某一部分探头的方式实现，能够实现如图2中的所述位置探头测点的测量。
34.作为一种另外的实施方式，也可以在采集到所有探头数据后，只选择被选取的探头的数据发送至上位机，或者，全部发送到上位机后，在上位机中选取探头的数据进行显示。
35.参见附图1，所述电路板102上方固定连接有上壳体101，在电路板102和上壳体101上设置有相互配合的孔位，可使用螺钉、螺栓等方式进行固定；在所述上壳体101上固定有配重块2；所述配重块2为金属块，与上壳体101上的定位机构配合连接，所述定位机构可为螺孔螺钉或者卡扣等定位连接方式。
36.本实施例中，所述电路板102下设置下壳体104，所述下壳体104与上壳体101将电路板102夹在中间，所述上壳体101、电路板102和下壳体104并通过紧固件连接，所述紧固件可为螺栓、螺钉或者卡扣等实现将三者固定到一起的配合件，为了便于测温探头103穿过下壳体104，在下壳体104上设置有可供所述测温探头103部分穿过的通孔。
37.参见附图3，所述测温探头103由金属头、温度传感器和探头壳体108组成，所述探头壳体108为中空贯通结构，所述金属头设置于探头壳体108下端，所述温度传感器设置在金属头内并引出传感器导线107与电路板102电连接。
38.本实施例中，所述温度传感器采用小封装(0603或0402封装)ntc电阻或专用温度传感ic芯片作为温度传感器件；当采用ntc电阻作为的温度传感器，还需要设置温度采集电路，所述温度采集电路包含模拟信号调理电路、adc转换电路组成，在mcu的控制下读取adc转换芯片的温度信号；当采用专用温度传感ic芯片作为的温度传感器，设置在电路板102上的mcu通过数据总线(一般为i2c总线)直接读取多个温度传感ic芯片的温度信号。
39.所述探头壳体108上端设置有与下壳体104配合进行限位的结构，所述结构防止探头壳体108脱离下壳体104，附图3中示出了探头壳体108和下壳体104之间的配合结构。
40.所述下壳体104内设置有弹簧105，所述弹簧105一端设置在探头壳体108顶部，另一端设置在电路板102上，以使得所述测温探头103能够在下壳体104内的通孔内运动。
41.作为另外一种实施方式，所述弹簧105一端设置在探头壳体108顶部，另一端设置在下壳体104上(图未示出)，也可以实现测温探头103在下壳体104内的通孔内运动。
42.本实施例中，所述金属头为导热材料，以便快速获取加热孔内的温度，所述导热材料根据需求可选择为：铜、铝、银、金，或者铜合金、铝合金、银合金、金合金；作为另外一种实施方式，为了节省成本，也可以采取在金属头表面镀金的方式实现快速导热。
43.本实施例中，为了配合不同的加热孔，所述金属头底端面为选为球面、圆锥面、方锥面、平面或椭球面等不同的形状。
44.本实施例中，为了便于温度传感器的放置以及温度采集，所述金属头设置为中空结构；中空腔体内径为2-10mm。
45.作为一种优选的实施方式，所述探头壳体上端的限位结构外径为5-15mm。
46.作为一种优选的实施方式，所述探头壳体中部的长度为10mm-50mm，外径为4mm-20mm，内径为2mm-10mm。
47.本实施例中，为了快速采集到准确的温度值，所述金属头和温度传感器之间填充导热硅胶等导热材料。
48.本实施例中，为了防止温度波动以获取准确的加热孔中的温度值，探头壳体108材料选择为塑料材质或者耐高温的高分子隔热材料。
49.本实施例中，为了便于组装和制造，所述金属头通过螺纹或卡扣与探头壳体108连接。
50.本实施例中，在电路板102上设置有控制模块、电源模块、无线收发模块和/或有线传输模块；所述控制模块电性直接连接测温探头103或者通过温度采集电路连接测温探头103，所述控制模块还连接无线收发模块和/或有线传输模块。
51.所述控制模块可选为mcu控制电路，mcu芯片外围电路一般包括电源芯片、晶体振荡器、i2c接口或uart串口等；为了支持无线通讯，mcu须支持无线通讯协议(较优的，支持蓝牙、wifi或zigbee协议)，其外围器件须增加天线匹配电路及天线。控制软件烧录在mcu芯片或外围flash存储芯片中，并控制其工作流程。
52.无线收发模块，主要支持无线收发功能的mcu芯片及其外围天线匹配电路、天线组成。
53.电路板102上还设置有电源管理模块，整个电路由1-4个纽扣电池供电，通过电源转换芯片(dc/dc芯片或ldo芯片)转换成系统各个模块所需的电压，并支持根据需要开启或关闭某个模块的供电，提高电源管理的灵活性，尤其是提高低功耗管理能力。
54.电路板102上还设置有存储器件，一般为flash存储芯片或eeprom芯片，在mcu的控制下用来存储设备信息、校准数据、出厂信息、测试数据等数据。
55.电路板102上还设置有包含开关机按键、led指示灯等的外围设备。
56.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。