CN102489354B - 一种恒温金属浴的控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生化领域的恒温金属浴，提供了一种恒温金属浴的控制系统及方法，该系统包括用于设置基座目标温度值的UI单元、用于对基座进行温度测量和控制的温控单元，用于对UI单元发送的目标温度值进行修正的温度修正单元，另外还包括一调整输入制冷片的电源值的电源转换单元。该控制方法包括：1、UI单元将目标温度值发送给温度修正单元；2、温度修正单元对接收的目标温度值进行修正，并将结果发送给电源转换单元；3、根据目标温度值，修正输入制冷片的电源值；4、温控单元测量基座的当前温度值，并对基座进行温控。实现了系统精确温控。同时，风扇风速可调，实现系统快速升降温。此外，本发明采用多段保温模式，大大增强了系统的易用性。

Description

一种恒温金属浴的控制系统及方法

技术领域

本发明涉及生化领域的恒温金属浴，更具体地说，涉及一种恒温金属浴的控制系统及方法。

背景技术

目前，恒温金属浴自上而下的结构依次为基座、导热片、制冷片和散热器，散热器的一侧固定一排风扇和一电源箱；该基座内放置试剂管，用于盛放试剂；该电源箱用于提供电源给制冷片，使得制冷片对基座进行加热或者制冷，能量通过导热片均匀的传递给基座；该散热器，排除制冷片下表面的能量，使制冷片的上表面迅速达到制冷或加热的效果；该排风扇，实现恒温金属浴内外空气流通。

现有技术中，恒温金属浴的基座被加热或者制冷时，制冷片通电的电压以稳定的电压值输入，基座的当前温度与目标温度比较接近的时候，仍然采用恒定的电压输入，基座内的温度会超出加热的温度或者低于制冷的温度，不能使得温度精确的到达目标温度；同时，试剂加热时，当达到目标温度时，此时目标温度是基座的温度，由于液体与基座隔了试剂管，所以液体实际的温度和基座被加热到的温度（目标温度）会有一个温度差，出现液体温度并非设定的目标温度。这造成了恒温金属浴控温不精确。

根据制冷片的工作原理，当基座的温度设定后，对制冷片通电，制冷片的上下两个面便出现温差（一面低温，一面高温）。目前，现有技术中制冷片工作时，风扇一直处于高速运转的状态，不利于快速升降温。例如：当制冷片上方为高温时，下方需要温度也比较高才能保证上方迅速升到需要的温度，如果风扇一直处于高速运转的状态，不利于下表面升温。这使得恒温金属浴升降温速度比较慢。

另外，现有技术中的恒温金属浴只能设定一个保温温度，当保温温度设定后，恒温金属浴会以此保温温度一直保温下去，直到UI（User Interface，用户接口）单元再次接收其它的数据信息。这使得恒温金属浴在无人状态下，不能根据需要切换保温温度，导致恒温金属浴使用不方便。

所以需要一种恒温金属浴能够实现精确控温、快速升降温并且具有较好的易用性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种恒温金属浴的控制系统及方法，旨在提高恒温金属浴的温控精度。

为了实现本发明的目的，恒温金属浴的控制系统，包括UI（User Interface，用户接口）单元、温度修正单元和温控单元。其中，UI单元，用于接收外界输入的数据，包括目标温度值、目标保温时间值等数据。温度修正单元与UI单元及温控单元连接，利用温度修正函数对UI单元发送的目标温度值进行修正，并将修正的目标温度值发送给温控单元。温控单元与温度修正单元连接，用于对基座进行温度测量和控制。

其中，该温度修正单元的温度修正函数为F(T)=g(T)+m；T为目标温度值，g(T)为一元R次函数，R为自然数，m为常数。

其中，上述的目标温度值包括基座目标温度值和目标保温温度值。

上述的温控单元包括：升降温模块和温度测量模块；该温度测量模块用于测量基座的当前温度值，并将基座的当前温度值发送给与其连接的温度判定模块；该温度判定模块与温度测量模块和升降温模块连接，用于接收温度测量模块测量的基座的当前温度值和温度修正单元发送的修正的目标温度值，从而判定基座是需要加热还是制冷，并将相应的升温命令或降温命令发送给升降温模块；该升降温模块，用于接收温度判定模块发送的升温命令或降温命令，进而控制制冷片对基座进行加热或者制冷。

为了更好的实现本发明目标，该恒温金属浴的控制系统还包括电源转换单元，其与温度修正单元和温控单元相连接。该电源转换单元根据温度修正单元发送的修正的目标温度值和温控单元发送的基座的当前温度值，利用电源输入函数调整输入制冷片的电源值。

其中，该电源转换单元的电源输入函数为f（T₁）=G（T₁）+n；其中，T₁为修正的目标温度值，G（T₁）为一元X次函数，X为自然数，n为常数。

其中，上述温控单元还包括存储模块，用于存储N个保温状态，所述保温状态包括目标保温温度或修正的保温温度，和保温时间，N为自然数；前述修正的保温温度为在UI单元中设置，经过温度修正单元和电源转换单元修正的目标温度值。

其中，存储模块直接收、存储UI单元发送的保温时间；存储模块接收、存储UI单元发送的目标保温温度或者接收、存储电源转换单元发送修正的保温温度。

其中，当目标保温温度无需精确控温时，也即无需进行温度修正时，存储模块直接接收、存储UI单元发送的保温时间值和目标保温温度值。当目标保温温度需要精确控温时，也即需要温度修正，UI单元接收目标保温温度值和保温时间值后，将保温温度发送给存储模块，将目标保温温度值发送给温度修正单元，目标保温温度经过温度修正单元修正后，发送给电源转换单元，而后将修正的保温温度值发送给存储模块，存储模块接收、存储修正的目标温度值。

其中，目标温度值包括基座目标温度值和目标保温温度值，基座目标温度值经过修正后得到的为修正的基座温度值；目标保温温度值经过修正后得到修正的保温温度值。

其中，温控单元还包括：计时模块和保温监控模块；该计时模块与升降温模块和保温监控模块连接，用于对保温时间进行计时，并将计时结束的指令发送给保温监控模块；该保温监控模块与计时模块连接，用于监测保温状态是否第N个保温状态执行完成，当第N个保温状态执行完成时，恒温金属浴将以预设的保温温度或者保温状态结束前的保温温度进行保温；当保温状态尚未进行到第N个保温状态时，进入下一个保温状态，执行下一个保温。直到N个保温状态都结束时，以预设的保温温度或者保温状态结束前的保温温度进行保温。

其中，温控单元还包括：报警模块，其与保温监控模块连接，当保温状态结束时，用于发出报警声音。

上述恒温金属浴的N个保温状态结束时，基座的温度以第N个目标保温温度值进行保温或者以预设的保温温度值进行保温。

另外，所述恒温金属浴的控制系统还包括风扇控制单元；风扇控制单元与温控单元连接，用于控制风扇运转。其中，当基座需要被加热或者制冷的温度较低时，风扇运转，实现空气的内外交换，使得基座能够迅速升降温。

其中，风扇控制单元包括风速确定模块和风扇运转模块；该风速确定模块与风扇运转模块连接，根据修正的目标温度值所处的范围确定风扇运转速度，并将运转速度发送至风扇运转模块；该风扇运转模块，根据风速确定模块确定的运转速度，控制风扇在该速度下运行。

本发明还提供了一种基于上述恒温金属浴控制系统对恒温金属浴进行控制的方法。

该控制方法包括以下步骤：

步骤A、UI单元将目标温度值发送给温度修正单元；

步骤B、温度修正单元利用温度修正函数对UI单元发送的目标温度值进行修正，并将修正的目标温度值发送给温控单元；

步骤C、温控单元测量基座的当前温度值，并根据修正的目标温度值对基座进行温度控制。

其中，在步骤A之前还包括：

步骤A0、UI单元接收外部输入的目标温度值和/或目标时间值。

其中，UI单元的目标温度值包括基座目标温度值和/或目标保温温度值。

其中，上述的步骤B之后、C之前还包括：

步骤B’、电源转换单元根据温度修正单元发送的修正的目标温度值所处的范围利用电源输入函数，调整输入制冷片的电源值。

其中，所述方法还包括：

步骤C、温控单元接收UI单元发送的目标保温温度值和保温时间值。

上述步骤C包括：

C1、温度测量模块利用温度测量装置测量基座的当前温度值；

C2、温度判定模块判定基座的当前温度值和目标温度值；

C3、升降温模块利用制冷片对基座加热或者制冷到修正的目标温度值。

其中，上述温控单元接收所述温控单元接收N个保温状态，包括N个目标保温温度值或修正的目标保温温度值，和N个保温保温时间值，基座依次在N个保温状态下进行保温，N为自然数。

其中，温控单元接收UI单元直接发送的目标保温温度值和保温时间值；或者温控单元接收UI单元发送的保温时间值和接收电源转换单元发送的修正的保温温度值。

其中，对于上述温控单元的控制方法还包括步骤D：

步骤D1、存储模块接收UI单元发送的N个保温状态，并接收温度测量模块发送来的基座的当前温度值；

步骤D2、温度判定模块判定基座的当前温度值和目标温度值；

步骤D3、升降温模块利用制冷片对基座加热或者制冷；

步骤D4、计时模块在目标保温温度值下，对基座的保温时间进行计时；

步骤D5、保温监控模块监测N个保温状态是否结束；

步骤D6、N个保温状态未结束，保温进入下一个保温状态；或者N个保温状态结束，以第N个保温温度或者以预设的温度进行保温。

其中，对于步骤D还包括：

步骤D7、第N个保温状态执行完毕，报警模块发出报警声音。

另外，为了更好的实现本发明目标，上述方法还包括：

步骤E、根据温度修正单元修正的目标温度值，通过风扇控制单元，控制风扇的运转。

其中，步骤E包括：

步骤E1、风扇控制单元根据温度修正单元修正的目标温度值所处的范围，确定风扇工作的风速；

步骤E2、风扇在风扇控制单元确定的风扇工作的风速下进行工作。

附图说明

图1是本发明的恒温金属浴控制系统在一个实施例中的结构示意图；

图2是本发明的恒温金属浴控制系统的温控单元在一个实施例中的结构示意图；

图3是本发明的恒温金属浴控制系统在另一个实施例中的结构示意图；

图4是本发明的恒温金属浴控制系统在另一个实施例中的结构示意图；

图5是本发明的恒温金属浴控制系统的温控单元在另一个实施例中的结构示意图；

图6是本发明的恒温金属浴控制系统的温控单元在另一个实施例中的结构示意图；

图7是本发明的恒温金属浴控制系统的温控单元在一个实施例中的结构示意图；

图8是本发明的恒温金属浴控制系统在另一个实施例中的结构示意图；

图9是本发明的恒温金属浴控制系统的风扇控制单元在一个实施例中的结构示意图；

图10是本发明的对恒温金属浴进行控制的方法在一个实施例中的方法流程图；

图11是本发明的对恒温金属浴进行控制的方法在另一个实施例中的方法流程图；

图12是本发明的对恒温金属浴进行控制的方法在另一个实施例中的方法流程图；

图13是本发明的对恒温金属浴进行控制的方法中的保温控制步骤在一个实施例中的步骤流程图；

图14是本发明的对恒温金属浴进行控制的方法在一个实施例中的方法流程图；

图15是本发明的对恒温金属浴进行控制的方法在另一个实施例中的方法流程图；

图16是本发明的对恒温金属浴进行控制的方法中的风扇控制步骤在一个实施例中的步骤流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

图1示出了本发明的恒温金属浴控制系统的结构，该系统包括UI单元1、温度修正单元2和温控单元3。其中：

（1）所述UI单元1，用于接收来自外界的数据，并将数据发送给与其相连的温度修正单元。

其中，所述单元UI单元1接收的外界数据包括但不限于：目标温度值、目标保温温度值、目标保温时间值。

（2）所述温度修正单元2，其与UI单元及温控单元相连，利用温度修正函数对UI单元发送的目标温度值进行修正，并将修正的目标温度值发送给温控单元。。

（3）所述温控单元3与温度修正单元2连接，用于测量基座的当前温度值，控制基座的升降温。

图1示出的各单元的信令交互过程为：首先UI单元1接收来自外界的数据，并将目标温度值发送给与其连接的温度修正单元2，温度修正单元2利用温度修正函数对UI单元发送的目标温度值进行修正，并将修正的目标温度值发送给温控单元3，温控单元3对基座的当前温度值进行测量，并比较接收到的温度修正单元2修正的目标温度值和基座的当前温度值，对基座进行加热或者制冷。

其中，所述目标温度值T，它们均可以是0℃至105℃之间的任意整数值。

其中，所述目标保温时间为t，t可以是0小时0分至99小时59分之间的任意时间值。

其中，上述各单元之间的连接关系均是逻辑上的连接关系。

其中，上述温度修正单元2的温度修正函数为F(T)=g(T)+m；其中，T为目标温度值，g(T)为一元R次函数，R为自然数，m为常数。

针对温度修正单元2的温度修正函数，本发明提出一实施例，如下是本发明的一个温度修正函数的模型：

F(T)＝K·T+b（K表示根据测量的实际温度值和目标温度值拟合的直线斜率，b为常数，T是设定的目标温度）

该模型通过设定不同的目标温度，用温度传感器测得同一规格试剂管内液体的实际温度和目标温度值，拟合出的一条线性温度修正函数。

需要说明的是，对于不同规格的试剂管，温度修正模型中的K和b的值是不同的；对于相同规格的试剂管，温度修正模型中的K和b的值是相同的。

针对温度修正单元2的温度修正函数，本发明提出另一实施例，如下是本发明的一个温度修正函数的另一个模型：

F(T)＝a·T²+b·T+c（a、b、c均为常数，T为设定的目标温度）

该模型是通过设定不同的目标温度，利用温度传感器测得同一规格试剂管内液体的实际温度值和设定的目标温度值，拟合出的温度修正函数。

需要说明的是，对于不同规格的试剂管，温度修正模型中的a、b、c的值是不同的；对于相同规格的试剂管，温度修正模型中的a、b、c的值是相同的。

对上述试剂管的规格提出一实施例，试剂管的规格可为0.5ml、1.5ml、2.0ml，但试剂管的规格不限于此规格，任何市场上的标准规格的试管均适用于本发明中。

针对温控单元3，本发明提出一实施例，如图2所示，所述温控单元2包括：

（1）温度测量模块31，其与温度判定模块32连接，利用温度传感器测量基座的当前温度值，并将测量的结果发送给温度判定温模块32；

（2）温度判定模块32，其与温度判定模块32和升降温模块33连接，用于接收温度测量模块测量的基座的当前温度值和温度修正单元发的修正的目标温度值，判定基座需要加热或者制冷，并将升温命令或降温命令发送给升降温模块；

（3）升降温模块33，其与温度判定模块32连接，用于接收温度判定模块发送的升温命令或降温命令，利用制冷片对基座进行加热或者制冷。

其中，当基座的当前温度值高于修正的目标温度值，制冷片对基座进行制冷，基座的温度被制冷到修正的目标温度值；当基座的当前温度值低于修正的目标温度值，制冷片对基座进行加热，基座的温度被加热到修正的目标温度值；当基座的当前温度值等于修正的目标温度值，制冷片对基座不加热也不制冷。

图3示出了本发明的另一实施例，该恒温金属浴的控制系统还包括：

（1）电源转换单元4，其与温度修正单元2和温控单元3相连接，根据温度修正单元2发送的修正的目标温度值和温控单元3发送的基座的当前温度值，利用电源输入函数调整输入制冷片的电源值。

所述电源转换单元4电源值可以是电压值、电流值、功率值，但不限于此，任何等同形式的变形均适用于上述的电源值。

其中，上述的电源转换单元4的电源输入函数为f（T₁）=G（T₁）+n；T₁为修正的目标温度值，G（T₁）为一元X次函数，X为自然数，n为常数。

针对上述电源输入函数，本发明提出一实施例，以电压值为例，输出的电压值的模型如下：

其中，f(T₁)为输入的电压函数，T₁表示修正的目标温度值，T₀表示基座的当前温度值。

对于电源输入函数，本发明提出另一实施例，以电压值为例，输出的电压值的模型如下：

其中，f(T₁)为输入的电压函数，T₁表示修正的目标温度值，T₀表示基座的当前温度值。

其中，电源转换单元4根据目标温度和基座的当前温度值的不同，选用不同的电源输入函数来对制冷片输入电源。

本发明中的恒温金属浴可用于进行保温，该恒温金属浴可设置N（N为自然数）个保温状态，包括N个目标保温温度值和保温时间值。

当UI单元1中设置1个保温状态时，本发明对该控制系统提出一实施例，如图4所示。UI单元1接收目标温度值，其中，目标温度值包括1个目标保温温度值。UI单元1将1个目标保温温度值发送给温度修正单元2。温度修正单元2利用温度修正函数修正1个目标保温温度值得到修正的保温温度值，并将1个修正的保温温度值发送给电源转换单元4。电源转换单元利用电源输入函数，调整在每个修正的保温温度值下输入制冷片的电源。温控单元3对基座进行保温控制。

基于上一实施例，本发明提出一实施例，如图5所示，上述的温控单元3还包括存储模块34。该存储模块34用于接收UI单元1发送的1个保温温度值和电源转换单元2发送的1个修正的保温温度值。存储模块34将修正的保温温度值发给温度判定模块32；温度测量模块31测量基座的当前温度值，并将基座的当前温度值发给温度判定模块32；温度判定模块31接收修正的保温温度值和基座的当前温度值，判定修正的保温温度值和基座的当前温度值的高低，将升温命令或者降温命令发给升降温模块33。

当基座的当前温度值高于修正的保温温度值，温度判定模块32将降温命令发给升降温模块33，升降温模块33利用制冷片对基座进行降温；当基座的当前温度值低于修正的保温温度值，温度判定模块32将升温命令发给升降温模块33，升降温模块33利用制冷片对基座进行升温；当基座的当前温度值等于修正的保温温度值，温度判定模块32将保持原温度的命令发给升降温模块33，升降温模块33对基座进行保温。并以修正的保温温度值进行持续保温。

针对图4本发明提出第二实施例，当UI单元1中设置N个保温状态时，本发明对该控制系统提出一实施例，如图4所示。UI单元1接收N个目标温度值和保温时间值，其中，目标温度值包括N个目标保温温度值。UI单元1将N个目标保温温度值发送给温度修正单元2，将保温时间值发送给温控单元3。温度修正单元2利用温度修正函数修正N个目标保温温度值得到修正的保温温度值，并将N个修正的保温温度值发送给电源转换单元4。电源转换单元利用电源输入函数，调整在每个修正的保温温度值下输入制冷片的电源值。温控单元3对基座进行保温控制。

针对图4本发明提出第三实施例，当UI单元1中设置N个保温状态时，本发明对该控制系统提出一实施例，如图4所示。UI单元1接收N个目标温度值和保温时间值，其中，目标温度值包括N个目标保温温度值。UI单元1将N个目标保温温度值和N个保温时间值发给温控单元3。温控单元3对基座进行保温控制。

为了更好的实现本发明，本发明提出一实施例，如图6所示。温控单元3包括：存储模块34、温度测量模块31、温度判定模块32、升降温模块33、计时模块35和保温监控模块36；其中，计时模块35与升降温模块32和存储模块34连接，接收存储模块34发送的保温时间值，当升降温模块33中的制冷片对基座的加热或制冷结束时，计时模块35开始计时。

该计时模块35的计时方式可以采用倒计时的方式进行计时，也可以采用顺计时的方式进行计时。其中，当采用倒计时计时时，开始计时时间为当前保温状态下的目标保温时间，当计时时间到达0时，计时结束，当采用顺计时计时时，计时时间到达当前保温状态下的目标保温时间的时间值时，计时结束，并将此次保温状态的计时结束的命令结束发送给保温监控模块36。

该保温监控模块36与计时模块35和存储模块34连接，用于监测保温状态的是否结束。

其中，保温监控模块36接收计时模块发送来的此处保温状态计时结束的命令后，判定存储模块34的保温状态是否已经执行完毕，当保温状态结束，恒温金属浴将以默认的保温温度或者保温状态结束前的保温温度进行保温，当保温状态尚未结束，保温进入下一个保温状态。

基于图6的实施例，本发明提出一实施例，存储单元34接收N个保温状态，N个保温状态包括电源转换单元4发送的N个修正的保温温度值和UI单元1发送的N个保温时间值，并将第1个修正的保温温度值发给温度判定模块32，将第1个保温时间发给计时模块35；温度测量模块31测量基座的当前温度值，并将基座的当前温度值发给温度判定模块32；温度判定模块32接收基座的当前温度值和第1个修正的保温温度值，判定基座的当前温度值和修正的保温温度值的高低，并将升温命令或者降温命令发送给升降温模块33；升降温模块33接收升温的命令或者降温的命令，对基座进行加热或者制冷，并将加热或制冷结束的命令发给计时模块35；计时模块35接收保温时间，当接收到加热或制冷结束的命令后，计时模块35开始计时，当计时结束时，将计时结束的命令发给保温监控模块36；保温监控模块36结束到计时结束的命令后，判断第1个保温状态后还是否有保温状态，当第1个保温状态后还有保温状态，保温将重复前述的步骤；当第1个保温状态后没有保温状态时，温度以第一个保温状态进行保温或者以设定的保温状态进行保温。

基于图6的实施例，本发明提出另一实施例，存储单元34接收N个保温状态，N个保温状态包括UI单元1发送的N个目标保温温度值和UI单元发送的N个保温时间值，并将第1个目标保温温度值发给温度判定模块32，将第1个保温时间发给计时模块35；温度测量模块31测量基座的当前温度值，并将基座的当前温度值发给温度判定模块32；温度判定模块32接收基座的当前温度值和第1个目标保温温度值，判定基座的当前温度值和目标保温温度值的高低，并将升温命令或者降温命令发送给升降温模块33；升降温模块33接收升温的命令或者降温的命令，对基座进行加热或者制冷，并将加热或制冷结束的命令发给计时模块35；计时模块35接收保温时间，当接收到加热或制冷结束的命令后，计时模块35开始计时，当计时结束时，将计时结束的命令发给保温监控模块36；保温监控模块36结束到计时结束的命令后，判断第1个保温状态后还是否有保温状态，当第1个保温状态后还有保温状态，保温将重复前述的步骤；当第1个保温状态后没有保温状态时，温度以第一个保温状态进行保温或者以设定的保温状态进行保温。

为了更好的实现本发明目的，本发明提出针对温控单元3提出另一实施例，如图7所示，温控单元3还包括：报警模块37，该报警模块与保温监控模块连接，当保温状态结束时，该报警模块37发出报警声音，用于告知用户保温状态结束。

当存储模块34存储的N个保温状态全部结束时，基座以第N个目标保温温度进行保温或者以默认的温度进行保温。

针对恒温金属浴的控制系统的结构，本发明提出一个实施例，如图8所示，该恒温金属浴控制系统还包括风扇控制单元5。也即该系统包括UI单元1、温度修正单元2、电源转换单元4、温控单元3和风扇控制单元5。其中，风扇控制单元5与温控单元连接，根据基座的当前温度值和目标温度值来控制风扇运转。

针对风扇控制单元5的结构，本发明提出一实施例，如图9，该风扇控制单元6包括：风速确定模块51和风扇运转模块51。其中：

（1）所述风速确定模块51，与风扇运转模块连接，根据修正的目标温度值所处的范围确定风扇运转速度，并将运转速度发送至风扇运转模块；

针对风速确定模块51，本发明提出第一个实施例，目标温度值T和风扇的运转关系：T≥75℃，风扇停止运转；45℃≤T＜75℃，风扇中速运转；T＜45℃，风扇高速运转。

针对风速确定模块51，本发明提出第二个实施例，目标温度值T和风扇的运转关系：T≥80℃，风扇停止运转；50℃≤T＜80℃，风扇低速运转；20℃≤T＜50℃，风扇中速运转；T＜20℃，风扇高速运转。

（2）所述风扇运转模块52，根据风速确定模块确定的运转速度，控制风扇在该速度下运行。

其中，风速确定模块51将确定的风速发送给风扇运转模块52，如高速运转、中速运转或者停止等命令发送给风扇运作模块52，风扇运转模块52控制风扇高速运转、中速运转或者停止等。

本发明恒温金属浴的控制方法流程基于图1所示的系统，该方法流程如图10所示，包括以下步骤：

步骤S1、UI单元1将目标温度值发送给温度修正单元2；

其中，该目标温度值包括目标温度和目标保温温度。

步骤S2、温度修正单元2利用温度修正函数对UI单元1发送的目标温度值进行修正，并将修正的目标温度值发送给温控单元3；

其中，温度修正单元2将修正的目标温度值做为新的目标温度值，并将新的目标温度值发送给温控单元3；

其中，该温度修正函数为：F(T)=g(T)+m，T为目标温度值，g(T)为一元N次函数，N为自然数，m为常数。

对上述的温度修正函数，本发明提出一实施例，温度修正函数如下：

F(T)＝K·T+b（K表示根据测量的实际温度值和目标温度值拟合的直线斜率，b为常数，T是设定的目标温度）。

该模型通过设定不同的目标温度，用温度传感器测得同一规格试剂管内液体的实际温度和目标温度值，拟合出的一条线性修正函数。

需要说明的是，对于不同规格的试剂管，温度修正模型中的K和b的值是不同的；对于相同规格的试剂管，温度修正模型中的K和b的值是相同的。

对上述的温度修正函数，本发明提出另一实施例，温度修正函数如下：

F(T)＝a·T²+b·T+c（a、b、c均为常数，T为设定的目标温度）。

该模型是通过设定不同的目标温度，利用温度传感器测得同一规格试剂管内液体的实际温度值和设定的目标温度值，拟合出的温度修正函数。

需要说明的是，对于不同规格的试剂管，温度修正模型中的a、b、c的值是不同的；对于相同规格的试剂管，温度修正模型中的a、b、c的值是相同的。

步骤S3、温控单元3测量基座的当前温度值，并根据修正的目标温度值对基座进行温度控制；

其中，比较基座的当前温度值与步骤2中的目标温度值的高低，当基座的当前温度值高于目标温度值时，制冷片对基座进行制冷；当基座的当前温度值低于目标温度值时，制冷片对基座进行加热；当基座的当前温度值与目标温度值相等时，基座既不被加热也不被制冷，也即制冷片不工作。

针对恒温金属浴的控制方法，本发明提出另一实施例，如图11所示，该控制方法在步骤S1之前还包括：步骤S0：UI单元1接收外部输入的数据。

其中，UI单元1输入的外部数据包括：目标温度值和目标时间值。其中温度值包括基座目标温度值和目标保温温度值。

在本实施例中，UI单元1接收外界输入的数据，温度修正单元2接收UI单元1发送的目标温度值，温度修正单元2对目标温度值进行修正，修正的温度作为修正的基座温度值或者修正的保温温度值，温控单元3开始对基座进行加热或者制冷，使得加热或者制冷到修正的基座温度值或者修正的保温温度值。

其中，基座目标温度值经过修正后得到的温度为修正的基座温度值；目标保温温度值经过修正后得到的温度为修正的保温温度值。

为了更好的实现本发明目的，本发明提出一实施例，如图12所示，该方法还可包括步骤S4：电源转换单元4根据温度修正单元2发送的修正的目标温度值所处的范围利用电源输入函数，调整输入制冷片的电源值。

其中，UI单元1接收外界输入的数据，温度修正单元2接收UI单元1发送的目标温度值，温度修正单元2对目标温度值进行修正，修正的温度作为新的目标温度值，电源转换单元4根据温度修正单元2发送的修正的目标温度值所处的范围利用电源输入函数，调整输入制冷片的电源值。温控单元3根据输入制冷片的电源值对基座进行加热或者制冷。

其中，针对上述电源输入函数，本发明提出一实施例，以电压值为例，输出的电压值的模型如下：

其中，f(T₁)为输入的电压函数，T₁表示修正的目标温度值，T₀表示基座的当前温度值。其中，修正的目标温度值包括修正的基座温度值和/或修正的保温温度值。

对于电源输入函数，本发明提出另一实施例，以电压值为例，输出的电压值的模型如下：

其中，f(T₁)为输入的电压函数，T₁表示修正的温度值，T₀表示基座的当前温度值。其中，修正的目标温度值包括修正的基座温度值和/或修正的保温温度值

针对温控单元3的控制方法，本发明提出一实施例，如图13所示，温控单元3接收电源转换单元发送的目标温度值或修正的目标温度值。该控制方法包括：

步骤S31、温度判定模块目标温度值或修正的目标温度值，与判定基座的当前温度值的高低，决定是对基座加热还是制冷。

步骤S32、升降温模块利用制冷片对基座加热或者制冷；

其中，当基座的当前温度值高于目标温度值或修正的目标温度值，制冷片对基座进行制冷；当基座的当前温度值低于目标温度值或修正的目标温度值，制冷片对基座进行加热；当基座的当前温度值等于目标温度值或修正的目标温度值时，制冷片不工作。

步骤S33、基座进行保温。

其中，基座进行保温的温度值可以是修正的目标温度值或目标温度值。

针对温控单元3的控制方法，本发明提出另一实施例，存储模块34接收电源转换单元4发送的N个修正的保温温度值和UI单元1发送的N个保温时间。

其中，该保温状态进行到第i个保温状态。

步骤S31’、存储模块34将第i个修正的保温温度值或目标保温温度值发送给温度判定模块32，将第i个保温时间发送给计时模块35；

步骤S32’、温度测量模块测量测量基座的当前温度值，并将基座的当前温度值发送给温度判定模块。

步骤S33’、温度判定模块判定修正的保温温度值或目标保温温度值与基座的当前温度值的高低，并将升温或降温的命令发送给升降温模块。

其中，基座的当前温度值高于修正的保温温度值或目标保温温度值时，温度判定模块将制冷命令发送给升降温模块，升降温模块对利用制冷片对基座进行制冷；当基座的当前温度值低于修正的保温温度值或目标保温温度值时，温度判定模块将加热命令发送给升降温模块，升降温模块对利用制冷片对基座进行加热；基座的当前温度值等于修正的保温温度值或目标保温温度值时，温度判定模块将无需工作的命令发送给升降温模块，升降温模块不工作。

步骤S34’、制冷片执行对基座的加热或者制冷，并将加热或者制冷结束的信息发送给计时模块35。

步骤S35’、计时模块接收到加热或者制冷结束或者无需加热或制冷的信息后，开始对保温时间进行计时，直到计时的长度和第i个目标保温温度时间长度相等时，此次保温结束。

其中，计时模块的计时方式可以是倒计时或者顺计时，但不限于这两种计时方式。

步骤S36’、保温监控模块36判定第N个保温状态是否执行完毕；

当保温状态还未执行完毕，循环上述步骤S31’到步骤S36’。

当N个保温状态执行完毕，温度以第N个修正的保温温度值或目标保温温度值进行保温；或者以预设的温度值进行保温。

其中，上述温度，当基座需要精确保温时，存储模块接收的温度值为修正的保温温度值；当基座无需精确保温时，存储模块接收的温度值为目标保温温度值。

为了更好的完成发明目的，本发明的控制方法还包括：

步骤5、根据目标温度值或修正的目标温度值，确定风扇的运作；针对步骤5，本发明提出一实施例，如图14所示。步骤S0，UI单元接收的数据为目标温度值，目标温度值为T。步骤S1，UI单元将目标温度值T发送给温度修正单元2；步骤S2，温度修正单元修正目标温度值T为T’；步骤S4，利用电源输入函数，调整输入恒温金属浴的电源值；步骤S3，制冷片在输入恒温金属浴的电源值的电源下工作，实现对基座进行加热或者制冷。T0＞T’时，基座被制冷；T0＜T’时，基座被加热；T0=T’时，制冷片不工作，基座既不被加热也不被制冷；步骤S5，风扇进行工作，实现恒温金属浴内部空气和工作环境的空气交换，使得恒温制冷片能够快速达到加热或者制冷的温度，从而达到对基座的快速升降温的目的。

针对步骤5，本发明提出另一实施例，如图15所示。步骤S0，UI单元接收的数据为目标温度值，目标温度值为T，也即目标保温温度值为T时。步骤S1，UI单元1将目标温度值T发给温控单元；步骤S3，温控单元控制基座的温度到达T；步骤S5，风扇工作，实现恒温金属浴内部空气和工作环境的空气交换，使得恒温制冷片能够快速达到加热或者制冷的温度，从而达到对基座的快速升降温的目的。

其中，如图16所示，步骤5包括：

步骤51、根据目标温度值，确定风扇工作的风速；

针对步骤51提出第一实施例。T’≥75℃，风扇停止运转；45℃≤T’＜75℃，风扇中速运转；T’＜45℃，风扇高速运转。

针对步骤51提出第一实施例。T’≥80℃，风扇停止运转；50℃≤T’＜80℃，风扇低速运转；20℃≤T’＜50℃，风扇中速运转；T’＜20℃，风扇高速运转。

步骤52、根据风扇工作的风速，风扇在该风速下工作。

其中，风速确定模块51将确定的风速发送给风扇运转模块52，如高速运转、中速运转或者停止等命令发送给风扇运作模块52，风扇运转模块52控制风扇高速运转、中速运转或者停止等。

应当说明的是，本发明的控制系统适用于对各种类型的恒温金属浴进行自动化控制，即便不同类型的恒温金属浴在具体内部结构上可能存在差异，但上述的控制系统在根本原理上是一致或类似的，因此本发明的保护范围不应受到不同类型恒温金属浴的内部结构的限制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种恒温金属浴的控制系统，包括用于设置基座目标温度值的UI单元、用于对基座进行温度测量和控制的温控单元，其特征在于，所述控制系统还包括温度修正单元，其与UI单元及温控单元相连，所述温度修正单元能够利用温度修正函数对UI单元发送的目标温度值进行修正，并将修正的目标温度值发送给温控单元；

所述温度修正单元的温度修正函数是通过设定不同的目标温度，利用温度传感器测得同一规格试剂管内液体的实际温度和目标温度值，拟合出的函数；该函数为F(T)=g(T)+m；

所述T为目标温度值，g(T)为一元R次函数，R为自然数，m为常数。

2.根据权利要求1所述的恒温金属浴控制系统，其特征在于，所述温控单元包括温度测量模块、温度判定模块和升降温模块；

所述温度测量模块用于测量基座的当前温度值，并将基座的当前温度值发送给与其连接的温度判定模块；

所述温度判定模块与温度测量模块和升降温模块连接，用于接收温度测量模块测量的基座的当前温度值和温度修正单元发送的修正的目标温度值，从而判定基座是需要加热还是制冷，并将相应的升温命令或降温命令发送给升降温模块；

所述升降温模块，用于接收温度判定模块发送的升温命令或降温命令，进而控制制冷片对基座进行加热或者制冷。

3.根据权利要求2所述的恒温金属浴控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括电源转换单元，其与温度修正单元和温控单元相连接，所述电源转换单元能够根据温度修正单元发送的修正的目标温度值和温控单元发送的基座的当前温度值，利用电源输入函数调整输入制冷片的电源值；

所述电源转换单元的电源输入函数为f（T₁）=G（T₁）+n；

所述T₁为修正的目标温度值，G（T₁）为一元X次函数，X为自然数，n为常数。

4.根据权利要求2所述的恒温金属浴控制系统，其特征在于，温控单元还包括存储模块，用于存储N个保温状态，所述保温状态包括目标保温温度值或修正的保温温度值，和保温时间，N为自然数；

所述修正的保温温度为在UI单元中设置，经过温度修正单元和电源转换单元修正的目标温度值。

5.根据权利要求4所述的恒温金属控制系统，其特征在于，所述温控单元还包括：计时模块和保温监控模块；

所述计时模块与升降温模块和保温监控模块连接，用于对保温时间进行计时，并将计时结束的指令发送给保温监控模块；

所述保温监控模块与计时模块连接，用于监控保温状态是否第N个保温状态执行完成。

6.根据权利要求5所述的恒温金属控制系统，其特征在于，所述温控单元还包括：报警模块，其与保温监控模块连接，当保温状态结束时，用于发出报警声音。

7.根据权利要求5或6所述的恒温金属控制系统，其特征在于，所述恒温金属浴的N个保温状态结束时，基座的温度以第N个目标保温温度值进行保温；或者

以预设的保温温度值进行保温。

8.根据权利要求3或6所述的恒温金属浴控制系统，其特征在于，所述控制系统还包括风扇控制单元；

所述风扇控制单元与温控单元连接，用于根据目标温度值或修正的目标温度值来控制风扇的运转情况。

9.根据权利要求8所述的恒温金属浴控制系统，其特征在于，所述风扇控制单元包括风速确定模块和风扇运转模块；

所述风速确定模块与风扇运转模块连接，根据修正的目标温度值所处的范围确定风扇运转速度，并将运转速度发送至风扇运转模块；

所述风扇运转模块，根据风速确定模块确定的运转速度控制风扇在该速度下运行。

10.一种基于权利要求1所述的控制系统对恒温金属浴进行控制的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A、UI单元将目标温度值发送给温度修正单元；

B、温度修正单元利用温度修正函数对UI单元发送的目标温度值进行修正，并将修正的目标温度值发送给温控单元；

C、温控单元测量基座的当前温度值，并根据修正的目标温度值对基座进行温度控制。

11.根据权利要求10所述的对恒温金属浴进行控制的方法，其特征在于，在步骤A之前还包括：

UI单元接收外部输入的目标温度值和/或目标时间值；

所述UI单元的目标温度值包括基座目标温度值和/或目标保温温度值。

12.根据权利要求11所述的对恒温金属浴进行控制的方法，其特征在于，所述的步骤B之后、C之前还包括：

B’、电源转换单元根据温度修正单元发送的修正的目标温度值所处的范围，利用电源输入函数调整输入制冷片的电源值；

所述电源转换单元的电源输入函数为f（T₁）=G（T₁）+n；

所述T₁为修正的目标温度值，G（T₁）为一元X次函数，X为自然数，n为常数。

13.根据权利要求11所述的对恒温金属浴进行控制的方法，其特征在于，所述步骤C包括：

C1、温度测量模块利用温度测量装置测量基座的当前温度值；

C2、温度判定模块判定基座的当前温度值和目标温度值；

C3、升降温模块利用制冷片对基座加热或者制冷到修正的目标温度值。

14.根据权利要求12或13所述的对恒温金属浴进行控制的方法，其特征在于，所述温控单元接收N个保温状态，包括N个目标保温温度值或修正后的目标保温温度值，和N个保温保温时间值，基座依次在N个保温状态下进行保温，N为自然数。

15.根据权利要求14所述的对恒温金属浴进行控制的方法，其特征在于，所述温控单元控制方法还包括步骤D：

D1、存储模块接收UI单元发送的N个保温状态，并接收温度测量模块发送来的基座的当前温度值；

D2、温度判定模块判定基座的当前温度值和目标温度值；

D3、升降温模块利用制冷片对基座加热或者制冷；

D4、计时模块在目标保温温度值下，对基座的保温时间进行计时；

D5、保温监控模块监测N个保温状态是否结束；

D6、N个保温状态未结束，保温进入下一个保温状态；或者N个保温状态结束，以第N个保温温度或者以预设的温度进行保温。

16.根据权利要求15所述的对恒温金属浴进行控制的方法，其特征在于，所述步骤D还包括：

D7、第N个保温状态执行完毕，报警模块发出报警声音。

17.根据权利要求10所述的对恒温金属浴进行控制的方法，其特征在于，所述方法还包括：

步骤E、根据温度修正单元修正的目标温度值，通过风扇控制单元，控制风扇的运转。

18.根据权利要求17所述的对恒温金属浴进行控制的方法，其特征在于，所述步骤E包括：

E1、风扇控制单元根据温度修正单元修正的目标温度值所处的范围，确定风扇工作的风速；

E2、风扇在风扇控制单元确定的风扇工作的风速下进行工作。

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