CN103558881A - 一种加热检测管道中血液的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加热检测管道中血液的方法，包括如下步骤：取得当前环境温度值并设定血液的目标温度值；按照当前环境温度值和目标温度值，查找其温度补偿参数，得到温度补偿值，并形成其对应的加热参数值；按照当前取得的加热参数驱动所述发热体加热所述受热载体，从而加热所述受热载体中的待检测血液；取得所述发热体上的温度值，按照所述取得的加热参数对所述发热体进行闭环控制，直到所述待检测血液达到其目标温度值。本发明还涉及一种实现上述方法的装置。实施本发明的加热检测管道中血液的方法及装置，具有以下有益效果：简单、成本低、加热时间相差不大且稳定。

Description

一种加热检测管道中血液的方法及装置

技术领域

本发明涉及医疗检测设备领域，更具体地说，涉及一种加热检测管道中血液的方法及装置。

背景技术

     在现有的许多温控技术中，如自适应的加热方法中，主要测量被加热物体的实时温度，形成一个闭环控制系统，然后利用PID算法进行加热和温度的保持。这种加热方法当然可以用于血液分析、血液测量的血液样本的加热中。但是，由于待检测或待使用的血液的特殊性，在使用这种方法时也存在不少问题，例如，现在技术中首先需要直接测量被加热物体的温度，然后才能形成一个稳定的闭环进行反馈调节控制来实现高精度的加热以及恒温控制；然而对于血液样本，直接测量样本的温度会在影响样本特性的同时也会增加每次的测量的成本。此外，当血液分析、血液测量的血液样本的初始温度以及加热所处的环境温度的不同会导致加热系统将该血液样本加热到恒定温度的时间将会有很大的差别，这对于快速的血液分析、血液测量是极大的缺陷。还有，当对静置在细长的测量管道中的血液样本进行加热恒温时，利用现有的温控技术会导致血化分析样本有较大的温度浮动，使得测量不稳定。现有技术中，不同环境温度下样本加热时间和调节过度一个矛盾的存在，当要减少加热时间会导致温度超调过大，而为了无温度超调则会导致加热时间增长。因此，现有的技术在加热血液样本时会出现成本高、时间相差较大、不稳定的缺陷。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述成本高、时间相差较大、不稳定的缺陷，提供一种成本低、时间相差不大、稳定的加热检测管道中血液的方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种加热检测管道中血液的方法，所述方法中通过间接加热的方式使得发热体加热受热载体，从而间接地加热设置或通过所述受热载体中的待检测的血液；所述方法还包括如下步骤：

A）取得当前环境温度值并设定血液的目标温度值；

B）按照当前环境温度值和目标温度值，查找其温度补偿参数，得到温度补偿值，并形成其对应的加热参数值；

C）按照当前取得的加热参数驱动所述发热体加热所述受热载体，从而加热所述受热载体中的待检测血液；

D）取得所述发热体上的温度值，按照所述取得的加热参数对所述发热体进行闭环控制，直到所述待检测血液达到其目标温度值。

更进一步地，所述步骤B）中环境温度和加热参数的对照表按照如下步骤得到并存储：

E）设定所述发热体和所述受热载体之间的热传导参数，使其保持稳定的热传导参数；

F）在不同的环境温度下，保持上述热传导参数，加热所述发热体到设定温度并保持，测量在所述设定温度下所述受热载体中血液的温度值；得到所述发热体设定温度值和所述血液温度值在该环境温度下的差值，即温度补偿值Δt；

G）处理步骤F）中得到的环境温度值、设定温度值和Δt，形成环境温度值和目标温度值对应的温度补偿参数并保存。 

更进一步地，所述步骤B）中还包括如下步骤：

B1）将所述设定温度值和所述温度补偿值相加，得到所述发热体的最终目标温度值；

B2）将所述发热体由环境温度加热到其最终目标温度值的加热过程划分为多段加热，每段均设置不同的目标温度，最后一段的目标温度是所述目标温度值。 

更进一步地，所述步骤B2）还包括：分别设置每段加热的加热方式；所述加热方式包括进行过冲加热或不进行过冲加热；过冲加热时发热体在每段加热结束时的温度均高于该段的目标温度。 

更进一步地，所述步骤C）中进一步包括：

C1）取得当前发热体的温度值；

C2）判断是否需要过冲加热，如是，执行步骤C3）；否则，执行步骤C4）；

C3）进行过冲加热使得所述发热体达到最终稳定温度；

C4）得到所述发热体最终稳定温度与当前温度的差值，利用该差值机械能PID控制方法进行温度控制。 

更进一步地，所述步骤C3）中进一步包括：

C31）判断是否达到本次过冲加热持续时间，如是，执行步骤C32）；如否，取得发热体当前温度和过冲温度之间的差值，控制所述发热体继续加热；

C32）取得下一过冲温度和过冲时间，并将其作为当前加热参数，返回步骤C31）。 

更进一步地，所述步骤E）中，通过设置步进电机旋转固定的步数来保持所述发热体和所述受热载体之间的热传导参数不变。 

更进一步地，所述步骤D）中，通过设置在由铝基板构成的发热体上的发热体温度检测装置取得所述发热体的当前温度并进行闭环控制；所述发热体温度检测装置包括贴于所述发热体表面电阻式温度传感器，通过四线法得到所述电阻式温度传感器表示所述发热体当前温度的电阻值；对所述电阻式温度传感器传回的电阻值采用叠加补偿量的方法消除其零点漂移带来的误差。

本发明还涉及一种实现上述方法的装置，所述装置通过间接加热的方式使得发热体加热受热载体，从而间接地加热设置或通过所述受热载体中的待检测的血液；所述装置还包括：

环境温度取得及目标温度设置单元：用于取得当前环境温度值并设定血液的目标温度值；

温度补偿值取得及加热参数形成单元：用于按照当前环境温度值和目标温度值，查找其温度补偿参数，得到温度补偿值，并形成其对应的加热参数值；

加热单元：用于按照当前取得的加热参数驱动所述发热体加热所述受热载体，从而加热所述受热载体中的待检测血液；加热单元还包括发热体温度取得及控制模块：用于取得所述发热体上的温度值，按照所述取得的加热参数对所述发热体进行闭环控制，直到所述待检测血液达到其目标温度值。

更进一步地，还包括用于得到温度补偿值取得及加热参数形成单元中温度补偿值的补偿值取得单元，所述补偿值取得单元包括：

传导参数设置模块：用于设定所述发热体和所述受热载体之间的热传导参数，使其保持稳定的热传导参数；

温度补偿值取得模块：用于在不同的环境温度下，保持上述热传导参数，加热所述发热体到设定温度并保持，测量在所述设定温度下所述受热载体中血液的温度值；得到所述发热体设定温度值和所述血液温度值在该环境温度下的差值，即温度补偿值Δt；

温度补偿值形成模块：用于处理步骤温度补偿值取得模块中得到的环境温度值、设定温度值和Δt，形成环境温度值和目标温度值对应的温度补偿参数并保存。

更进一步地，所述温度补偿值取得及加热参数形成单元中还包括：

发热体最终目标值形成模块：用于将所述设定温度值和所述温度补偿值相加，得到所述发热体的最终目标温度值；

加热分段模块：用于将所述发热体由环境温度加热到其最终目标温度值的加热过程划分为多段加热，每段均设置不同的目标温度，最后一段的目标温度是所述目标温度值；其中，所述加热分段模块分别设置每段加热的加热方式；所述加热方式包括进行过冲加热或不进行过冲加热；过冲加热时发热体在每段加热结束时的温度均高于该段的目标温度。

更进一步地，所述发热体温度取得及控制模块中进一步包括：

当前发热体温度取得子模块：用于取得当前发热体的温度值；

过冲判断子模块：用于判断是否需要过冲加热，如是，调用过冲加热模块；否则，调用PID控制加热模块；

过冲加热子模块：用于进行过冲加热使得所述发热体达到最终稳定温度；

PID控制加热子模块：用于得到所述发热体最终稳定温度与当前温度的差值，利用该差值机械能PID控制方法进行温度控制。

实施本发明的加热检测管道中血液的方法及装置，具有以下有益效果：由于不需要对血液直接加热，而是通过对受热载体加热后间接加热血液并保持其温度，同时，还根据环境温度的不同，选择不同的发热单元和受热载体之间的热传导参数并得到最终需要控制发热体达到的温度，缩短加热时间。所以，其简单、成本低、加热时间相差不大且稳定。

附图说明

图1是本发明加热检测管道中血液的方法及装置实施例中加热方法的流程图；

图2是所述实施例中取得加热补偿温度值的流程图；

图3是所述实施例中目标温度、发热体温度及热传导参数之间的关系示意图；

图4是所述实施例中分段加热参数确定示意图；

图5是所述实施例中功率控制的电路图； 

图6是所述实施例中分段发热体温度控制流程图；

图7是所述实施例中实现其加热方法的装置的结构示意图；

图8是所述实施例中使用其加热方法的血液检测装置物理加热部分的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。

如图1所示，在本发明的加热检测管道中血液的方法及装置实施例中，通过使得发热体加热受热载体，从而间接地加热设置或通过受热载体中的待检测的血液，并使其保持在设定或希望其保持的温度上；通常而言，待检测的血液采取通过设置在上述受热载体中的管道的方式取得热量（本实施例中加热的物理装置请参见图8）。在本实施例中，该方法包括如下步骤：

步骤S11获取当前环境温度：在本步骤中，通过数字式温度计得到较为准确的当前环境温度；同时，设定血液的目标温度值，即希望通过加热使得血液保持的温度值。

步骤S12环境温度是否异常：在本步骤中，判断取得的环境温度是否异常，以判断是否有部件异常或处于工作环境之外，保证设备能够正常操作；如异常，执行步骤S14；否则，执行步骤S13。

步骤S13依据取得的环境温度和目标温度，查找其温度补偿参数，得到温度补偿值，并形成其对应的加热参数值：依据上述步骤中得到的环境温度和设定的目标温度，查找并得到该环境温度值和目标温度值对应的温度补偿参数；得到温度补偿参数后，将其叠加到设定的目标温度值上，就得到在本次加热中发热体应该加热到并保持的温度值；这是由于在本实施例中采用间接加热，由于热传导系数的存在，如果仅仅将发热体加热到目标温度值，则受热载体和其中的血液温度都会较该温度值低。因此，需要采取温度补偿。在本实施例，上述温度补偿参数可以通过查表等手段得到。至于该温度补偿参数的得到，将在稍后详述。

步骤S14错误，在本步骤中，由于环境温度异常，判断环境温度错误或该环境超出设备的使用范围，发出告警信号提醒操作人员后，直接跳转到步骤S47，结束加热。

步骤S15取得所述发热体上的温度值，按照所述取得的加热参数对所述发热体进行闭环控制：使发热体与受热载体接触的紧密程度满足所述热传导参数；按照所述发热参数输出驱动信号，使所述发热体开始对所述受热载体加热，从而加热通过所述受热载体内部的管道中的待检测血液；并通过设置在所述发热体上的发热体温度检测单元发回的温度值，进入PID恒温控制循环；通过控制所述步进电机旋转不同的步进次数，使得所述发热体以相的压力紧贴在所述受热载体上，进而在所述发热体与受热载体之间保持一定的热传导参数。同时，采取将所述环境温度和所述目标温度之间分段，且每段分别设置不同的发热参数使所述发热体发热的方式缩短加热时间；所述分段加热的一段或多段采用过冲加热。值得一提的是，当发热体被加热到上述步骤中得到的发热体温度的目标值时，上述管道中的血液也就被加热到目标温度值，恰好符合加热的要求。

步骤S16温度达到否，直到所述待检测血液达到其目标温度值如是，执行步骤S47；否则返回步骤S45。

步骤S17关闭加热：在本步骤中，由于已经达到设定的温度，故关闭加热。

 请参见图2，在图2中，示出了环境温度和设定温度对应的温度补偿参数的取得步骤： 

步骤S21设定热传导参数并保持：在本步骤中，设定发热体和受热载体之间的热传导参数，使其保持稳定的热传导参数；在本实施例中，由于发热体和受热载体均为金属材料制成，在两个金属材料之间，当其材料已定时，其热传导系数与这两种材料的接触的紧密程度是相关的。所以，在本步骤中，只要保持上述发热体和受热载体已设定的力接触，其热传导参数就可以保持不变。

步骤S22在不同的环境温度下，加热发热提到设定温度，测量血液的温度值，得到二者之间的差值：在本步骤中，分别设置不同的环境温度，保持上述热传导参数，加热发热体到设定温度（即目标温度）并保持，测量在该目标温度下受热载体中血液的温度值；得到发热体设定温度值和所述血液温度值在该环境温度下的差值，即温度补偿值Δt；也就是说，由于热传导的存在，当使发热体保持目标温度时，血液温度较该目标温度低Δt；如果要使得血液温度达到上述目标温度，就要使发热体保持的温度再上升Δt。值得一提的是，本步骤需要多次重复，以便于得到不同环境温度和不同目标温度及其组合所对应的Δt。

步骤S23 处理上述差值，得到温度补偿值并保持：在本步骤中，处理上述步骤中得到的环境温度值、设定温度值和Δt，形成环境温度值和目标温度值对应的温度补偿参数并保存。具体来讲，就是使得每一个环境温度和目标温度的组合，都有其对应的Δt（温度补偿参数），并将其存储起来（例如，以表格或其他形式），便于在以后使用。

总体上来讲，图2中对于热传导参数的推导主要是统计各个环境温度下发热体功率到被加热样本的能效，推导该参数时需要直接测量被加热样本的温度。其包括了设定一个恒定的环境，如设环境温度为0℃。夹紧加热体后将发热体快速加热并保持到一个目标温度，如37℃。记录被测样本的稳定温度。重复步骤1至步骤3，直至所有的环境温度的参数记录完成，最后得到需要的数据并存储。图3为本实施例中0-37℃下的热传导特性参数示意图，其直观地体现了上述Δt的存在，在图3中，T1为被加热样本温度，T2为环境温度。

正如前面所述，在步骤S13中，需要将设定温度值和温度补偿值Δt相加，得到发热体的最终目标温度值；在本实施例中，还可以将发热体由环境温度加热到其最终目标温度值的加热过程划分为多段加热，每段均设置不同的目标温度，最后一段的目标温度是所述目标温度值。其中，在设置时，可以分别设置每段加热的加热方式；这些加热方式包括进行过冲加热或不进行过冲加热；而过冲加热时发热体在每段加热结束时的温度均高于该段的目标温度。 

图4中示出了分段加热的一个例子。该部分是保证本实施例中的方法在各种环境下在规定时间内快速加热到恒定温度。在过冲开始时保证发热体温度已经稳定到37℃，以防止随着装置内部升温导致的加热差异。该部分利用自动化定标进行确定。过冲阶段可以阶梯式的分为几段，段分的越多在规定时间内加热到恒定温度就越平稳。该例子中将过冲加热分为三个阶段，具体示意图请参见图4，在图4中，T为时间轴，Temp为温度，较粗的实线表示发热体温度，而较细的实线表示样本温度。其具体实现方法为：

各阶段过冲时间Tx和样本过冲加热目标温度Tx_1的确定：过冲时间与要求的规定加热到恒定温度的时间T有关，当分配为三段时，设第一阶段到第三阶段持续时间分别为T1、T2、T3，那么要求有T1>T2>T3，且T1+T2+T3=T，在T1、T2、T3阶段发热体需要加热到的温度分别为T1_1、T2_1、T3_1。具体来讲，设定一个特定的环境温度，将装置放入该环境下，设定在T1阶段需要加热样本到T1_2，首先设定发热体T1_1为t1，T1时间后测量管道中样本液的温度，设为t1_1；当t1_1小于T1_2，则增加T1_1，反之则降低T1_1；将装置重新冷却到环境温度；重复上述步骤，最终得到t1_1等于T1_2，记录环境温度和T1_1。

同样按照上述步骤确定各个环境温度条件下的T1_1，T2_1，T3_1。

在本实施例中，分段加热的具体参数就是如上所述的方法得到的。

在本实施例中，当上述参数确定后，需要执行每段的加热。其中该阶段的发热体的温度确定和调节速度是加热精度和稳定性的保证。如前所述，在该阶段发热体温度是利用热传导参数进行确定的，如当环境温度为25℃时，在如图4中找出环境为25℃时的Δt，将设定的样本加热的目标温度（如37℃），则发热体在稳定阶段的目标温度为37+Δt。

    确定好各个阶段的加热参数后通过温度控制单元按照加热参数通过PID控制对发热体进行闭环反馈式的温度调节控制。其包括闭环调节反馈量的获取、发热体功率控制实现。

    闭环调节反馈量为发热体的实时温度，为了获取发热体的实时温度，在本实施例中，将电阻式温度传感器粘贴于发热体（在本实施例中，发热体使用铝基板）表面，利用分压法测量出温度电阻的阻值，利用四线法将高精度标准电阻上的降压和电阻式温度传感器的电阻上的降压经过仪表放大器利用ADC进行实时采集，这样能消除电路失调，进一步提高测量精度。

为了消除电阻式温度传感器的零点飘移，在本实施例中采用定标的方式消除零飘和温度传感器的线性误差。具体实现方法为：当被加热样本要求的范围为T±t，其中T为目标温度，t为要求的精度（对于血液样本的加热一般T为37℃，t一般小于0.2℃，且允许超调小于0.5℃），假如装置要求为稳定温度为37±0.1℃，则需要一个能在36.850~37.150℃的可调标准温度环境，分别将温度传感器置于36.850~336.950℃、36.950~37.050℃和37.050~37.150℃的环境下利用ADC采集在各个环境下的电阻值，其需要一个高精度温度测量仪（在37±0.1℃该标准下要求测温仪精度为0.01℃的精度）测量各个环境的实际温度，假如在各个环境温度下测量传感器电阻值以及实际环境温度如表1.1所示：

表1.1

环境温度范围	实际环境温度	采集得到的温度传感器阻值
			36.850~336.950℃	T1	R1
36.950~37.050℃	T2	R2
			37.050~37.150℃	T3	R3

      则传感器在37±0.1℃环境下的线性斜率Slop和Offset为：

           Slop=(T1-T2)/(R1-R2);                                                                  (1.1)

           Offset=T1-Slop*R1;                                                                       (1.2)

      所有温度传感器的线性方程为：

T=Slop*R+Offset                                      （1.3）

然后将R2代入式(1.3)中计算T，当(T-T2)的绝对值小于0.05则定标通过，否则定标不通过，需要重新定标或是示该传感器不合格。当定标合格时，将Slop和Offset存在控制电路的存储器中，在实时采集时提取该定标值计算传感器的实时温度，利用该种方法能保证温度传感器的测量误差小于0.05℃。

发热体的功率控制在较为早期的加热功率控制主要采用模拟电路控制，主要通过积分电路实现，主要是调节PWM波占空比来控制电路输出功率，PWM波通过积分电路后输出一个稳定的电压，但是该电压具有与PWM波同频率的纹波。如果是在弱信号环境下，纹波会对信号参数干扰，纹波同时会在电路上产生辐射，如果考虑EMC的话需要规避该种功率调制电路。为了解决纹波带来的干扰，在本实施例中，选用DAC实现功率控制：DAC功率调制电路原理示意图请参见图5，主要通过MCU控制DAC芯片输出一定的电压值，该种方法调节速度快，成本较模拟电路功率调制高，但是在调制间歇期没有纹波干扰，能克服模拟电路调制的纹波干扰问题。

功率调制电路当输出给发热体的功率为：

                 VOUT=((Vout-VSENSE)/R2)*R3+VSENSE ；

其中VSENSE，R2，R3为常量，可见调节Vout即可对VUOT进行调制，从而达到调制发热体功率的目的。

一个阶段的发热体温度的控制流程示意图为图6。其具体步骤包括获取加热体当前温度；判断是否要进行过冲加热，当其需要进行过冲加热时，判断是否达到设定的过冲温度的持续时间，如果在过冲温度的持续时间内，则得到发热体的过冲温度和当前温度的差值，如果已经超过过冲持续时间，则获取下一级过冲温度和过冲时间。得到过冲温度和发热体当前温度的差值，在利用差值利用PID控制方法进行温度调节，在加热控制过程中同时监控加热是否异常，异常则报告错误同时测量任务结束以保证测量的正确性。

当其不需要进行过冲加热时，计算出最终稳定温度与当前温度的差值，利用该差值机械能PID控制方法进行温度控制。

完成后结束加热。

      在本实施例中，由于发热体是通过步进电机带动而与受热载体接触的，所以通过设置步进电机旋转固定的步数来保持发热体和受热载体之间的热传导参数不变，即保持得到温度补偿参数值时的热传导环境。

   本实施例还涉及一种实现上述加热方法的装置，其结构请参见图7。在图7中，该装置包括所述装置通过间接加热的方式使得发热体加热受热载体，从而间接地加热设置或通过所述受热载体中的待检测的血液；所述装置还包括：环境温度取得及目标温度设置单元1、温度补偿值取得及加热参数形成单元2、补偿值取得单元3和加热单元4。其中，环境温度取得及目标温度设置单元1用于取得当前环境温度值并设定血液的目标温度值；温度补偿值取得及加热参数形成单元2用于按照当前环境温度值和目标温度值，查找其温度补偿参数，得到温度补偿值，并形成其对应的加热参数值；补偿值取得单元3用于得到温度补偿值取得及加热参数形成单元中温度补偿值；加热单元4用于按照当前取得的加热参数驱动所述发热体加热所述受热载体，从而加热所述受热载体中的待检测血液。

在本实施例中，补偿值取得单元3包括传导参数设置模块31、温度补偿值取得模块32和温度补偿值形成模块33。其中，传导参数设置模块31用于设定所述发热体和所述受热载体之间的热传导参数，使其保持稳定的热传导参数；温度补偿值取得模块32用于在不同的环境温度下，保持上述热传导参数，加热所述发热体到设定温度并保持，测量在所述设定温度下所述受热载体中血液的温度值；得到所述发热体设定温度值和所述血液温度值在该环境温度下的差值，即温度补偿值Δt；温度补偿值形成模块33用于处理步骤温度补偿值取得模块中得到的环境温度值、设定温度值和Δt，形成环境温度值和目标温度值对应的温度补偿参数并保存。

此外，在本实施例中，温度补偿值取得及加热参数形成单元2中还包括发热体最终目标值形成模块21和加热分段模块22。发热体最终目标值形成模块21用于将所述设定温度值和所述温度补偿值相加，得到所述发热体的最终目标温度值；加热分段模块22用于将所述发热体由环境温度加热到其最终目标温度值的加热过程划分为多段加热，每段均设置不同的目标温度，最后一段的目标温度是所述目标温度值；其中，加热分段模块22分别设置每段加热的加热方式；其加热方式包括进行过冲加热或不进行过冲加热；过冲加热时发热体在每段加热结束时的温度均高于该段的目标温度。

加热单元4包括发热体温度取得及控制模块41，其用于取得所述发热体上的温度值，按照所述取得的加热参数对所述发热体进行闭环控制，直到所述待检测血液达到其目标温度值。而发热体温度取得及控制模块41又包括当前发热体温度取得模块411、过冲判断模块412、过冲加热模块413和PID控制加热模块414。当前发热体温度取得模块411用于取得当前发热体的温度值；过冲判断模块412用于判断是否需要过冲加热，如是，调用过冲加热模块；否则，调用PID控制加热模块；过冲加热模块413用于进行过冲加热使得所述发热体达到最终稳定温度；PID控制加热模块414用于得到所述发热体最终稳定温度与当前温度的差值，利用该差值机械能PID控制方法进行温度控制。

     此外，请参见图8，图8示出了采用本实施例中加热方法的一种具体的检测设备中的加热装置的物理结构示意图，在图8中，包括步进电机81、定位面82、限位柱83、传动杆84、温度探头85、发热体（铝基板）86、受热载体87、被加热管道（垂直向里）88、杠杆89、固定点90以及导线91。该加热装置在控制单元的控制下，发热体夹紧管道所在部位（也就是夹紧包含了管道的受热载体），控制单元主要为控制发热体平稳的加紧被测试管道，通过控制电机的转动步数来控制步进电机丝杆的转动以达到控制发热体的位移，使其夹紧受热载体，保持恒定的或设定的热传导系数。当启动测量时，首先检测电机丝杆是不是在初始位置，如果不在，将其移动到初始位置。当丝杆已经在初始位置，则调节电极转动速度，然后使能电机，在电机转动的时候记录电机转动的步数；当电机的步数满足规定步数（即发热体已夹紧被加热管道载体），失能电机，使电机进入休眠模式以减少功耗。然后等被测样本到位后进行加热。

 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种加热检测管道中血液的方法，其特征在于，所述方法中通过间接加热的方式使得发热体加热受热载体，从而间接地加热设置或通过所述受热载体中的待检测的血液；所述方法还包括如下步骤：

A）取得当前环境温度值并设定血液的目标温度值；

B）按照当前环境温度值和目标温度值，查找其温度补偿参数，得到温度补偿值，并形成其对应的加热参数值；

C）按照当前取得的加热参数驱动所述发热体加热所述受热载体，从而加热所述受热载体中的待检测血液；其中，包括取得所述发热体上的温度值，按照所述取得的加热参数对所述发热体进行闭环控制，直到所述待检测血液达到其目标温度值。

2.根据权利要求1所述的加热检测管道中血液的装置，其特征在于，所述步骤B）中环境温度和加热参数的对照表按照如下步骤得到并存储：

E）设定所述发热体和所述受热载体之间的热传导参数，使其保持稳定的热传导参数；

F）在不同的环境温度下，保持上述热传导参数，加热所述发热体到设定温度并保持，测量在所述设定温度下所述受热载体中血液的温度值；得到所述发热体设定温度值和所述血液温度值在该环境温度下的差值，即温度补偿值Δt；

G）处理步骤F）中得到的环境温度值、设定温度值和Δt，形成环境温度值和目标温度值对应的温度补偿参数并保存。

3.根据权利要求2所述的加热检测管道中血液的方法，其特征在于，所述步骤B）中还包括如下步骤：

B1）将所述设定温度值和所述温度补偿值相加，得到所述发热体的最终目标温度值；

B2）将所述发热体由环境温度加热到其最终目标温度值的加热过程划分为多段加热，每段均设置不同的目标温度，最后一段的目标温度是所述目标温度值。

4.根据权利要求3所述的加热检测管道中血液的方法，其特征在于，所述步骤B2）还包括：分别设置每段加热的加热方式；所述加热方式包括进行过冲加热或不进行过冲加热；过冲加热时发热体在每段加热结束时的温度均高于该段的目标温度。

5.根据权利要求4所述的加热检测管道中血液的方法，其特征在于，所述步骤C）中进一步包括：

C1）取得当前发热体的温度值；

C2）判断是否需要过冲加热，如是，执行步骤C3）；否则，执行步骤C4）；

C3）进行过冲加热使得所述发热体达到最终稳定温度；

C4）得到所述发热体最终稳定温度与当前温度的差值，利用该差值机械能PID控制方法进行温度控制。

6.根据权利要求5所述的加热检测管道中血液的方法，其特征在于，所述步骤C3）中进一步包括：

C31）判断是否达到本次过冲加热持续时间，如是，执行步骤C32）；如否，取得发热体当前温度和过冲温度之间的差值，控制所述发热体继续加热；

C32）取得下一过冲温度和过冲时间，并将其作为当前加热参数，返回步骤C31）。

7.根据权利要求6所述的加热检测管道中血液的方法，其特征在于，所述步骤E）中，通过设置步进电机旋转固定的步数来保持所述发热体和所述受热载体之间的热传导参数不变。

8.根据权利要求7所述的加热检测管道中血液的方法，其特征在于，所述步骤C）中，通过设置在由铝基板构成的发热体上的发热体温度检测装置取得所述发热体的当前温度并进行闭环控制；所述发热体温度检测装置包括贴于所述发热体表面电阻式温度传感器，通过四线法得到所述电阻式温度传感器表示所述发热体当前温度的电阻值；同时，对所述电阻式温度传感器传回的电阻值采用叠加补偿量的方法消除其零点漂移带来的误差。

9.一种实现如权利要求1所述的加热检测管道中血液的装置，其特征在于，所述装置通过间接加热的方式使得发热体加热受热载体，从而间接地加热设置或通过所述受热载体中的待检测的血液；所述装置还包括：

环境温度取得及目标温度设置单元：用于取得当前环境温度值并设定血液的目标温度值；

温度补偿值取得及加热参数形成单元：用于按照当前环境温度值和目标温度值，查找其温度补偿参数，得到温度补偿值，并形成其对应的加热参数值；

加热单元：用于按照当前取得的加热参数驱动所述发热体加热所述受热载体，从而加热所述受热载体中的待检测血液；其中，包括发热体温度取得及控制模块：用于取得所述发热体上的温度值，按照所述取得的加热参数对所述发热体进行闭环控制，直到所述待检测血液达到其目标温度值。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括用于得到温度补偿值取得及加热参数形成单元中温度补偿值的补偿值取得单元，所述补偿值取得单元包括：

传导参数设置模块：用于设定所述发热体和所述受热载体之间的热传导参数，使其保持稳定的热传导参数；

温度补偿值取得模块：用于在不同的环境温度下，保持上述热传导参数，加热所述发热体到设定温度并保持，测量在所述设定温度下所述受热载体中血液的温度值；得到所述发热体设定温度值和所述血液温度值在该环境温度下的差值，即温度补偿值Δt；

温度补偿值形成模块：用于处理步骤温度补偿值取得模块中得到的环境温度值、设定温度值和Δt，形成环境温度值和目标温度值对应的温度补偿参数并保存。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述温度补偿值取得及加热参数形成单元中还包括：

发热体最终目标值形成模块：用于将所述设定温度值和所述温度补偿值相加，得到所述发热体的最终目标温度值；

加热分段模块：用于将所述发热体由环境温度加热到其最终目标温度值的加热过程划分为多段加热，每段均设置不同的目标温度，最后一段的目标温度是所述目标温度值；其中，所述加热分段模块分别设置每段加热的加热方式；所述加热方式包括进行过冲加热或不进行过冲加热；过冲加热时发热体在每段加热结束时的温度均高于该段的目标温度。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述发热体温度取得及控制模块中进一步包括：

当前发热体温度取得子模块：用于取得当前发热体的温度值；

过冲判断子模块：用于判断是否需要过冲加热，如是，调用过冲加热模块；否则，调用PID控制加热模块；

过冲加热子模块：用于进行过冲加热使得所述发热体达到最终稳定温度；

PID控制加热子模块：用于得到所述发热体最终稳定温度与当前温度的差值，利用该差值机械能PID控制方法进行温度控制。

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