CN113355230A - 芯片锁紧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种芯片锁紧装置，该芯片锁紧装置包括温控转接板和芯片压紧装置，温控转接板上设置有通孔和连接凸起，通孔用于容置待检测芯片，连接凸起设置在温控转接板的一端，连接凸起设置有连接孔，温控转接板的另一端设置有锁舌；芯片压紧装置的一端设置有连接耳，连接耳和连接凸起上的连接孔配合，实现温控连接板和芯片压紧装置的活动连接，芯片压紧装置的另一端设置有锁孔，锁舌和锁孔连接，用以锁定温控连接板和芯片压紧装置。该芯片锁紧装置减少环境对待检测芯片的影响，缩短扩增反应的反应时长。
Description
技术领域
本发明涉及生物检测领域，尤其涉及一种芯片锁紧装置。
背景技术
在基因芯片检测过程中，温度控制在PCR(Polymerase Chain Reaction，聚合酶链式反应)扩增过程的决定性因素，是决定着是否能够看到荧光信号的关键技术所在。
温控通常包括三个阶段的温度控制，分别为高温(92℃-96℃)、中温(69℃-73℃)和低温(52℃-56℃)。在一个完整的PCR扩增过程中，基因芯片会在高温阶段变性，然后在低温阶段退火，最后在中温阶段延伸，完成上述三个阶段就完成了一次PCR扩增。一般需要多个上述过程才可以达到预定的荧光检测标准。
相关技术中的芯片锁紧装置包括温控芯片及风机，风门和风场等结构来实现对芯片的温度控制，通过打开或关闭风门来实现风场内热空气和外部室温空气的交换而达到降温的目的。
为了更好的控制芯片反应的温度，通常芯片被放置在一个腔体内，通过对腔体内温度的控制进而控制芯片反应的温度，但是通常温度的控制受环境影响较大，导致扩增反应过程较长。
发明内容
为此，本发明提供一种芯片锁紧装置，用以解决现有技术中待检测芯片受环境影响较大，进而导致扩增反应过程过长的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种芯片锁紧装置，包括：温控转接板和芯片压紧装置，所述温控转接板上设置有通孔和连接凸起，所述通孔用于容置所述待检测芯片，所述连接凸起设置在所述温控转接板的一端，所述连接凸起设置有连接孔，所述温控转接板的另一端设置有锁孔；所述芯片压紧装置的一端设置有连接耳，所述连接耳和所述连接凸起上的连接孔配合，实现所述温控连接板和所述芯片压紧装置的活动连接，所述芯片压紧装置的另一端设置有锁舌，所述锁舌和所述锁孔连接，用以锁定所述温控连接板和所述芯片压紧装置；
进一步地，所述芯片压紧装置包括芯片压紧板、压簧和芯片压盖，所述压紧板一侧还设置有所述压簧，所述压簧设置在所述压紧板和所述芯片压盖之间，所述压紧板设置在所述芯片压盖内；所述芯片压紧装置的侧板上设置有风速检测仪，用以在所述芯片压紧装置压合后，检测温控转接板和芯片压紧装置之间的风速变化。
进一步地，在所述芯片压紧装置的边缘上取M个位置，检测所述M个位置处的风速，记为第一风速函数V1(v1，v2……vm),根据所述第一风速函数判断所述芯片压紧装置和所述温控转接板之间是否有间隙。
进一步地，在锁紧状态时，比较任两个位置处的风速差值的绝对值是否小于预设的标准差值v0，若小于，则继续操作，若不小于，则检查对应的两个位置的损坏。
进一步地，在所述芯片压紧装置的相对设置的两个侧板上对应位置取S个位置，分别记为第二风速函数V2(v1，v2……vs)和第三风速函数V3(v1’，v2’……vs’)，比较第二风速函数V2和第三风速函数V3一一对应的位置处的各个风速差值的绝对值，判定每一个风速差值的绝对值是否小于预设的标准误差V0，若小于，则继续操作，若不小于，则确定对应的某组风速差值的绝对值的对应位置，以确定所述温控转接板或所述芯片压紧装置的损坏。
进一步地，该芯片锁紧装置，还包括芯片定位片，所述芯片定位片设置在所述通孔内，所述待检测芯片置于所述芯片定位片的预设位置上。
进一步地，该芯片锁紧装置，还包括温控装置，所述温控装置设置在所述温控转接板的下方，所述温控装置的制冷/制热单元和所述通孔对应设置。
进一步地，该芯片锁紧装置，还包括第一控制电路和第二控制电路，所述第一控制电路和所述第二控制电路均和所述温控装置连接，所述第一温控电路用于将所述温控装置的温度快速达到预设温度，所述第二控制电路用以在所述预设温度的基础上进行微调至所需温度。
进一步地，所述锁孔的内壁上设置有弹性凸起，所述锁舌上设置有倒钩，所述倒钩和所述弹性凸起勾连。
进一步地，所述温控转接板和所述芯片压紧装置均为方形与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过锁舌和锁孔的配合连接，锁定了温控转接板和芯片压紧装置，使得待检测芯片在温控转接板及芯片压紧装置的配合下处于密封状态，在保证密封状态良好的情况下，减少环境对待检测芯片的影响，缩短扩增反应的反应时长。
尤其，通过设置风速检测仪，可以检测温控转接板和芯片压紧装置之间的风速变化，进而获取温控转接板和芯片压紧装置之间的密封情况，进而保证芯片压紧板和芯片压盖之间的密封程度，并根据密封情况选择对应的处理措施，提高实验效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的芯片锁紧装置的爆炸结构示意图；
图2为本发明实施例提供的芯片锁紧装置的组装结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1和图2所示，本发明实施例提供的芯片锁紧装置包括温控转接板1-1和芯片压紧装置2-1，温控转接板1-1上设置有通孔11-1和连接凸起12-1，通孔11-1用于容置待检测芯片，连接凸起12-1设置在温控转接板1-1的一端，连接凸起设置有连接孔121-1，温控转接板1-1的另一端设置有锁孔13-1，芯片压紧装置2-1的一端设置有连接耳21-1，连接耳21-1和连接凸起12-1上的连接孔121-1配合，实现温控连接板1-1和芯片压紧装置2-1的活动连接，芯片压紧装置2-1的另一端设置有锁舌22-1，锁舌22-1和锁孔13-1连接，用以锁定温控转接板1-1和芯片压紧装置2-1，芯片压紧装置2-1的侧板上设置有风速检测仪，用以在所述芯片压紧装置压合后，检测温控转接板1-1和芯片压紧装置2-1之间的风速变化。
具体而言，本发明实施例提供的芯片锁紧装置可以应用在生物芯片检测装置上，温控转接板1-1是具有一定厚度的方形板，温控转接板1-1上设置的通孔11-1，通孔11-1容纳待检测芯片，为了进一步稳定通孔11-1内的待检测芯片，本发明实施例提供的芯片锁紧装置还可以包括芯片定位片3-1，待检测芯片置于芯片定位片3-1上，芯片定位片3-1可以固定待检测芯片的位置，防止待检测芯片在通孔11-1内的移动。本领域技术人员可以理解的是，芯片压紧装置2-1的一端设置有连接耳21-1，连接耳21-1和连接凸起12-1上的连接孔121-1配合，实现温控连接板1-1和芯片压紧装置2-1的活动连接，可以理解的是，本发明实施例提供的芯片压紧装置中，温控连接板1-1和芯片压紧装置2-1为可活动连接，在实际应用过程中，实现可活动连接的方式有多种，例如可以是合页结构，还可以是连接孔中插入定位销的结构，在此不再一一穷举。
具体而言，连接凸起12-1上的连接孔121-1为圆孔，连接凸起12-1为半圆柱体，圆孔设置在半圆柱体的轴向上，连接耳21-1上设置有和连接孔121-1配合连接的相应结构，用以实现连接耳21-1和连接孔121-1的连接。在芯片压紧装置的侧板上设置有风速检测仪(图中为示出)，设置风速检测仪是为了在芯片压紧装置2-1和温控转接板1-1压合之后，检测温控转接板1-1和芯片压紧装置2-1之间的风速变化，而本领域技术人员可以理解的是，温控转接板1-1和芯片压紧装置2-1之间的风速变化，可以反映待检测芯片在容置空间的密封性，还可以得知温控转接板和/或芯片压紧装置的一些物理残缺等。
本发明实施例提供的芯片锁紧装置，通过锁舌和锁孔的配合连接，锁定了温控转接板和芯片压紧装置，以及在芯片压紧装置的侧板上设置有了风速检测仪，可以检测温控转接板和芯片压紧装置之间的风速变化，进而获取温控转接板和芯片压紧装置之间的密封情况，在保证密封状态良好的情况下，减少环境对待检测芯片的影响，缩短扩增反应的反应时长。
继续参阅图1，本发明实施例提供的芯片锁紧装置中的芯片压紧装置2-1包括芯片压紧板23-1、压簧24-1和芯片压盖25-1，应变片设置在芯片压盖的侧板上，压簧设置在芯片压紧板和芯片压盖之间，芯片压紧板设置在芯片压盖内，在使用时，打开芯片压盖，将待检测芯片对准芯片定位片3-1，扣合芯片压紧装置，扣合过程中芯片压紧板23-1会贴近芯片上面，导致芯片压紧板23-1受压簧24-1弹力挤压待检测芯片，产生软连接效果，使待检测芯片底部与温控装置紧密连接，同时各接触零件为塑料材质，扣合芯片压紧装置后，减少热量散失。
本发明实施例提供的芯片锁紧装置，通过设置压簧24-1使得芯片压紧装置2-1和温控转接板1-1之间的连接更为柔和，通过压簧的缓冲作用，在压合的过程中，降低芯片压紧装置对温控转接板的冲击，减少芯片压紧装置和温控转接板的物理损伤。
为了进一步说明风速检测仪检测风速的作用，在本发明实施例中，风速检测仪设置在芯片压紧装置2-1的边缘，具体可以是芯片压盖25-1的边缘上，在芯片压紧装置的边缘上取M个位置，通过风速检测仪检测获取M个位置处的风速，记为第一风速函数(v1，v2……vm)，其中v1表示第一位置处的风速，vm表示第M个位置处的风速，在芯片压盖25-1和温控转接板1-1压合状态较好的情况下，温控转接板1-1下方的温控装置可以顺利地为待检测芯片升降温，顺利达到预设的温度范围，但是若芯片压盖25-1和温控转接板1-1的压合状态较差，就是芯片压紧装置2-1和温控转接板1-1的密封状态较差，会影响温控装置将待检测芯片升降温的效率，因为密封效果差，降温过程中的热量会从缝隙损失，使得在扩增反应中，温度迟迟达不到预设温度要求，延长扩增反应时间。通过检测芯片压盖25-1边缘上各个位置处的风速值，在实际应用过程中，这M个位置的选择可以是等间距的设置，还可以不等间距的设置在芯片压盖25-1的边缘上，还可以在芯片压盖25-1的四个边缘上分别设置有若干检测位置，本发明实施例并不限制检测位置的设置方式，在正常的压合状态下，各处密封效果应该是一致的，理想状态下，第一风速函数中的各个位置处的风速值应该是相同的，即v1＝v2＝……＝vm，但是在实际操作过程中，理想的状态较为罕见，因此在本发明实施例中，还可以设置有标准正差值v0，在锁紧状态时，比较任两个位置处的风速差值的绝对值是否小于预设的标准差值v0，若小于，则继续操作，若不小于，则检查对应的两个位置的损坏，例如第一位置处的风速值v1和第二位置处的风速值v2的差值的绝对值|v1-v2|若小于v0，则可以继续加热待检测芯片，若大于或是等于v0，则表示第一位置和/或第二位置处的风速不均匀，需要检查第一位置和第二位置处是否存在物理残缺或是物理损坏，该物理残缺或损坏可能是温控转接板上的还有可能是芯片压紧装置上的，因此需要重新检查锁紧装置，或是更换实验设备，重新进行实验，从而保证实验结果准确。
可以理解的是，待检测芯片的环境若是开放的，那么对其的温控将会变得异常困难，而迟迟达不到预设的温度标准，扩增反应的进度则会受到影响。因此保证待检测芯片的环境是封闭的至关重要，在本发明实施例中，待检测芯片是设置在温控转接板的通孔内，温控转接板和芯片压紧装置压合实现对待检测芯片的封闭，在实际应用过程中，温控转接板的下侧即为温控装置，因此对温控转接板和芯片压紧装置之间的压合是本发明实施例重点关注的。
具体而言，在芯片压紧装置的相对设置的两个侧板上对应位置取S个位置，分别记为第二风速函数V2(v1，v2……vs)和第三风速函数V3(v1’，v2’……vs’)比较第二风速函数V2和第三风速函数V3一一对应的位置处的各个风速差值的绝对值，判定每一个风速差值的绝对值是否小于预设的标准误差V0，若小于，则继续操作，若不小于，则确定对应的某组风速差值的绝对值的对应位置，以确定所述温控转接板或所述芯片压紧装置的损坏。在本发明实施例中，第一风速函数和第二风速函数分别包含了在两个侧板上S个位置上的风速值，本领域技术人员可以理解的是，在本发明实施例中，可以分别对比两个侧板上的位置处的风速值，即比较第二风速函数中的各个位置处的风速值，确定第一侧板处各个位置状态良好，还可以比较第三风速函数中的各个位置处的风速值，用以确定第二侧板处各个位置状态良好，但是可以理解的是，第一侧板和第二侧板各个位置处的状态良好基本可以确保芯片锁紧装置的密封性能，更进一步地，本发明实施例还可以继续比较第二风速函数和第三风速函数一一对应的位置处的各个风速差值的绝对值，例如|v1-v1’|，|v2-v2’|，以及|vs-vs’|，判定每一个风速差值的绝对值是否小于预设的标准误差V0，若小于，则继续操作，若不小于，则确定对应的某组风速差值的绝对值的对应位置，以确定所述温控转接板或所述芯片压紧装置的损坏。在本发明实施例中，V0和v0可以相等，通过判定第一侧板和第二侧板对应位置处的风速差值的绝对值，第一侧板和第二侧板互为基准，可以互相校正各自的对应位置处是否存在损坏，除了可以互为校正基准外，还可以选择预设的基准V0。
在本发明实施例提供的芯片锁紧装置中，还包括温控装置，温控装置4设置在温控转接板1-1的下方，温控装置4-1的制冷/制热单元和通孔11-1对应设置。
在实际的芯片检测过程中，为了使得扩增反应顺利进行，需要对待检测芯片进行升温或是降温，便于进行扩增反应，因此设置了温控装置，温控装置设置在温控转接板的下方，用以对待检测芯片进行加热或是降温，由于待检测芯片置于通孔内，因此温控装置的制冷/制热单元和通孔对应设置，便于对通孔内的待检测芯片进行精准的加热或降温，另外由于热量传导是通过接触进行传播，将温控装置置于温控转接板的下方，与温控转接板直接接触，便于热量向上传输。采用温控装置对通孔内的待检测芯片进行温度控制，实现扩增反应，方便快捷。
在本发明实施例提供的芯片锁紧装置还包括第一控制电路和第二控制电路，所述第一控制电路和所述第二控制电路均和所述温控装置连接，所述第一温控电路用于将所述温控装置的温度快速达到预设温度，所述第二控制电路用以在所述预设温度的基础上进行微调至所需温度。
本领域技术人员可以理解的是，在进行温度控制时可以采用多种方法，例如利用制热/制冷片的方式，将制热/制冷片的热量传递给待检测芯片，进而实现对待检测芯片的升温，还可以采用制热/制冷片对待检测芯片在实验过程中进行降温。本领域技术人员可以理解的是，实现温度温控的方式有多种，在本发明实施例中，通过第一控制电路将温度快速达到预设温度，该预设温度可以是接近扩增反应某阶段的反应温度，由于该温度控制过程所需要的就是快速将温度调节至预设温度上，然后再通过第二控制电路对温度进行微调，达到所需温度，在本发明实施例中，预设温度在所需温度相差约10度或是5度，相对于匀速调节温度的方式，采用第一控制电路和第二控制电路先后作用的方式，将温度调节至所需温度，温度调节所需时间更少，便于缩短实验时长。
为了进一步锁紧温控转接板和芯片压紧装置，在本发明实施例中在所述锁孔的内壁上设置有弹性凸起，所述锁舌上设置有倒钩，所述倒钩和所述弹性凸起勾连，实现温控转接板和芯片压紧装置的锁合，结构简单，易于实现。
在本发明实施例中，所述温控转接板和所述芯片压紧装置均为方形。采用方形的温控转接板和芯片压紧装置，使得本发明实施例提供的芯片锁紧装置整体的外形结构方正，线条简单，美观大方。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种芯片锁紧装置，其特征在于，包括：温控转接板和芯片压紧装置，
所述温控转接板上设置有通孔和连接凸起，所述通孔用于容置所述待检测芯片，所述连接凸起设置在所述温控转接板的一端，所述连接凸起设置有连接孔，所述温控转接板的另一端设置有锁孔；
所述芯片压紧装置的一端设置有连接耳，所述连接耳和所述连接凸起上的连接孔配合，实现所述温控连接板和所述芯片压紧装置的活动连接，所述芯片压紧装置的另一端设置有锁舌，所述锁舌和所述锁孔连接，用以锁定所述温控连接板和所述芯片压紧装置。
2.根据权利要求1所述的芯片锁紧装置，其特征在于，所述芯片压紧装置包括芯片压紧板、压簧和芯片压盖，所述芯片压紧板一侧还设置有所述压簧，压簧设置在芯片压紧板和芯片压盖之间，芯片压紧板设置在芯片压盖内。
3.根据权利要求1所述的芯片锁紧装置，其特征在于，所述芯片压紧装置的侧板上设置有风速检测仪，在所述芯片压紧装置的边缘上取M个位置，检测所述M个位置处的风速，记为第一风速函数V1(v1，v2……vm),根据所述第一风速函数判断所述芯片压紧装置和所述温控转接板之间是否有间隙。
4.根据权利要求3所述的芯片锁紧装置，其特征在于，在锁紧状态时，比较任两个位置处的风速差值的绝对值是否小于预设的标准差值v0，若小于，则继续操作，若不小于，则检查对应的两个位置的损坏。
5.根据权利要求2所述的芯片锁紧装置，其特征在于，在所述芯片压紧装置的相对设置的两个侧板上对应位置取S个位置，分别记为第二风速函数V2(v1，v2……vs)和第三风速函数V3(v1’，v2’……vs’)，比较第二风速函数V2和第三风速函数V3一一对应的位置处的各个风速差值的绝对值，判定每一个风速差值的绝对值是否小于预设的标准误差V0，若小于，则继续操作，若不小于，则确定对应的某组风速差值的绝对值的对应位置，以确定所述温控转接板或所述芯片压紧装置的损坏。
6.根据权利要求1所述的芯片锁紧装置，其特征在于，还包括芯片定位片，所述芯片定位片设置在所述通孔内，所述待检测芯片置于所述芯片定位片的预设位置上。
7.根据权利要求3所述的芯片锁紧装置，其特征在于，还包括温控装置，所述温控装置设置在所述温控转接板的下方，所述温控装置的制冷/制热单元和所述通孔对应设置。
8.根据权利要求7所述的芯片锁紧装置，其特征在于，还包括第一控制电路和第二控制电路，所述第一控制电路和所述第二控制电路均和所述温控装置连接，所述第一温控电路用于将所述温控装置的温度快速达到预设温度，所述第二控制电路用以在所述预设温度的基础上进行微调至所需温度。
9.根据权利要求1所述的芯片锁紧装置，其特征在于，所述锁孔的内壁上设置有弹性凸起，所述锁舌上设置有倒钩，所述倒钩和所述弹性凸起勾连。
10.根据权利要求1-9任一所述的芯片锁紧装置，其特征在于，所述温控转接板和所述芯片压紧装置均为方形。
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