CN102149474A - 带有测试器件的调温设备和用于测试调温设备的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及对至少一个样本、特别是PCR样本执行调温程序的调温设备，包括：至少一个调温块，配置为用于接收至少一个样本；至少一个调温器件，设置为用于对所述至少一个调温块进行调温；至少一个温度测量器件，配备给所述调温器件；至少一个控制回路，用于调节温度并且配备有至少一个调温器件和配备给该至少一个调温器件的至少一个温度测量器件；至少一个控制器件，配置为用于控制该至少一个调温块的调温，其中，该调温设备包括配备给至少一个控制回路的至少两个温度测量器件，并且该调温设备配备有用于执行测试方法的测试器件，所述测试器件包括与所述至少两个温度测量器件中至少一个的信号连接，从而通过所述信号连接，所述调温设备的至少一个测试量是可检测的，该至少一个测试量表征该调温设备的运行状态。本发明还涉及一种检测调温设备的方法，该方法包括以下步骤：启动该方法；从至少一个第一时间开始，将至少所述第一调温器件运行至少一个第一周期；至少在第二时间，由配备给所述第一调温器件的所述至少一个第一温度测量器件中检测至少一个测量温度；使用所述至少一个测量温度确定该调温设备的至少一个第一测试量；将所述第一测试量与参考量进行比较。

Description

带有测试器件的调温设备和用于测试调温设备的方法

技术领域

本发明涉及一种用于对至少一个样本进行调温(tempering)的带有测试器件的调温设备和用于测试调温设备的方法。

背景技术

在检测实验室、研究实验室或者制造实验室调温设备被用作例如恒温器、恒温混匀器(thermomixer)或温度循环器，例如用于使液体样本达到期望温度。精确调节样本的预设温度对于化学反应特别重要，其顺利实现取决于要严格符合至少某一温度或者暂变温度曲线(temporarily chaning temperature profile)。这种化学反应的一个实例是聚合酶链反应(PCR)。通过PCR反应，能够有效扩增DNA序列，基于此，例如在药剂学、药学、研究或者司法科学中，采用所述方法变得越来越重要。

准确地维持某一温度值(该温度为在PCR调温期间，样本循环地经受的温度)，对于顺利实现PCR、特别是定量PCR来说非常重要。在PCR中，变性、引物杂交和延伸的循环周期通过不同的、精确限定的温度水平来控制。PCR的质量关键取决于所使用的调温设备组件的性能以及其运行条件。尤其是，例如，如果基于医学或者法医学的原因，对于PCR的可靠性和可复制性要求很高，则对所采用的调温设备的运行条件控制就变得越来越重要。

借助控制回路，带有可电调节的调温器件(例如珀耳帖元件)的调温设备能够非常方便地设定期望温度，其中该控制电路的促动元件(actuating member)为珀耳帖元件，测量元件包括温度传感器。在所述控制回路中，促动元件运行的目的是使测量元件测得的温度与设定的温度相符。然而，这种设备会出现故障，从而损害其性能，但是如果在运行期间可被用户直接识别出来，则不会妨碍设备的功能。这些故障可以是例如调温器件随着其寿命发生的性能变化或者是传感器的漂移。尤其是，对于温度传感器的可运行性的检测，公知地是利用外部温度计和测量设备温度的校准装置，但是，这种测量对硬件、人力和时间的消耗要求较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的调温设备和一种用于测试调温设备功能的改进的方法，尤其是，该调温设备能够可靠地运行，并且尤其是，能够容易地检测出运行故障。

上述目的通过如本发明权利要求1所述的调温设备和如权利要求6所述的方法得以实现。本发明的优选实施方案是从属权利要求的主题。

本发明的对至少一个样本、特别是PCR样本执行调温程序的调温设备，包括：至少一个调温块，配置为用于接收至少一个样本；至少一个调温器件，设置为用于对所述至少一个调温块进行调温；至少一个温度测量器件，配备给所述调温器件；至少一个控制回路，用于调节温度并且配备有至少一个调温器件和配备给该至少一个调温器件的至少一个温度测量器件；至少一个控制器件，配置为用于控制该至少一个调温块的调温，其中，该调温设备包括分配给至少一个控制回路的至少两个温度测量器件，并且该调温设备配备有用于执行测试方法的测试器件，所述测试器件包括与所述至少两个温度测量器件中的至少一个的信号连接，从而通过所述信号连接，所述调温设备的至少一个测试量是可检测的，该至少一个测试量表征该调温设备的运行状态。

这种调温设备优选为用于对至少一个样本同时进行混合和调温的恒温混匀器或者配置为用于对至少一个样本执行调温程序的恒温器。因此，调温程序至少包括将至少一个样本调到至少一个目标温度的步骤。优选地，通过手动或自动在所述至少一个控制回路将至少一个设定温度设定为目标温度来实现上述程序。

进一步地，所述调温设备优选包括恒温循环器的功能或者优选配置为恒温循环器。恒温循环器优选适用于在至少一个PCR样本中进行PCR反应。所述调温设备优选为恒温循环器。因此，调温程序至少优选包括PCR循环的调温步骤，在该PCR循环期间，以时间顺序对PCR样本进行调温至至少两个或三个温度。借助单个调温程序，优选通过将PCR循环的调温步骤重复执行多次、尤其是10次至70次，在至少一个PCR样本中进行PCR反应。期望使用空间温度梯度、即具有至少两个不同温度的空间变化温度图形，找出PCR的临界温度水平。基于所述目的，沿一定距离在调温块中形成温度梯度，沿该距离还设置有多个PCR样本，因此这些样本被暴露在不同温度下，导致PCR结果的质量不同。例如可以通过设置在调温块下方的至少两个调温器件形成温度梯度，如WO 98/020975 A1中所描述的。这提供了如下优点：借助所述至少两个调温器件产生相同的温度，能够使调温块的温度均匀。此外，可以使用温度梯度来使调温块的容器中样本保持在不同温度下，如果样本在不同的反应阶段成组流动，那么这么做是合理的。因此温度梯度可以具有连续的温度变化或可以是阶梯状的。或者，可以通过其他设置产生温度梯度，其中对调温块应用至少两个不同温度。调温设备可以包括一个或多个调温器件，即使对少量样本使用一个调温器件，例如对每个样本使用一个调温器件或对两个样本使用一个调温器件也是可能的。

其他可能的调温设备是能够同时对一个或者多个样本应用调温程序的工作站以及其他设备。

优选根据WO 98/020975 A1中描述的调温块配置本发明的调温块。这里调温块指的是允许对设置在调温块上或调温块中的至少一个样本进行调温的组件。优选地，调温块包括至少一个整体成形的、优选大体为立方形的组件，其由热传导性好的材料、特别是金属例如铝或银制成。更可能以及更优选地，将所述调温块分成分成至少两个(特别是三、四、五、六或更多个)由热传导性好的材料制成的整体成形部分，这些整体成形的部分由热传导性差的介质或材料间隔开。在所述组件中或在所述多个部分的每个部分中，优选在其上表面设置至少一个用于接收样本或样本管的容器。所述容器优选设置为所述部分或所述调温块表面处的凹槽。所述容器或凹槽优选配置为与样本容器大面积接触，以实现从调温块到样本容器再到样本容器内样本之间的有效热传递。当下文中提及调温块时，如果未另外规定或者如果不合理，其也指调温块部分。

优选，所述调温块配置为接收多个样本或样本容器。优选，所述调温块配置为接收至少一个样本板，在所述样本板处，并排设置有多个样本容器。这种样本板优选是微量滴定板(microtiter plate)或PCR板。本文中样本容器的数目，尤其是，分别为优选的2、4、8、12、16、24、48、96、384或1536。

优选将调温器件配备给控制回路并且优选该调温器件为电可控器件。组成部件的“配备”例如将调温器件或调温设备配备给控制回路，在本发明的范围内优选包括功能性配备，据此，组成部件执行控制回路的功能，并且例如作为控制回路的一部分调节调温块至少一部分的温度，该组成部件包括例如将调温器件用作控制回路的促动元件。优选地，所述调温器件包括珀帖尔元件。但是，可以提供另一种形式的调温器件，例如包括电阻元件的调温器件。为了对所述至少一个调温块进行调温，优选将调温器件设置在调温块的下侧。调温器件优选与调温块大面积地接触，其中所述调温器件可对尺寸进行调整，使得能够借助单个调温器件对多个样本进行调温。为实现这一目的，调温器件优选设置在装载样本或样本容器的多个容器下方，所述容器设置在调温块中的调温器件上方。

对每个调温器件配备至少一个温度测量器件。因此，所述温度测量器件适于测量借助所述调温器件对调温块调节的温度。但是，所测得的温度可更少地受到未配备有温度测量器件的这种调温器件的影响。将温度测量器件配备给调温器件(该调温器件功能上配备给控制回路)优选包括所述温度测量器件也执行控制回路的功能，例如用作控制回路的一部分以调节调温块至少一个部分的温度，尤其是，所述温度测量器件用作控制回路的测量元件。为了检测调温块的温度，所述温度测量器件优选设置在所述调温块处。温度测量器件优选设置为与所述调温块相隔一段距离。这一距离优选与调温器件与调温块的容器之间的距离相对应。这样设置的优点在于能够借助所述温度测量器件测量温度，该温度测量器件悬挂在所述容器处，从而将该温度测量器件应用于所述样本容器。但是也可以选择不同的距离。进一步地，优选将至少一个温度测量器件设置在调温块的边界区域。优选，在调温块可能的最大距离内设置至少两个调温器件，其中，该最大距离可以例如通过调温块(调温块部分)的长度或宽度和/或大小和/或其它预设参数(例如温度测量器件设置在调温块的上侧或边界侧的位置)来确定。由于环境温度或者由于环境空气的对流热传输，调温块的边界侧能够提供与调温块的中心区域不同的温度。因此，调温块的边界侧的测量尤其具有能够实现温度控制的优点。此外，边界区域测量的优点在于能够产生和控制调温块内从一端(即，调温块的边界区域)延伸至另一端的温度梯度。在边界区域处测量此外还具有优点，这是因为温度测量器件不会干扰调温块内的热流动。优选将温度测量器件贴附(例如粘帖)在调温块上，或者优选将温度测量器件部分地并入调温块的凹槽或开口。温度测量器件优选可以是电子组件，并且例如可以包括半导体温度传感器、热电偶或者高温计。

优选，将至少一个温度测量器件设置为与至少一个调温器件相距较短距离或直接接触。所述短距离优选比调温块厚度的0.5倍、0.25倍或0.1倍小。所述温度测量器件优选功能上配备给控制回路或者优选非功能上配备给控制回路。短距离的优点在于在温度测量器件与调温器件之间产生了较短距离用于热传递，从而与温度测量器件与调温器件之间距离较长的情况相比，可以更快地检测到调温器件的温度变化。尤其是，这样做的优点在于特别是借助本发明的测试方法，能够检测调温器件的可操作性。测试方法的较短总持续时间具有这样的效果：能够更频繁地进行测试，从而能够更好地监测调温设备的可靠性。

优选，调温设备还提供至少一个温度测量器件，其配置作为安全传感器。这种安全传感器优选与控制器件信号连接并且配置为能检测调温设备的预设极限温度。这种检测优选包括调温设备的安全步骤，例如输出报警信号或者关闭调温设备。安全传感器优选设置在配备给控制回路的温度测量器件附近，用于保护调温块的温度。该安全传感器不配备给控制回路。这样，控制回路的故障不太可能也包括安全传感器的故障。所述温度传感器的“附近”优选是一个区域，其与温度传感器相隔一定距离，其中该距离优选小于调温设备的配备给至少一个控制回路的两个温度传感器的最大距离，优选小于调温设备的配备给控制回路的两个温度传感器的最小距离，优选小于调温器件的宽度，优选小于调温块的高度，该距离例如是3cm并且优选小于1cm。优选将安全传感器设置为与另一温度测量器件直接或间接接触，尤其设置为不与调温块一部分或环境空气间隔开。

优选控制器件配备有控制回路，所述控制回路配置为对至少一个调温块的调温进行控制。但是，也可以或者优选地提供调温器件和配备给所述一个调温器件的至少一个温度测量器件，通过程序控制将所述调温器件和至少一个温度测量器件从他们的控制功能(促动元件、测量元件)排除或关闭，从而使所述至少一个温度测量器件至少仅暂时不配备给控制回路。对所述调温器件和所述温度测量器件的这种控制为测试方法的配置提供了进一步增强的灵活性。此外，组件特别是温度测量器件相对控制回路的独立性能够借助所述组件使测试所述控制回路可靠性增加。在借助所述控制回路调节调温块中的温度期间，所述控制器件与所述至少一个控制回路和配备给所述至少一个控制回路的至少一个温度测量器件信号连接。

在本发明的范围内，考虑将两个器件信号连接，通过这种连接可以相互交换信号。从而，所述信号优选与媒介(medium)连接，例如导电体或半导电体。可能地并且优选地，在所述两个信号连接器件之间交换的所述信号经由媒介器件(mediation device)交换，例如通过使第一器件向媒介器件发射信号，于媒介器件中在第二器件存取该缓冲信号之前缓冲并且可选地修改该信号，以接收该信号。例如，控制回路的所述温度测量器件能够提供测量信号，通过控制回路的存储器件(memory device)缓冲该测量信号，以使测试器件能够访问所述存储器件用于接收所述测量信号。在这一实例中，测试器件与温度测量器件信号连接。但是，也能够不联接至导电材料，例如可以通过电磁线(例如微波或红外线)以及经由至少被气体填充的空间通过声波，来传输所述信号，即传输至空间。此处，通过术语“信号连接(signal-connected)”包括单向以及双向传输线。

对于每个控制回路，优选配备有至少两个温度测量器件和配备给所述温度测量器件的至少一个调温器件。传统的调温设备(特别是恒温循环器)通常每个控制回路具有多于一个的调温器件和温度传感器。这样，通常不能够识别出调温器件的故障，这是因为性能上的偏差不一定导致温度测量器件测量温度失败，所述温度测量器件用于测量由所述调温器件进行调温的调温块部分的温度。但是，由于经由单个调温器件在不同位置引入了不同的功率比，因此性能上的所述偏差导致了温度的不均匀分布。此外，不能识别出例如由接触的变化或漂移引起的传感器值不正确。为了改善所述情况，将至少一个温度测量器件、特别是第二温度测量器件配备给每个调温器件。这样可以以灵活的方式，特别是借助于测试器件来执行多个测试方法。通过将测试量、特别是温度测量值和温度变化速率与参考值、特别是其他测得的测试量进行比较，可以确定网络组件、调温设备的单个组件或者整个调温设备的运行状况。测试器件优选与至少一个、特别是每个控制回路信号连接，并且优选与至少一个、特别是配备给所述控制回路的每个温度测量器件信号连接。

特别优选地，调温设备包括配备有至少两个调温器件和至少两个温度测量器件的至少一个控制回路，其中，每个调温器件配备有至少一个温度测量器件。尤其是，调温设备优选包括多个控制回路，每个控制回路配备有两个调温器件和两个温度测量器件。所述多个优选为2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个或更多。

优选，将正好一个温度测量器件配备给每个调温器件，并且优选将所述调温器件配备给所述温度测量器件。进一步优选地，将至少两个、尤其是正好两个温度测量器件配备给一个调温器件。这样，可以进一步改善调温设备的测试并且特别使得调温设备的测试更可靠和准确，以此使得调温设备得到改善。此外，优选将正好两个温度测量器件配备给每个调温器件并且将所述调温器件配备给所述两个温度测量器件。

调温设备优选包括：至少两个调温器件，设置为对所述至少一个调温块进行调温；至少两个温度测量器件，其中为每个调温器件配备至少一个温度测量器件；以及至少一个第一控制回路和一个第二控制回路。使用至少两个控制回路，尤其是，使得能够对所述至少一个调温块使用至少两个不同温度。优选地，设置所述至少两个调温器件以产生在所述至少一个调温块内延伸的温度梯度，即具有至少两个不同温度值的温度曲线。应该理解，也可以借助两个不同调温器件对至少一个调温块使用单一温度。优选地，所述测试器件包括与所述第一和第二控制回路的每个调温器件和每个温度测量器件的信号连接，其中借助测试器件，能够确定配备给第一控制回路的第一测试量，并且能够确定配备给第二控制回路的第二测试量。优选地，所述测试器件包括对所述两个测试量进行比较或者对所述测试量与另一参考量进行比较的装置，该参考量可以是存储量或者测试量，特别是测试量。

所述控制器件优选包括配置为控制对至少一个调温块的进行调温的电路。此外，所述控制器件优选包括用于数字数据处理的装置。控制回路优选包括处理单元(可以是CPU)、微处理器或者微控制器。优选地，所述控制器件包括配置为用于处理程序代码、特别是用于处理调节温度的程序或者执行测试方法(特别是本发明测试方法)的程序的电路。此外，控制器件优选包括用于存储数据或信号的至少一个存储单元，其优选也可以从控制器件中移除。所述存储单元优选包括用于暂时存储数据的数据存储器(例如RAM)和/或用于永久存储数据的数据存储器(例如硬盘或闪存)。此外，所述控制器件优选包括至少一个接口，用于在所述控制器件和另一器件(例如外部实施方案中的测试器件)之间建立与外部数据存储器、控制设备、外部PC、控制面板或者另一器件信号连接。此外，所述控制器件优选包括用于控制组件能量供应的电路(例如电力电子电路)，其可以用作所述控制器件、所述至少一个调温器件和所述至少一个温度测量器件的例如电源。为了借助所述控制回路在所述调温块内调节温度，将所述控制器件与所述至少一个控制回路和配备给所述至少一个控制回路的至少一个温度测量器件信号连接。

测试器件优选设置在调温设备中并且优选结构性地集成在控制器件中。但是，也可以并且优选地，测试器件是至少大体上独立的组件。测试器件优选包括执行测试方法所需的适于处理信号的电路。优选地，鉴于没有信号线必须一起使用，因此测试器件的电路为至少大体上独立于控制器件的电路。在此情况下，优选以与控制器件的电路之间具有空间偏移度的方式设置测试器件的电路。这有以下优点：这种设置更灵活并且例如能够配置为(例如通过封装)使不利的热影响或腐蚀性影响最小化。这样，能够改善测试器件的可靠性从而改善调温设备的可靠性。测试器件优选包括与至少一个调温器件的至少一个信号连接，其输出影响调温器件运行状况的信号。测试器件优选还包括与至少一个控制回路的至少一个信号连接，通过该信号连接测试器件能够与控制回路的至少一个组件交换信号，该至少一个组件例如是控制回路的控制提供给调温器件的电源的促动元件或者该控制回路的测量元件(传感器)。此外，测试器件优选与控制并测量输入给调温元件的功率的至少一个功率控制器件信号连接。

更可以地并且优选地，将配备给所述调温设备用于执行测试方法的测试器件设置在调温设备的外部，其中所述测试器件包括与所述至少一个温度测量器件的信号连接。在外部实施方案中这种测试器件的所述信号连接优选经由放置在所述调温设备、特别是所述控制器件处的接口实现。这样，例如借助尤其能够控制多个调温设备的控制中心或实验信息管理系统(LIMS)，能够实现测试方法的集中控制(central control)。

优选在没有用户对所述调温设备手动干扰的情况下，借助外部测试器件执行测试方法，并且优选自动执行该测试方法。外部测试器件尤其可以包括控制器件，该控制器件可以包括微控制器、输入器件(例如键盘)、输入面板和输出器件(例如显示器)。优选地，外部测试器件可以是PCR工作站。尤其是，外部测试器件可以是外部控制中心或控制器件(例如PC或工作站)的组件，其例如在自动测量系统中或借助LIMS管理控制其他器件的任务。

优选地，所述调温设备、特别是所述控制器件配置为对调温设备的至少一个功能或者所述调温设备的组件进行远程控制。优选地，所述调温设备、特别是所述控制器件配置为远程访问所述调温设备的至少一个组件。优选地，所述调温设备、特别是所述控制器件配置为远程访问配备给所述调温设备用于执行测试方法的外部测试器件。通过还包括具有与控制电路和温度测量器件的信号连接的所述外部测试器件，能够远程控制测试方法的执行。例如，可以规定通过服务专家(service professional)远程执行测试方法或自动执行测试方法，以确定所述调温设备的运行状态并且获得运行数据、尤其是调温设备的所述至少一个测试量，用于监测所述调温设备的功能或者对所述调温设备的运行状态的进行远程诊断。尤其是，可以规定所述外部测试器件为诊断与维护设备的一部分，其中服务专家与所述调温设备连接用于测试器件的运行。但是，还可以并且优选的是，所述外部测试器件经过较长距离与所述调温设备信号连接。优选地，所述调温设备、尤其是所述控制器件配置为用于经由网络连接或互联网连接或类似长距离线的信号连接。在此情况下，外部测试器件可以经由所述长距离线与所述调温设备信号连接，并且启动测试方法并执行该测试方法。由于信号连接可以以无线形式实现从而越过较长的距离并且穿过壁和障碍物，例如通过电磁信号在GHz范围内传输，因此所述调温设备的测试量可以配置得更为灵活。

调温设备更优选包括启动器件，用于手动和/或自动启动由测试器件执行的测试方法。启动器件优选结构上集成在测试器件或控制器件中，但是也可以独立地提供。启动器件优选包括适于处理启动信号和/或尤其是适于处理启动程序代码的电路。启动器件优选配置为用于手动启动、尤其是直接或延时启动所述调温设备的测试器件的测试方法。启动器件可以包括至少一个输入器件，例如促动元件、例如也许是旋钮或者位于调温设备控制面板上的感测区域(sensor field)，该启动器件与所述测试器件信号连接并且配置为至少用于通过用户产生启动信号。此外，启动器件优选配置为用于自动启动所述调温设备的测试器件的测试方法。自动启动还包括半自动启动。为了执行半自动启动，例如借助于启动程序，优选将启动器件配置为使通过用户驱动输入器件变为测试方法的自动、尤其是程序控制启动。尤其是，启动器件装配有至少一个启动程序，用户可以借助于所述输入器件选择启动程序以确定启动至少一个测试器件。

启动器件、尤其是启动程序优选配置为借助于所述调温设备，在每次测量所述至少一个样本之前或之后，启动测试方法，并且该测试方法尤其在每次执行调温程序时启动。启动器件、尤其是启动程序进一步配置为：在调温程序中，在每n次(n≥1)启动调温设备之后或者在每n次使用调温设备之后，以常规的周期自动启动测试方法。此外，启动器件、尤其是启动程序优选配置为在调温设备已确定的总运行时间之后，自动启动测试方法。此外，启动器件、尤其是启动程序优选配置为通过开启调温设备、尤其是自动从待机模式转为执行所述测试方法，在调温设备的预定闲置时间之后自动启动该测试方法。启动器件、尤其是启动程序更优选设置为启动测试方法并且将要执行的测试方法的类型配备给某一类型的调温程序。所述配备可以永久地存储在调温设备或测试器件中或者也可以由用户、尤其借助输入器件来配备。尤其可以规定在执行调温程序时，自动通知用户测试结果或者尤其在调温程序执行之前、期间或之后，发布关于调温设备运行状况信息的证明(certificate)。借助所述通用的启动方法，能够改善调温设备的可靠性，同时对于用户而言能够更灵活和舒适地执行测试方法。优选地，将调温设备、尤其是启动器件配置为用于执行多个、尤其是执行所有所述启动替代(starting alternative)。

测试器件配置为用于执行测试方法。测试方法包括所述测试器件内的一系列步骤，所述测试器件与所述调温设备信号连接，其中借助所述步骤，调温设备的至少一个测试量是可以确定的，该测试量表征调温设备的运行状况。所述步骤尤其包括产生所述启动信号，以及控制至少一个温度测量器件和处理测得的数据。优选通过处理至少一个测试程序代码来执行测试方法。此外，优选在执行所述调温设备的调温程序之前或之后，执行测试方法。但是，也可以并优选地在执行调温设备的调温程序期间部分地或全部执行测试方法。优选地，该测试器件配置为在执行调温程序期间至少部分地执行测试方法。这样，一方面可以节省时间，另一方面例如可以通过确定每个调整温度值或每次接近温度值的测试量，来进行单独地保护调温程序进展的测试，该测试量表征所述步骤期间调温设备的运行状况。这使得能够例如对每个调温程序发布具体的证书，改善例如PCR表现的可靠性。

此外，调温设备优选包括至少一个功率控制器件，该功率控制器件配置为控制和/或测量输出至至少一个调温器件的功率，尤其是电力。此外，测试器件优选包括与所述至少一个功率测量器件的信号连接，从而能够确定输出至这种调温器件的功率，并且该功率可作为测试方法、尤其是本发明测试方法中使用的数据。这种用于测量电功率P＝U·I的功率测试器件可以例如包括例如数字功率表。在数字功率表中，借助优选高采样率，将电流和电压的瞬时值数字化，并且在计算单元中计算该电流和电压的瞬时值，以确定电功率P＝U·I。

调温设备、尤其是控制器件优选包括计时器，其优选与测试器件信号连接。优选地，测试器件包括至少一个计时器。

调温设备和/或测试器件分别优选配置为用于执行本发明的测试方法。

本发明调温设备的进一步特征和优点可以通过对本发明及其优选实施方案测试方法的以下描述推导出来。

通过本发明用于测试调温设备的至少第一测试量的方法，进一步实现了本发明的目的。尤其通过将调温设备配置为恒温混匀器、恒温器或温度循环器可以执行该方法。

本发明的方法用于测试调温设备的至少一个第一测试量，其中该调温设备用于对至少一个样本、尤其是PCR样本进行调温，其中所述调温设备包括：至少一个调温块，配置为用于接收至少一个样本；至少一个第一调温器件，设置为用于对所述至少一个调温块进行调温；至少一个第一温度测量器件和至少一个第二温度测量器件，配备给至少一个控制回路，其中，对每个调温器件配备有至少一个温度测量器件；至少一个控制器件，配置为用于控制该至少一个调温块的调温；以及至少第一控制回路，配备有至少一个调温器件和配备给该至少一个调温器件的至少一个温度测量器件。其中该方法包括以下步骤：启动该方法；从至少一个第一时间开始，将至少所述第一调温器件运行至少第一周期；在至少第二时间，检测借助配备给所述第一调温器件的所述至少一个第一温度测量器件测得的至少一个测量温度；检测该调温设备的至少一个第一测试量并且使用所述至少一个测量温度；将所述第一测试量与参考量进行比较。

本发明所述测试方法的优点在于，可以监测调温设备和其组件的运行状况，特别是网络组件的运行状况，其中，所述网络包括至少一个第一调温器件和进一步地配备给所述至少一个第一调温器件的所述至少一个温度测量器件。将检测到的第一测试量至少配备给所述第一调温器件和至少所述第一温度测量器件。尤其是，所述第一测试量被配备给所述组件网络并且表征其运行状况。通过将所述第一测试量和参考量进行比较，可以监测运行状况，该参考量例如可以存储在调温设备的存储器件中、可经由接口获得或者通过控制器件计算得到。尤其是，在提供多于一个调温器件或者可以获得来自至少两个不同温度测量器件的测量数据情况下，能够通过比较两个或更多个测试量监测所述调温设备的运行状况，其中，例如可以将第一测试量配备给第一调温器件并且将第二测试量配备给第二调温器件，或者将第一测试量配备给第一温度测量器件或将第二测试量配备给第二温度测量器件。

优选地，除了第一测试量，至少部分同时地或者至少部分暂时顺序地测试第二测试量。可以将第二测试量配备给第二温度测量器件和/或与所述第一控制回路类似配置的第二控制回路。这具有以下优点，通过比较所述第一和所述第二测试量并且在出现预设的公差范围内偏差情况下显示故障，能够不使用出现的参考量作为存储数据也可以表征调温设备的运行状况。从而可以进一步提高测试方法的可靠性和功能性。

在本发明方法的第一实施方案中，其还另外提及了对测试设备的第二测试量的测试，其中所述第一控制回路配备有至少一个第二调温器件和配备给所述第二调温器件的至少所述一个温度测量器件，其中该方法包括以下步骤：从至少第一时间开始，将至少所述第二调温器件运行至少第一周期；在至少第二时间，检测配备给所述第二调温器件的所述至少一个第二温度测量器件测得的至少一个测量温度；使用所述至少一个测量温度确定该调温设备的至少第二测试量；将所述第二测试量与参考量进行比较。因此该方法对于调温设备是有用的，例如用于提高调温性能，该调温设备提供至少两个调温器件，每个调温器件分别配备有至少一个温度测量器件。通过使该方法独立地检测所述温度测量器件的测量温度，可以确定两个测试量，这两个测试量分别或者通过相互比较给出运行状况的信息。

优选地，对所述一个第一控制回路确定两个测试量，这样通过比较给出所述控制回路中使用的调温器件和温度测量器件的运行状况。此外，通过测试方法和调温设备的所述配置，识别出调温器件以及其配备的温度测量器件的网络是否有功能性故障的可能性很大。但是，在没有进一步规定的情况下，无法确定识别出的这种网络故障的是由于调温器件的故障还是温度测试器件的故障。但是，所述问题可以借助进一步建设性的规定、即借助第二实施方案中进一步配置的调温设备和测试方法来解决。在此情况下，控制回路的调温器件和温度测量器件必须配置为选择性地排除在系统外，并且配置为例如借助测试器件可分离。在此情况下，尤其是，在每个控制回路包括至少两个调温器件和分别配备给所述调温器件的至少一个温度测量器件的调温设备中，通过本发明方法的这种配置，能够确定温度测量器件和调温器件的各组件哪一个发生故障。

为此，控制回路优选提供相同数量的调温器件和温度测量器件，尤其是至少两个调温器件和至少两个温度测量器件，尤其是三个或四个，尤其优选两个。当调温设备处于正常调温运行时，使用配备给各调温设备中至少一个调温块至少一部分的两个调温器件T1、T2和配备给各个调温器件用于调节各部分温度的两个温度测量器件S1、S2，来调节所述部分的温度。从而，T1和S1或T2和S2相互之间可以设置得比T1和S2或T2和S1之间更靠近。为了调节温度，即对所述部分进行调温，使用调温器件T1和T2以及温度测试器件S1和S2。

首先，借助温度测量器件S1在恒定周期内运行调温器件T1，来确定温度差作为第一测试量。此外，借助所述温度测量器件S2在所述周期内运行调温器件T2，确定温度差作为第二测试量。通过分别将第一测试量和第二测试量与参考量相比较，可以确定是组件T1、S1的网络或T2、S2的网络出现故障。此后，确定第三测试量，接着优选确定第四测试量。第三测试量是由于借助T2在预设周期内带来的温度变化而在S1确定的温度差，第四测试量是由于借助T1的调温在所述周期内在温度测量器件S2造成的温度差。因此，首先仅经由网络T2、S1并且可选地之后仅经由T1、S2，对调温块(部分)进行温度调节。所述第三测试量与进一步参考量进行比较的结果给出了一对组件T1、S2或T2、S1是否发生故障的信息。通过与第一测试量和第二测试量进行比较，可以判断出组件T1、T2、S1或S2中哪个出现故障。例如，如果借助第一测试量确定网络S1、T2出现故障，并且借助第二测试量确定网络S2、T2没有出现故障，那么如果借助第三测试量确定网络S1、T2故障，则温度测试器件S1出现故障。如果可选择确定的且与网络T1、S2相对应的第一测试量没有显示故障，则可以确定所述诊断。

在本发明的第三实施方案中，其还另外涉及测试所述调温设备的第二测试量，其中所述调温设备包括至少一个与所述第一控制回路不同的第二控制回路，其中所述第一控制回路配备有至少一个第二调温器件和配备给所述至少一个第二调温器件的至少所述第二温度测量器件，其中所述方法包括以下步骤：从至少第一时间开始，将至少所述第二调温器件运行至少第一周期；在至少第二时间，检测由配备给所述第二调温器件的所述至少一个第二温度测量器件测得的至少一个测量温度；使用所述至少一个测量温度检测该调温设备的至少第二测试量；将所述第二测试量与参考量进行比较。因此该方法对于包括两个或更多个优选独立的控制回路的调温设备具有优点。这种调温设备用于在调温块中产生温度梯度。通过使该方法单独地检测所述控制回路的温度测量器件的测量温度，可以确定两个测试量，所述两个测试量通过相互比较或与参考量比较给出运行状况。

尤其是，如果将多个温度测量器件配备给调温设备的调温器件，优选使用本发明方法的第四种配置。使用所述方法检测测得温度的差值作为调温设备的测试量，所述方法除了根据本发明方法的步骤之外还包括以下步骤：在至少第二时间，检测所述至少一个第二温度测量器件测得的至少一个测量温度；通过形成所述第一温度测量器件和所述第二温度测量器件测得测量温度的至少一个差值，使用所述测量温度检测所述测试量，并且使用所述差值作为所述测试量。优选借助第一温度元件器件检测测量温度的第二时间(即第一温度测量器件的第二时间)与第二温度测量器件的第二时间为相同的时间。但是也可以在不同的时间点进行测量。所述差值为对所测试的温度测量器件运行状况偏差的测量(measure)。该方法的配置与上述方法的配置(指的是对第二测试量的检测)组合起来尤其有用，这意味着不仅仅所述第一测试量而且所述第二测试量也可以是借助两个(尤其是不同甚至是相同的)温度测量器件检测到的温度差。

优选地，使用绝对值作为测试量，例如使用时间、温度或时间差或温度差作为测试量。为此，优选借助控制回路调节设定温度，并且将这样测得的温度值用于测试方法。因此，本发明方法的第五实施方案还包括以下步骤：从所述第一时间开始对控制回路应用设定温度，其中所述控制回路配备有至少一个调温器件和配备给所述至少一个调温器件的至少一个温度测量器件；使用在所述第二时间测得的测量温度作为所述测试量。由此，优选还检测到至少一个测量温度，该至少一个测量温度由配备给所述第一调温器件的所述至少一个第一温度测量器件在所述第一时间测得。还可能的是，尤其并行于上述步骤，借助功率控制器件在所述第一时间和所述第二时间之间测量所述第一调温器件的功率输入作为测试量，并将该测试量与用于所述第一调温器件的功率输入的参考数据进行比较。优选选择所述第二时间使得这里被调温的调温块或调温块部分已经适应了公差限度内的设定温度。优选地，该方法包括以下步骤：选择所述第一周期，使其包括例如0至900秒、10至50秒、或优选20至40秒的延时时间，该延时时间跟在将要被调温的调温块或调温块部分达到公差范围内的设定值这一时间点之后，以实现稳定的温度测量。为此，优选借助所述第一温度测量器件在所述第一时间之后，不时地重复(例如周期性地)检测测量温度。优选使用所述设定温度加上公差作为所述参考量。但是所述参考量也可以是不同于所述设定温度的，尤其小于设定温度，从而尤其在调温块达到设定温度之前，将测量温度与参考量进行比较，使得测试方法缩短，从而尤其使测试方法的总持续时间变短。

作为绝对值的替代，例如时间、温度或差值，及使用值的暂时变化，例如温度变化速率或比例，也可作为测试量。这样，可以确定与调温设备运行相关的性能参数，并且确定设备的性能。所述值的暂时变化可以通过差值与时间差之间的商表示。所述商例如可以是温度差值除以时间。为了确定所述商，可以预设周期并且可以测量在预设周期结束时达到的温度差。在此情况下的变化量为温度差。或者，重复测量温度并且可以检测达到预设温度或温度差的时间点，从而检测周期。在此情况下的变化量为时间或周期。在上述两种情况下，可以使用商或变化量作为测试量。如果选择变化量作为测试量，那么还将使用分别预设的(恒定)值、例如固定温度差值作为与测试量进行比较的参考量。使用变化量作为测试量的优点尤其在于省掉了计算商的步骤和计算时间。

为此，本发明第六实施方案的方法优选包括以下步骤：在第三时间，检测由配备给所述调温器件的所述至少一个温度测量器件测得的至少一个测量温度；形成两个测量温度的差值，所述两个测量温度中第一个测量温度是在所述第二时间测得的，另一个测量温度是在所述第三时间测得的；形成第二周期，所述第二周期与所述第三时间和所述第二时间的差值相对应；以及使用两个温度之间的所述差值或所述第二周期作为所述第一测试量。本发明方法的所有实施方案中的所述第三时间优选处于所述第二时间之后。

作为本发明第六实施方案的替代，第七实施方案优选包括以下步骤：在第三时间，检测由配备给所述调温器件的所述至少一个温度测量器件测得的至少一个测量温度；形成两个测量温度之间差值的商，其中所述两个测量温度中的一个测量温度是在所述第二时间测得的，另一个测量温度是在所述第三时间测得的；形成第二周期，所述第二周期与所述第三时间和所述第二时间之间的差值相对应；以及使用所述差值的商和所述第二周期作为所述第一测试量。

如上所述，可以预设周期并且可以在预设周期结束时测量温度差值。为此，第八实施方案的方法优选包括以下步骤：使用预设的第二周期；使用所述第二时间与所述预设的第二周期之和作为所述第三时间。在此情况下，保持该第二周期为恒定，并且在所述第二周期开始和结束时检测所述第一温度测量器件的温度差值。在确定商时优选选择使得调温块还没有达到设定值的第三时间。然后，检测在调温块的温度连续变化一段时间之内的温度变化或商。但是，可以选择使得调温块在公差范围内已经达到设定温度的第三时间。

如上所述，还可以并且优选地规定使用时间差或商作为所述第一测试量，其中测量温度差值保持恒定(如所确定的测量温度差值)，所述温度差值将在第三时间测量。为此，本发明的第九实施方案包括以下步骤：在所述第二时间之后，重复检测由配备给所述调温器件的所述至少一个温度测量器件测得的至少一个变化测量温度；将所述变化测量温度与比较温度进行比较；检测在公差范围内所述变化测量温度达到所述比较温度的时间，并使用所述时间作为所述第三时间。该比较温度优选为所述设定温度或另一设定温度，例如存储在调温设备中的温度。

取决于是否检测到本发明方法第六或第七实施方案的变化量或所述商，由于所述温度差或所述第二周期保持恒定，因此可以检测出调温设备其他类型的功能故障。这样，提高了测试方法的灵活性。

尤其是本发明方法第六或第七实施方案中的调温可以通过确立控制回路的设定温度或确立调温器件的恒定功率来实现。在恒定的温度差时，本发明第十实施方案的方法因此优选包括以下步骤：从至少所述第一时间开始，开始对所述第一控制回路应用设定温度至少所述第一周期，其中所述控制回路配备有所述至少一个第一调温器件和配备给所述至少一个第一调温器件的所述至少一个第一温度测量器件。从而所述比较温度优选是所述设定温度。此外，在温度差值恒定的情况下，优选规定本法明方法第十一实施方案包括以下步骤：从至少一个第一时间开始，以恒定功率将所述至少一个第一调温器件运行至少所述第一周期。

为了进一步提高测试方法的可靠性和功能性，优选规定检测一个第二测试量，该第二测试量与所述第一测试量或者参考量进行比较。

在通过本发明方法检测至少两个不同测试量的情况下，优选该方法包括以下两个步骤至少其中之一：使用所述第二测试量作为参考量与所述第一测试量进行比较；使用所述第一测试量作为参考量与所述第二测试量进行比较。

对于本发明方法所有实施方案或改型，优选所述参考量为比较温度，该比较温度例如存储在调温设备的存储器件中或经由数据接口提供给调温设备。

优选由用户手动启动该方法，优选经由调温设备的输入面板手动启动该方法。优选地，可以选择性地经由用户手动或自动启动该方法。此外，优选对于每次测量自动启动该方法，尤其在执行调温程序之前、之后或期间，尤其对至少一个样本执行一次或调温程序更尤其对至少一个样本每次执行调温程序，优选借助所述调温设备对所述至少一个样本进行测量。优选地，每n次(n≥1)启动之后或者在调温设备每n次使用之后，以常规周期自动启动测试方法。此外，优选在调温设备的预设总运行时间之后，自动启动该方法。此外，优选在调温设备的预定闲置时间之后自动启动该方法，如同调温设备自动从待机模式切换到执行所述方法。这样，能够提高调温设备的可靠性，并且同时用户能以舒服的方式运行测试方法。优选将调温器件配置为用于实现几个、尤其是所有上述启动替代。

本发明的方法优选配置为使得其应用的总时间短，优选少于40分钟，更优选少于30分钟，更优选少于25分钟，特别优选少于20分钟，甚至少于15分钟，少于10分钟，少于9.5分钟，更甚至少于6分钟。本发明的方法的最优选总时间在5分钟以下。此外，本发明的调温设备、尤其是其测试器件优选配置为用于以这样短的总时间执行这种测试方法。短的总时间具有以下优点：可以有更多的时间来执行调温设备的主要功能，即执行至少一个调温程序。这样，本发明的测试方法使用调温设备的工作流程更少被延迟并且使用所述调温设备变得更有效和舒服。此外，短的总时间允许更频繁地、尤其是自动地执行测试方法。从而进一步改善了调温设备的可靠性。在应用调温程序期间完整地运行该测试方法的情况下，该方法的持续时间可以被描述为0。

本发明的调温设备和/或本发明的方法还提供文献功能，借助该功能，可以永久地记录数据，例如永久地记录功率故障。优选地，调温设备提供文献器件(documentation device)，其包括也用来存储其他日期的存储器件或存储器件的零部件。所述文献器件优选设置在所述调温设备中，但是也可以配置为经由数据接口与调温设备连接的外部器件(例如外部PC的零部件)。文献器件优选用于存储测试日志文件，该测试日志文件提供例如包括日期、时间、序列号、用户和/或测试结果(例如通过或失败)数据库条目。相应地，该方法优选包括以下步骤：将至少一个数据库条目送入调温设备的文献器件中。通过测试结果的文档证明，能够改善设备的维护从而改善设备可靠性。

测试器件的结果优选输出给用户。可以可视地(例如经由调温设备的输入面板)和/或听觉上地(例如经由调温设备的扬声器)实现结果的输出。此外，优选本发明的调温设备和/或本发明的方法包括认证功能(certification function)，借助该认证功能能够产生所执行的测试程序的认证。为此，调温设备优选配置为通过例如经由调温设备的视觉输入面板可视地或经由数据接口将所有表示认证数据输出至外部器件(例如PC、移动数据存储器或打印机)，以证书方式输出认证数据集。相应地，本发明方法优选包括以下步骤：产生认证数据的证书。所述认证数据可以包含：可由用户定义的文本；预定文本；或者具有日期、时间、用户名、设备序列号或设备类型的标题。此外，所述认证数据优选包括之前执行的测试方法的至少一个测试结果，例如总结果以及一个或多个部分结果。

还可以依次并且尤其借助不同组件至少部分地同时和重复执行将该方法执行多次，更优选将本发明方法的所述实施方案进行多种不同的组合。在组合方法中，多次执行本发明的方法，即在所述实施方案中的至少一个实施方案中，多次执行本发明的方法。在组合方法中，优选使用用于将绝对值确定为测试量本发明实施方案的至少一个方法并且使用用于将值的变化(本发明方法的所述第六和第七实施方案)确定为测试值的本发明实施方案的至少一个方法，来确定一个或多个测试量。从而，能够实现对调温设备运行状况的更可靠的总体测试。

本发明的测试方法的进一步的特征和优点可以通过本发明及其实施方案的调温设备的上述描述推导出来。

优选以本发明的至少一个调温设备来执行本发明的方法。但是，还可以并且也优选以另一调温设备执行本发明的方法。

本发明的特征和方法可以从随附的一幅或几幅附图中推导得出。附图中相同的附图标记基本表示相同的部件和方法步骤，以避免重复。

附图说明

图1至图7为本发明的调温设备的不同实施方案的示意图。

图7至图12示意性地示出了不同实施方案中本发明的方法的步骤。

图13示意性地示出了一种方法的步骤，该方法将两个实施方案中本发明的方法组合成一个组合方法。

具体实施方式

调温设备1是温度循环器，其配置为用多个PCR样本自动执行聚合酶链反应(PCR)。温度循环器1包括外壳2和可加热盖子3。温度循环器1包括一个大致为立方状的调温块(tempering block)4，调温块是整体由金属制成的组件。在调温块4的上侧放置有多个容器5，容器5配置为接收多个样本容器(sample vessel)，例如PCR板。样本容器和容器5配置为使得优选接触面积样本容器的外壁和容器5的内壁之间有较大的接触面积，其中接触面积对于每个样本容器来说都是相同的，以确保调温块4和样本容器之间的热传递最优并且可重复。调温块4是经由调温器件6可加热的，调温器件6是珀耳帖元件。在调温块4处还安放有温度测量器件7、7’，通过该温度测量器件7、7’可以测量调温块的温度。

通过控制器件8控制调温设备1。控制器件8尤其对调温块4的调温进行控制。

珀耳帖元件6与调温块4的上侧大面积接触，因此多个容器5设置在珀耳帖元件6的上侧。

作为调温控制的功能组件，控制器件8包括控制回路9，所述调温器件6和所述两个温度测量器件7配备给该控制回路9。控制回路9包括控制器10的电路，控制器10在控制控制回路9的变量时接收两个实际温度值，这两个实际温度值为通过温度测量器件7、7’经由接线11、13测得的温度值。通过形成两个实际温度值的平均值而得到测试量。通过比较，特别是通过得到实际温度值与调整的温度设定值(目标温度)之间的差值，控制器10确定控制值，最终经由接线12确定调温器件6运行的功率。

调温设备包括测试器件14，通过测试器件14执行测试方法，通过该测试方法，至少一个测试量是可检测的，该方法的特点在于调温设备的运行条件。测试器件14设置在调温设备1之内并且结构上集成于控制器件8中。测试器件14经由信号线15、控制器10和信号线11与温度传感器7信号连接，并且类似地与第二温度传感器7’信号连接。因此，测试器件包括与控制回路9特别是控制器10的信号连接，并且尤其配置为通过改变控制回路的控制值来控制输出至调温器件6的功率。使用配备给调温器件6的两个温度测试器件7和7’的优点在于能够产生附加数据源，其能够以下面的方式给出设备运行条件的信息：不仅仅能够检测出组件的全部故障(total break down)，并且还能够检测出组件的性能偏差。传感器7’不仅测量通过调温器件6控制的温度，而且另一方面还传送通过传感器7测得数据的比较值。通过测试器件14与调温设备组件的上述信号连接，可以用调温设备执行测试方法，而无需昂贵的附加硬件。以此方式，测试器件和调温设备的可靠性得到改善。

通过存储用于实现测试方法、特别是本发明测试方法的程序代码，将存储器件(数据存储器，未示出)的一部分配备给测试器件。此外，将存储器件的另一部分配备给测试器件14，该另一部分存储有至少一个测试方法的结果。测试器件14还包括用于自动启动测试方法的启动器件18，其中，所述启动器件与所述测试器件信号连接，从而使所述测试方法能够自动启动。启动器件优选包括电路逻辑，其在实施方案中配置为在每次执行调温程序之后执行测试方法，该调温程序例如用于进行PCR。此外，启动器件结构上集成在控制器件8中。

在图2中，根据本发明的调温设备的实施方案，温度循环器21包括测试器件24，其以外部测试器件形式实现。测试器件24经由信号线17和信号接口16信号连接至控制器件28，并且经由信号线15、控制器10和信号线11信号连接至温度测试器件7；类似地，测试器件24信号连接至传感器7’和调温器件6。此外，在用于执行测试方法的此实施方案中，使用调温设备的现有结构(特别是传感器)而无需昂贵的附加硬件。

测试器件24可以集成在外部控制器件(例如PC)中，由此，可以实现对不同调温设备的测试方法的集中控制。优选，测试器件24集成在实验信息管理系统(LIMS)中。外部的实施方案尤其赋予本发明方法以下优点：能够容易地适应或改变测试方法，并且更直接地获得测试结果，用于外部数据的评估和监测。

图3示出调温设备(温度循环器)31，其包括控制回路32，控制回路32配备有第一珀帖尔元件38和第二珀帖尔元件39。此外，温度测试器件7和7’(温度传感器)配备给控制回路32，由此温度测试器件7配备给调温器件39，温度传感器7’配备给温度器件38。因此，通过调温器件39大致地改变调温块4的温度(该温度由温度传感器器7测得，调温器件39比调温器件38更靠近所述传感器7设置。因此，更靠近设置的调温器件38对由传感器7’测得温度的改变更大。通过将温度传感器7配备给珀帖尔元件39以及将传感器7’配备给珀帖尔元件38，可以执行多种测试方法，这改善了调温设备31的可靠性。另一方面，通过所述两个调温器件38、39，能够沿容器5产生温度梯度。测试器件14’经由信号线15、控制器33和信号线34与温度传感器7信号连接，并且经由信号线15、控制器33和信号线35与调温器件39信号连接。相应地，测试器件14’与传感器7’和调温器件38信号连接。测试器件14’配置为用于暂时切断调温器件38和调温器件39，从而控制仅一个调温器件的运行。以此方式，能够使用更进一步的测试方法，通过给出运行状态的更具体信息改善了调温设备的可靠性。

图4示出了调温设备41，其包括两个控制回路42和42’，其中，每个控制回路配备有两个调温器件和两个温度测量器件，并且每个调温器件配备有一个温度测量器件。从而，调温块4被分成两个部分4a、4b，通过热传导率较差的材料(例如空气)将这两个部分分隔开。这样，对控制电路之间干扰的影响减小了，特别是控制振荡的干扰减小了。控制回路42包括：珀帖尔元件48和49，用作促动元件，珀帖尔元件使调温块的部分4a温度增加(put on)，通过配备给调温器件48的温度传感器51和配备给调温器件49的温度测量器件50测量该温度。将所述实际温度值传送给控制回路42的控制器43，由此关闭控制回路。类似地配置控制回路42’。测试器件54包括与控制回路42和42’的信号连接以及与温度传感器50、51、50’、51’的信号连接。通过调温设备41中组件的所述设置，能够提供更进一步的方法，尤其是根据本发明的方法，用于测试调温设备的运行条件，由此改善调温设备41的可靠性。

图5示出了调温设备61，其包括两个控制回路62和62’，其中每个控制回路配备有一个调温器件和一个温度测量器件。

此外，每个调温器件配备有正好一个温度测量器件。控制回路62配备有珀帖尔元件66，珀帖尔元件66对调温块4的部分4a进行调温，以在调温块中产生温度，该温度由温度传感器67(配备给控制回路62的调温器件66)测量，并作为温度实际值传送给控制回路62的控制器63，由此关闭控制回路。类似地配置控制回路62’。除了将调温块划分为几部分之外，还可以使用一个整个的调温块4。测试器件74通过信号线75、控制器63和信号线64信号连接至温度传感器67。类似地，测试器件74信号连接至温度传感器67’。测试器件74还包括与控制回路62、62’的信号连接以及与调温器件66、66’的信号连接。以此方式，通过如上所述与测试器件74信号连接的组件，可以对温度循环器61执行不同的测试方法，由此能够可靠地监测运行状态。

图6示出了温度循环器81，温度循环器81的调温块4由四部分4a、4b、4c和4d组成，其中每个调温块部分通过一个调温器件调温，并且各自配备有一个控制回路。控制回路82配备有珀帖尔元件86，珀帖尔元件86使调温块4的部分4a产生温度，该温度通过温度传感器87测量并作为温度实际值传送给控制回路82的控制器83，由此关闭控制回路。类似地配置控制回路82’、82”、82”’。测试器件94经由信号95、控制器83和信号线84信号连接至温度测量器件87，并且经由信号线95、控制器83和信号线85与调温器件86信号连接。类似地，测试器件信号连接至控制回路82’、82”、82”’的相应组件。通过所述信号连接，可以用调温设备81执行多种方法，尤其是根据本发明的测试方法，这些方法检测其运行状态，从而改善其可靠性。

图7示意性地示出了用于测试调温设备至少一个第一测试量的方法100的步骤。所述调温设备配置为对至少一个样本、尤其是PCR样本进行调温，该调温设备适于执行该方法，该调温设备尤其是根据本发明的测试器件，并且可以与图1至图6的配置之一相对应。为此，调温设备包括配置为接收至少一个样本的至少一个调温块。该调温块包括：至少一个第一调温器件，设置为对所述至少一个调温块进行调温；至少一个第一温度测量器件和至少一个第二温度测量器件，其中每个调温器件配备有至少一个温度测量器件；至少一个控制器件，配置为控制对至少一个调温块的调温，优选为计时器；以及至少一个第一控制回路，配备有所述至少一个第一调温器件和配备给所述至少一个第一调温器件的所述至少一个第一温度测量器件。

方法100包括以下步骤：101，启动该方法；102，从至少一个第一时间开始，将至少所述第一调温器件运行至少一个第一方法的持续时间；103，检测来自配备给所述第一调温器件的所述至少一个第一温度测量器件的至少一个测量温度，至少至第二时间；104，使用所述一个第一个测量温度，确定调温设备的至少一个第一测试量；105.将所述第一测试量与参考量进行比较。在方法100中，根据步骤106，将存储在调温设备中被预设的量值用作参考量。

图8中示出的方法110示出了方法100的配置，除了步骤101至105外，方法110还包括以下步骤：111，从至少所述第一时间开始，对控制电路使用第一设定温度，其中所述控制电路配备有至少一个调温器件和配备给所述至少一个调温器件的至少一个温度测量器件；114，使用在所述第二时间测得的测量温度作为所述测试量。步骤111使控制回路对调温块进行调温(即加热或冷却)，以达到调温块的设定温度。可以选择测量温度(该温度随后被用作测试量(步骤114))的第二时间，从而例如借助所述温度测量器件监测调温块的温度变化。为此，持续测量该温度变化直到在预设的限定值之内没有进一步的变化，由此认为至少在等待延迟时间之后该温度是经过调节了的，并且进行步骤103的温度测量。尤其是考虑到启动温度和设定温度并且尤其是考虑到调温块的温度历史，可以使用等待时间(延迟时间)作为对于监测温度值的替换，在该等待时间期间通常预期得到稳定温度。所述等待时间可以例如是30秒。如果在步骤105中，确定了在步骤104中确定的测试量(这里指温度)偏离预设的、期望的参考量，则测试结果被认为是不好的，并且相应地输出给用户。

相应地，方法110包括：步骤107，在步骤107中，通过测试器件输出测试结果。这一步骤优选可视地实现，例如经由调温设备上的显示器、或者经由通过数据接口与测试器件信号连接的外部输出器件(可以是例如外部PC的显示器)实现。测试方法110可以尤其通过本发明调温设备的测试器件来实现。此外，例如借助本发明调温设备的文献器件或者外部PC，将测试结果电子存储并归档。将至少一个温度测量器件配备给所述调温器件的网络使得能够检测所述网络的运行状态。通过根据步骤105对测得的测试量(例如在某一时间悬挂在传感器处的温度)与预设比较量(该预设比较量预期在调温设备的正常运行条件下出现)进行比较得到的结果，给出关于所述网路是否存在运行故障的信息。这样，可以检测到所述组成网络的故障。尤其是，如果例如在调温程序的每个第十次运行之后，该方法自动启动，则能够改善调温设备的可靠性。

图9示出了方法120，其除了根据步骤101至105测试第一测试量，还提到对所述调温设备第二测试量的测试。该方法例如适用于调温设备，该调温设备的第一控制回路配备有至少一个第二调温器件和配备给所述至少一个第二调温器件的至少一个第二温度测量器件。此外，该方法适用于这样的调温设备，该调温设备包括至少一个与所述第一控制回路不同的第二控制回路，其中所述第二控制回路配备有：至少一个第二调温器件；和配备给所述至少一个第二调温器件的至少一个第二温度测量器件。图3至图6中示出的温度循环器是这种调温设备的实例。

方法120包括以下步骤：101，启动该方法；102，从至少一个第一时间开始，将至少所述第一调温器件运行至少一个第一周期；103，至少在第二时间，检测由配备给所述第一调温器件的所述至少一个第一温度测量器件测得的至少一个测量温度；104，使用所述至少一个测量温度检测调温设备的至少一个第一测试量；105，将所述第一测试量与参考量、即所述第二测试量(步骤106b)进行比较。此外，方法120提供了在执行步骤102至105时，同时或不同时附加地执行以下步骤：102’，从至少第一时间开始，将所述第二调温器件运行至少第一周期；103’，至少在第二时间，检测由配备给所述第二调温器件的至少一个所述第二温度测量器件测得的至少一个测量温度；104’，使用所述至少一个测量温度确定调温设备的至少一个第二测试量；105’，将所述第二测试量与参考量、即所述第一测试量(步骤106b)进行比较。可替换地或附加地，可以将每个测试量与存储的参考量进行比较。确定第二测试量的优点、也就是方法120的优点是调温器件和温度测量器件能够互相监测，因此能够更好地监测调温设备的运行状态，从而变得更可靠。

图10示出了方法130，除上述方法的步骤101至105之外，方法130还包括以下步骤：131，在第三时间，检测由配备给所述调温器件的所述至少一个温度测量器件测得的至少一个测量温度，其中所述温度测量器件；134，形成两个测量温度的差值，形成第二周期并使用所述第二周期作为所述第一测试量，其中，两个测量温度中一个测量温度是在所述第二时间测得的，另一个测量温度是在所述第三时间测得的，所述第二周期对应于所述第三时间和所述第二时间的差值。随着值的变化，相应于预设(恒定)温度差值确定测试量“周期”。此外，相应于所述恒定温度差值来确定和限定用于与所述测试量相比较的参考量。因此，即使在该方法的所述实施方案中没有明确地计算商数，商数也是存在的。这具有值的暂时变化的范围(dimension)，特别是比值和温度变化速率。通过这种值的(暂时)变化，不仅可以确定到由调温器件和至少一个被配备的温度测量器件组成的网络中的故障，而且还可以根据方法140测试所述网络的容量(capability)。通过预设时间差值并确定所得温度差值，或者可替换地通过确定形成预设温度差值的时间，来确定温度差值、时间差值或两个值之间的商数。

所述替代(alternative)的第二种在图11示出的方法140中实现，该方法除上述方法的步骤101至105、131和134之外还包括以下步骤：141，在所述第二时间之后，重复检测由配备给所述第一调温器件所述至少第一温度测量器件测得的至少一个变化测量温度(changing measurement temperature)，将所述变化测量温度与比较温度进行比较；143，检测所述变化测量温度达到在公差范围内所述比较温度的时间，并使用所述时间作为所述第三时间。在步骤104中确定作为测试量的时间差可以与所存储的量(步骤106)或者另一测试量(步骤106b)进行比较。

图12中示出了方法150，在方法150中，将两个时间差确定为测试量。例如可以通过调温设备执行该方法，在该调温设备中一个调温器件配备有两个温度测量器件。图1和2中示出的温度循环器是这种调温设备的实例。调温器件与配备给调温器件的第一温度测量器件组成第一组件网络，并且与配备给调温器件的第二温度测量器件组成第二组件网络，其中，对每个网络，检测每个网络自己的用于表示网络性能特征的测试量。在执行调温程序之后，自动启动方法150(步骤101)，并且从第一时间开始，以调温器件对调温块进行调温(102)。对配备有调温器件的调温设备的控制回路，例如，预设设定值。借助配备给所述调温器件的两个温度测量器件，分两次确定两个温度值。确定在达到设定温度之前测量温度的两个时间，即首先的所述第二时间以及随后的所述第三时间。预设的恒定温度差值等于例如30℃，其中在该预设的恒定温度差值结束时确定所述第三时间。第三时间和第二时间之间的时间差(其配备给第一组件网络并且被确定作为第一测试数量)例如是30秒，配备给第二组件网络的第二测试量例如是35秒。假定用于时间差的在通常预期所选条件下的(参考)值为30秒，公差为0.5秒。则，两个温度传感器都有故障或调温器件有故障。两个组件同时出现故障的可能性比只有一个组件出现故障的可能性要低。因此，更可能是调温器件出现故障，例如调温器件错误连接到调温块上。这样，通过对每个控制电路和调温器件使用两个传感器配置调温设备本发明的方法，在分析调温设备的运行状态时能够获得附加的安全性。

图13示出了方法160，方法160将本发明的两个配置不同的方法组合成一个测试方法，由此实现对调温设备运行状况的特别可靠的测试。例如通过调温设备执行方法160，在该调温设备中一个调温器件配备有两个温度测量器件，参见图1和图2。在暂时重合的步骤中确定一个第一测试量和一个第二测试量。在步骤101，通过手动用户输入来启动该方法，例如经由调温设备的输入面板启动该方法。对调温器件的控制回路使用设定值(162)，使调温设备得到加热。第一测试量是在所述第二时间由配备给调温器件的温度传感器检测到的两个温度值(103、163)之间的差值，该差值被用作第一测试量(164、104)。为确保在两个温度传感器位置最终调节调温块中的温度，优选选择第二时间使其在达到温度的设定值之后包括有例如30秒的延时，在该延时期间使温度稳定。

方法160中的第二测试量是达到预设温度差值所需的周期。因此，其对应于温度变化速率，如果没有该温度变化速率，显然可以计算温度差值和时间差之商。不仅通过在方法160的所述第二时间(103)的时期进行测量而且附加地使用另两个时间和另两个温度值进行测量来确定该周期。这另两个时间为第三时间(131)和另一第二时间(103’)，其中在调温期间提供所述第三时间，因此其处在所述第一时间和所述另一第二时间之后。优选选择使得还没有达到温度设定值的所述另一第二时间(103’)，各时间之间的这种设定温度提供例如改善的曲线，尤其是大体坡状曲线。也可以将由所述第一或所述第二温度传感器测得的温度差值进行传输，或者例如通过形成平均值使用传感器的组合。

将第一测试量和第二测试量与存储的参考值(105、106；105”、106”)进行比较，并且分别输出测试方法的部分结果(107，107”)。通过上述组合的、暂时重合的方法，可以以省时的方式确定给出了关于调温设备运行状态信息的进一步测试数据。优选地，这种组合的测试方法包括通过例如在确定第一测试量之后，确定进一步测试量，来进一步配置本发明的方法，其中所述第一测试量在加热步骤期间被确定，所述进一步测试量在冷却步骤期间被确定。例如，在所述组合方法中，可以依次接近温度值35℃(起始值)、95℃、35℃、95℃、75℃、55℃、35℃和4℃，并且在每次达到所述设定值时，可以确定测试量。因此，形成了这样的测试方法，其给出关于不同可运行的期望温度区域内调温设备的运行能力信息，还给出了关于加热性能和冷却性能的信息。这种组合的测试方法给出了关于调温设备运行条件的特别完整的信息。

Claims (17)

1.调温设备(1、21、31、41、61、81)，用于对至少一个样本、特别是PCR样本执行调温程序，包括：

至少一个调温块(4)，配置为用于接收至少一个样本；

至少一个调温器件(6、38、39、48、49、86)，设置为用于对所述至少一个调温块(4)进行调温；

至少一个温度测量器件，配备给所述调温器件；

至少一个控制回路(9、32、42、62、82)，用于调节温度并且配备有至少一个调温器件和配备给所述至少一个调温器件的至少一个温度测量器件；

至少一个控制器件(8、58、68、88)，配置为用于控制至少一个调温块的调温，

其特征在于，

该调温设备包括配备给至少一个控制回路的至少两个温度测量器件(7、50、51、67、87)，

并且该调温设备配备有用于执行测试方法的测试器件(14、24、14’、54、74、94)，

其中所述测试器件包括与所述至少两个温度测量器件(7、50、51、67、87)中的至少一个温度测量器件的信号连接(15、17、75、95)，

这样，借助所述信号连接(15、17、75、95)，所述调温设备的至少一个测试量是可检测的，该至少一个测试量表征所述调温设备的运行状态。

2.如权利要求1所述的调温设备，其特征在于，该调温设备包括配备有至少两个调温器件和至少两个温度测量器件的至少一个控制回路，其中每个调温器件配备有至少一个温度测量器件。

3.如权利要求1或2所述的调温设备，其特征在于，该调温设备包括用于启动测试方法的启动器件(18)，其中所述启动器件与所述测试器件信号连接。

4.如权利要求5所述的调温设备，其特征在于，所述启动器件配置为用于手动启动测试方法。

5.如前述权利要求中任一项所述的调温设备，其特征在于，该调温设备提供温度循环器的功能，适于对至少一个PCR样本进行PCR反应。

6.一种用于测试调温设备的至少第一测试量的方法，该调温设备用于对至少一个样本、特别是PCR样本进行调温，

其中所述调温设备包括：

至少一个调温块，配置为用于接收至少一个样本；

至少一个第一调温器件，设置为用于对所述至少一个调温块进行调温；

至少一个第一温度测量器件和至少一个第二温度测量器件，其中，每个调温器件配备有至少一个温度测量器件；

至少一个控制器件，配置为用于控制该至少一个调温块的调温；以及

至少第一控制回路，配备有所述至少一个第一调温器件和配备给该至少一个第一调温器件的所述至少一个第一温度测量器件，

其中该方法包括以下步骤：

启动该方法(101)；

从至少一个第一时间开始，将至少所述第一调温器件运行至少一个第一周期(102)；

至少在第二时间，由配备给所述第一调温器件的所述至少一个第一温度测量器件检测至少一个测量温度(103)；

使用所述至少一个测量温度确定该调温设备的至少一个第一测试量(104)；

将所述第一测试量与参考量进行比较(105)。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法还涉及测试所述调温设备的第二测试量，其中所述第一控制回路配备有至少第二调温器件和配备给所述第二调温器件的至少所述第二温度测量器件，其中所述方法包括以下步骤：

从至少一个第一时间开始，将所述第二调温器件运行至少一个第一周期(102’)；

至少在第二时间，由配备给所述第二调温器件的所述至少一个第二温度测量器件检测至少一个测量温度(103’)；

使用所述至少一个测量温度确定该调温设备的至少第二测试量(104’)；

将所述第二测试量与参考量进行比较(105’)。

8.如权利要求6或7所述的方法，其中该方法包括以下步骤：

至少在第二时间，由所述至少一个第二温度测量器件检测至少一个测量温度(163)；

使用所述测量温度确定所述测试量，即通过形成由所述第一温度测量器件和所述第二温度测量器件测得的测量温度的至少一个差值并且使用所述差值作为所述测试量来实现(164)。

9.如权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

从所述第一时间开始对所述控制回路应用设定温度，其中所述控制回路配备有所述至少一个调温器件和配备给所述至少一个调温器件的所述至少一个温度测量器件(111)；

使用在所述第二时间测得的测量温度作为所述测试量(114)。

10.如权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

在第三时间，由配备给所述第一调温器件的所述至少一个第一温度测量器件检测至少一个测量温度(131)；

形成两个测量温度的差值，形成第二周期并使用所述第二周期作为所述第一测试量，其中所述两个测量温度中一个测量温度是在所述第二时间测得的，另一个测量温度是在所述第三时间测得的，所述第二周期与所述第三时间和所述第二时间之间的差值相对应(134)。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

在所述第二时间之后，重复检测由配备给所述第一调温器件的所述至少一个第一温度测量器件测得的至少一个变化测量温度，将所述变化测量温度与比较温度进行比较(141)；

检测在公差限度内所述变化测量温度达到该比较温度的时间，将所述时间作为所述第三时间(143)。

12.如权利要求8、10和11任一项所述的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

从至少所述第一时间开始，对所述控制回路应用设定温度并持续至少所述第一周期的时间，其中所述控制回路配备有所述至少一个调温器件和配备给所述至少一个调温器件的所述至少一个温度测量器件(162)。

13.如权利要求6至12中任一项所述的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

使用存储在该调温设备中的一个量作为参考量(106)。

14.如权利要求6至12中任一项所述的方法，其特征在于：

使用另一测试量作为参考量(106b)。

15.一种组合方法，其中，将如权利要求9所述的至少一种方法与如权利要求10所述的至少一种方法进行组合，以确定一个或多个测试量。

16.如权利要求6至15中任一项所述的方法，其特征在于，在执行所述调温程序期间至少部分执行该方法。

17.如权利要求6至16中任一项所述的方法，其特征在于，该方法通过如权利要求1至5中任一项所述的调温设备执行。

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