CN116719365A - 一种pcr温度控制装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种PCR温度控制装置及控制方法,涉及智能控制技术领域,该控制方法包括:获取第一PCR试剂的第一预定分装温度;获取第一温控设备的管道材料信息和壳体材料信息,其中,所述第一温控设备包括第一壳体和第一恒温液体循环设备,所述第一壳体内部设置均匀分布的液体流通管道,对所述第一壳体进行传热性能分析,获取传热性能指数;获取预定温度控制参数;且所述第一恒温液体循环设备根据所述预定温度控制参数控制对所述第一PCR试剂进行温度控制,解决了现有技术中存在由于温度控制方法容易污染试剂、且控制时间较短,进而导致温度控制效果不佳的技术问题,达到提升PCR温度控制准确性,保证试剂分装的安全的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域,具体涉及一种PCR温度控制装置及控制方法。
背景技术
在生物学实验和生化试剂生产中,往往需要大量分装液体,而生物试剂往往对温度非常敏感,需要对整个分装过程进行温度控制。以PCR试剂分装为例,大量分装PCR试剂需要耗费很长时间,需要将试剂分装的温度尽量控制在4℃左右。现在常规的方法是冰浴,冰浴用到的冰往往受到微生物污染,给PCR试剂的质量带来影响,而且冰融化后的水很容易溅到PCR试剂中去。金属浴是一个温度控制相对较好的方案,但是现有的金属浴装置往往比较高,将分液槽子放上去之后,太高,不利于操作。也有使用带有孔洞的铝块,预先置于冰箱冷却后使用,但铝的比热容比较小,很快铝块的温度就恢复到室温了,导致温度控制效果不佳。
综上,现有技术中存在由于温度控制方法容易污染试剂、且控制时间较短,进而导致温度控制效果不佳的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种PCR温度控制装置及控制方法,用以解决现有技术中存在由于温度控制方法容易污染试剂、且控制时间较短,进而导致温度控制效果不佳的技术问题。
根据本发明的第一方面,提供了一种PCR温度控制方法,包括:获取第一PCR试剂的第一预定分装温度;获取第一温控设备的管道材料信息和壳体材料信息,其中,所述第一温控设备包括第一壳体和第一恒温液体循环设备,所述第一壳体内部设置均匀分布的液体流通管道,对所述第一壳体进行传热性能分析,获取传热性能指数;根据所述第一预定分装温度和所述传热性能指数获取预定温度控制参数;所述液体流通管道与所述第一恒温液体循环设备连通,且所述第一恒温液体循环设备根据所述预定温度控制参数控制对所述第一PCR试剂进行温度控制。
根据本发明的第二方面,提供了一种PCR温度控制装置,包括:预定分装温度获取模块,所述预定分装温度获取模块用于获取第一PCR试剂的第一预定分装温度;传热分析模块,所述传热分析模块用于获取第一温控设备的管道材料信息和壳体材料信息,其中,所述第一温控设备包括第一壳体和第一恒温液体循环设备,所述第一壳体内部设置均匀分布的液体流通管道,对所述第一壳体进行传热性能分析,获取传热性能指数;预定温控参数获取模块,所述预定温控参数获取模块用于根据所述第一预定分装温度和所述传热性能指数获取预定温度控制参数;温度控制模块,所述温度控制模块用于所述液体流通管道与所述第一恒温液体循环设备连通,且所述第一恒温液体循环设备根据所述预定温度控制参数控制对所述第一PCR试剂进行温度控制。
根据本发明采用的一种PCR温度控制方法,其可达到如下有益效果:
1.获取第一PCR试剂的第一预定分装温度,获取第一温控设备的管道材料信息和壳体材料信息,其中,第一温控设备包括第一壳体和第一恒温液体循环设备,第一壳体内部设置均匀分布的液体流通管道,对第一壳体进行传热性能分析,获取传热性能指数,根据第一预定分装温度和传热性能指数获取预定温度控制参数,液体流通管道与第一恒温液体循环设备连通,且第一恒温液体循环设备根据预定温度控制参数控制对第一PCR试剂进行温度控制,达到提升PCR温度控制准确性,保证试剂分装的安全的技术效果。
2.根据管道材料信息进行管道传热分析,获取第一传热损失指数,根据壳体材料信息进行壳体传热分析,获取第二传热损失指数,对第一壳体进行温度扩散分析,获取第三传热损失指数,根据第一传热损失指数、第二传热损失指数和第三传热损失指数,获取传热性能指数,实现对第一壳体的传热损失分析,达到为温度控制提供基础,进而提升温度控制准确度的技术效果。
3.根据第一实时环境条件进行温度损失速度分析,获取损失速度分析结果,根据损失速度分析结果,对液体流通管道内的液体流速进行优化调整,获取第一液体流速控制参数,将第一液体流速控制参数添加至预定温度控制参数进行温度控制,达到对温度流失进行补偿,提升温度控制精度的技术效果。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其他特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种PCR温度控制方法的流程示意图;
图2为本发明实施例中获取传热性能指数的流程示意图;
图3为本发明实施例中将第一液体流速控制参数添加至预定温度控制参数进行温度控制的流程示意图;
图4为本发明实施例提供的一种PCR温度控制装置的结构示意图。
附图标记说明:预定分装温度获取模块11,传热分析模块12,预定温控参数获取模块13,温度控制模块14。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的示范性实施例作出说明,其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解,应当将它们认为仅仅是示范性的。因此,本领域普通技术人员应当认识到,可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改,而不会背离本发明的范围和精神。同样,为了清楚和简明,以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。
实施例1
图1为本发明实施例提供的一种PCR温度控制方法图,所述控制方法包括:
步骤S100:获取第一PCR试剂的第一预定分装温度;
具体而言,第一PCR试剂是指任一类型的任意PCR试剂,比如PCR引物、酶、缓冲液等。在生物学实验和生化试剂生产中,往往需要大量分装液体。而生物试剂往往对温度非常敏感,需要对整个分装过程进行温度控制,第一预定分装温度即为第一PCR试剂理论上的分装温度,简单理解,就是可以保证第一PCR试剂化学性能不会退化的温度,可基于试剂类型根据试剂的分装条件由本领域技术人员直接上传,并且记录每一次上传数据构建数据库,后续使用时,可根据试剂类型自动读取。
步骤S200:获取第一温控设备的管道材料信息和壳体材料信息,其中,所述第一温控设备包括第一壳体和第一恒温液体循环设备,所述第一壳体内部设置均匀分布的液体流通管道,对所述第一壳体进行传热性能分析,获取传热性能指数;
其中,如图2所示,本发明实施例步骤S200还包括:
步骤S210:根据所述管道材料信息进行管道传热分析,获取第一传热损失指数;
步骤S220:根据所述壳体材料信息进行壳体传热分析,获取第二传热损失指数;
步骤S230:对所述第一壳体进行温度扩散分析,获取第三传热损失指数;
步骤S240:根据所述第一传热损失指数、所述第二传热损失指数和所述第三传热损失指数,获取所述传热性能指数。
其中,本发明实施例步骤S210还包括:
步骤S211:根据所述管道材料信息提取材料类型和管道厚度;
步骤S212:获取第一预定分装空间的第一预定环境条件;
步骤S213:以所述第一预定环境条件为基准,根据所述材料类型获取第一导热系数;
步骤S214:所述管道厚度和所述第一导热系数输入第一传热分析模型,获取所述第一传热损失指数。
其中,本发明实施例步骤S210还包括:
步骤S231:根据所述第一预定环境条件提取第一环境温度、第一通风指数;
步骤S232:通过温度扩散映射模型根据所述第一环境温度、第一通风指数获取第三传热损失指数;
步骤S233:所述温度扩散映射模型由所述第一预定环境条件下的多组所述第一壳体和所述第一预定分装空间的温度映射样本训练构建。
具体而言,所述第一温控设备是用于控制第一PCR试剂的分装温度的设备,第一温控设备包括第一壳体和第一恒温液体循环设备,所述第一壳体内部设置均匀分布的液体流通管道,所述液体流通管道包括液体进出口端,液体进出口端分别与恒温循环水装置相连通,恒温循环水装置中设有加热器和液体存储区域,通过加热器加热液体存储区域内的液体,液体存储区域内的液体流向液体流通管道,经液体流通管道循环后再次流入液体存储区域,由此实现循环温度控制。
获取第一温控设备的管道材料信息和壳体材料信息,所述管道材料信息和所述壳体材料信息均包括材料类型和厚度,基于此对所述第一壳体进行传热性能分析,获取传热性能指数。
具体来说,首先根据所述管道材料信息进行管道传热分析,获取第一传热损失指数,所述第一传热损失指数表征所述液体流通管道内部的液体温度传递到所述液体流通管道外表面的损失程度,具体获取过程如下:
根据所述管道材料信息提取材料类型和管道厚度。获取第一预定分装空间的第一预定环境条件,第一预定分装空间是指用于进行第一PCR试剂分装的需求空间,简单来说,将第一PCR试剂置于所述第一壳体上方进行试剂分装时,是在一个空间内进行操作,因此需要控制这个空间内的温度符合第一预定分装温度,同时,在进行试剂分装时,会设置一个标准环境条件即为第一预定环境条件,所述第一预定环境条件可由本领域技术人员自行设置,在此不做限制,可以进行试剂分装的实验室的常规环境条件作为所述第一预定环境条件。
以所述第一预定环境条件为基准,根据所述材料类型获取第一导热系数,第一导热系数保证液体流通管道的所述材料类型的导热性能,具体地,可将环境条件调整至所述第一预定环境条件下,根据所述材料类型获取样本材料,对样本材料进行导热性能测试,获取单位厚度的样本材料两侧的温度差,以所述单位厚度的样本材料两侧的温度差作为第一导热系数。所述管道厚度和所述第一导热系数输入第一传热分析模型,第一传热分析模型通过分析所述管道厚度和所述单位厚度的倍数关系,获取所述第一传热损失指数,简单来说,第一传热分析模型工作原理如下:就是用管道厚度除以第一导热系数对应的单位厚度,再乘以所述第一导热系数,所得结果即为第一传热损失指数,将该计算方式嵌入第一传热分析模型内部,即可获取所述第一传热损失指数,由此实现对液体流通管道的传热损失分析,为后续的温度控制提供支持。
进一步根据所述壳体材料信息进行壳体传热分析,获取第二传热损失指数,所述第二传热损失指数的获取方法与所述第一传热损失指数的获取方法相同,所述第二传热损失指数表征第一壳体的导热性能,也就是说,第一壳体内部设置均匀分布的液体流通管道,通过液体流通管道与第一壳体内表面接触、将热量传递到第一壳体的外表面,在这个过程中,第一壳体会产生热量的损失,因此,获取第一壳体的壳体材料类型和壳体厚度,运用相同的测试方法,获取第一壳体的第二导热系数,第二导热系数即为壳体材料类型对应的单位厚度的壳体材料内外表面的温度差,进而构建第二传热分析模型,第二传热分析模型的工作原理与第一传热分析模型的工作原理完全相同,基于此得到所述第二传热损失指数,实现对第一壳体的壳体材料的传热性能分析。
对所述第一壳体进行温度扩散分析,获取第三传热损失指数,具体过程如下:首先根据所述第一预定环境条件提取第一环境温度、第一通风指数,第一环境温度即为常规实验环境下的环境温度值,第一通风指数表征第一预定分装空间在常规实验环境下的空气流通情况,也就是单位时间内交换的空气体积,可通过在第一预定分装空间的空气出入口通过气体传感器采集单位时间内的进入体积或者流出体积,作为第一通风指数。
通过温度扩散映射模型根据所述第一环境温度、第一通风指数获取第三传热损失指数,所述温度扩散映射模型由所述第一预定环境条件下的多组所述第一壳体和所述第一预定分装空间的温度映射样本训练构建,简单来说,就是在第一预定空间的第一预定环境条件(第一环境温度、第一通风指数)下,进行温度扩散测试,将第一壳体的外表面温度依次调整到多个壳体表面温度值,每一次调整完成后,通过温度传感器采集第一预定分装空间内的多个不同位置的温度数据集,建立壳体表面温度值与温度数据集的映射关系,一个壳体表面温度值对应一个温度数据集,根据映射关系,将壳体表面温度值与温度数据集存储至温度扩散映射模型,温度扩散映射模型计算壳体表面温度值与温度数据集中的温度数据的平均值之间的温度差,以温度差作为第三传热损失指数。由此实现对壳体温度扩散的分析,达到提升PCR分装温度控制准确性的技术效果。
最后以所述第一传热损失指数、所述第二传热损失指数和所述第三传热损失指数组成所述传热性能指数。
其中,本发明实施例步骤S200还包括步骤S250:
步骤S251:采集获取所述第一预定分装空间的第一实时环境条件;
步骤S252:对所述第一实时环境条件和所述第一预定环境条件进行比对分析,获取环境条件偏差;
步骤S253:根据所述环境条件偏差对所述第一传热损失指数、所述第二传热损失指数、所述第三传热损失指数进行调整。
具体而言,采集获取所述第一预定分装空间的第一实时环境条件,也就是进行PCR试剂分装时的环境条件,第一实时环境条件包括实时环境温度和实时通风指数,对所述第一实时环境条件和所述第一预定环境条件进行比对分析,获取环境条件偏差,所述环境条件偏差包括环境温度偏差和通风指数偏差,根据所述环境条件偏差对所述第一传热损失指数、所述第二传热损失指数、所述第三传热损失指数进行调整,具体来说,首先计算实时环境温度和第一环境温度的温度差值绝对值、实时通风指数和第一通风指数的通风指数差值绝对值,用所述温度差值绝对值与第一环境温度的比值作为环境温度影响系数,进一步判断实时环境温度大于第一环境温度,用1减去环境温度影响系数,然后分别乘以所述第一传热损失指数、所述第二传热损失指数、所述第三传热损失指数,如果实时环境温度小于第一环境温度,用1加环境温度影响系数,然后分别乘以所述第一传热损失指数、所述第二传热损失指数、所述第三传热损失指数,由此实现对所述第一传热损失指数、所述第二传热损失指数、所述第三传热损失指数的调整。进一步用通风指数差值绝对值与第一通风指数的比值作为通风影响系数,如果实时通风指数大于第一通风指数,用1加通风影响系数,然后分别乘以所述第一传热损失指数、所述第二传热损失指数、所述第三传热损失指数,如果实时通风指数小于第一通风指数,用1减去通风影响系数,然后分别乘以所述第一传热损失指数、所述第二传热损失指数、所述第三传热损失指数,由此实现对所述第一传热损失指数、所述第二传热损失指数、所述第三传热损失指数的调整,达到提升传热性能分析精度和准确度,进而提升温度控制准确度的技术效果。
步骤S300:根据所述第一预定分装温度和所述传热性能指数获取预定温度控制参数;
具体而言,预定温度控制参数是指第一恒温液体循环设备用于控制液体温度的参数,比如加热器工作功率、第一恒温液体循环设备的液体存储区域的气压等参数,不同的工作功率和气压可用于将液体加热到不同的温度,具体可根据第一恒温液体循环设备的工作手册提取。根据所述第一预定分装温度和所述传热性能指数获取预定温度控制参数,简单来说,理想条件下,即不发生任何的热量损失情况下,预定温度控制参数刚好可以使第一预定分装空间的温度达到第一预定分装温度,但是考虑到实际情况中一定会存在热量损失,因此构建一个温度控制等式,即第一预定分装温度等于待控温度减去传热性能指数,传热性能指数包括第一传热性能指数、第二传热性能指数和第三传热性能指数,通过简单的等式变换,即可计算获得待控温度,根据待控温度获取对应的加热器工作功率和第一恒温液体循环设备的液体存储区域的气压等参数,将其作为预定温度控制参数。
步骤S400:所述液体流通管道与所述第一恒温液体循环设备连通,且所述第一恒温液体循环设备根据所述预定温度控制参数控制对所述第一PCR试剂进行温度控制。
具体而言,所述液体流通管道与所述第一恒温液体循环设备连通,且所述第一恒温液体循环设备根据所述预定温度控制参数控制对所述第一PCR试剂进行温度控制,简单来说,就是将预定温度控制参数发送至第一恒温液体循环设备,第一恒温液体循环设备自动按照预定温度控制参数进行工作,由此实现对第一PCR试剂的分装温度控制,达到提升温度控制准确性,保证试剂分装的安全的技术效果。
其中,如图3所示,本发明实施例还包括步骤S500:
步骤S510:根据所述第一实时环境条件进行温度损失速度分析,获取损失速度分析结果;
步骤S520:根据所述损失速度分析结果,对所述液体流通管道内的液体流速进行优化调整,获取第一液体流速控制参数;
步骤S530:将所述第一液体流速控制参数添加至所述预定温度控制参数进行温度控制。
具体而言,根据所述第一实时环境条件进行温度损失速度分析,就是说,不同的环境条件下,温度的流失速度是不同的,比如低温环境下,单位时间内可能会流失0.5℃的温度值,高温环境下,单位时间内只会流失0.1℃的温度值,由此,基于现有技术,在不同的环境条件下测试温度流失速度,构建环境-温度流失速度数据库,然后基于第一实时环境条件在环境-温度流失速度数据库进行遍历比对,获取第一实时环境条件对应的温度流失速度作为损失速度分析结果。进一步根据所述损失速度分析结果,对所述液体流通管道内的液体流速进行优化调整,获取第一液体流速控制参数,通俗地讲,液体在液体流通管道内进行流通,将热量传递至第一预定分装空间的过程中,温度会流失,就是当前第一预定分装空间的温度达到第一预定分装温度,但是温度会实时发生流失,在下一时刻内可能就不能达到第一预定分装温度,但是,通过调整所述液体流通管道内的液体流速,使得所述液体流通管道内的液体的温度波动较小,即所述液体流通管道内的液体流速越快,可以时时刻刻向第一预定分装空间扩散温度值,减小温度流失的影响,因此,可根据损失速度分析结果,适当调高液体流速,得到第一液体流速控制参数,第一液体流速控制参数适用于控制液体流通管道内的液体流速的参数,一般控制液体流速通过控制液体压力,因此可通过控制液体压力,实现对液体流速的控制。最后将所述第一液体流速控制参数添加至所述预定温度控制参数进行温度控制,达到对温度流失进行补偿,提升温度控制精度的技术效果。
其中,本发明实施例还包括步骤S600:
步骤S610:所述第一恒温液体循环设备设置有液体搅拌结构;
步骤S620:在所述第一恒温液体循环设备的液体存储区域设置多个温度传感器,所述多个温度传感器均匀分布;
步骤S630:根据所述多个温度传感器采集获取多个液体温度数据;
步骤S640:对所述多个液体温度数据进行温度均匀性分析,获取第一温度均匀性指数;
步骤S650:如果所述第一温度均匀性指数不满足预设温度均匀性阈值,启动所述液体搅拌结构进行温度均匀控制。
具体而言,所述第一恒温液体循环设备设置有液体搅拌结构,比如搅拌棒、椎体搅拌结构等。在所述第一恒温液体循环设备的液体存储区域设置多个温度传感器,所述多个温度传感器均匀分布,所述温度传感器的类型可根据实际情况自行选择,在此不做限制。根据所述多个温度传感器采集获取多个液体温度数据,多个液体温度数据是指液体存储区域的不同位置的温度值。对所述多个液体温度数据进行温度均匀性分析,就是分析多个液体温度数据的差异程度,示例性的,可通过计算多个液体温度数据的方差或者标准差作为第一温度均匀性指数。进一步设置预设温度均匀性阈值,预设温度均匀性阈值是表征多个液体温度数据的差异程度较小的温度均匀性指数范围,如果所述第一温度均匀性指数不满足预设温度均匀性阈值,说明多个液体温度数据的差异较大,这样会导致向液体流通管道流入的液体温度不均匀,进而导致温度控制结果不准确,为了消除这种影响,启动所述液体搅拌结构,对液体存储区域进行搅拌,使得温度变得均匀,实现温度均匀控制,达到提升PCR温度控制精度和准确度的技术效果。
基于上述分析可知,本发明提供了一种PCR温度控制方法,其可达到如下有益效果:
1.获取第一PCR试剂的第一预定分装温度,获取第一温控设备的管道材料信息和壳体材料信息,其中,第一温控设备包括第一壳体和第一恒温液体循环设备,第一壳体内部设置均匀分布的液体流通管道,对第一壳体进行传热性能分析,获取传热性能指数,根据第一预定分装温度和传热性能指数获取预定温度控制参数,液体流通管道与第一恒温液体循环设备连通,且第一恒温液体循环设备根据预定温度控制参数控制对第一PCR试剂进行温度控制,达到提升PCR温度控制准确性,保证试剂分装的安全的技术效果。
2.根据管道材料信息进行管道传热分析,获取第一传热损失指数,根据壳体材料信息进行壳体传热分析,获取第二传热损失指数,对第一壳体进行温度扩散分析,获取第三传热损失指数,根据第一传热损失指数、第二传热损失指数和第三传热损失指数,获取传热性能指数,实现对第一壳体的传热损失分析,达到为温度控制提供基础,进而提升温度控制准确度的技术效果。
3.根据第一实时环境条件进行温度损失速度分析,获取损失速度分析结果,根据损失速度分析结果,对液体流通管道内的液体流速进行优化调整,获取第一液体流速控制参数,将第一液体流速控制参数添加至预定温度控制参数进行温度控制,达到对温度流失进行补偿,提升温度控制精度的技术效果。
实施例2
基于与前述实施例中一种PCR温度控制方法同样的发明构思,如图4所示,本发明还提供了一种PCR温度控制装置,所述控制装置包括:
预定分装温度获取模块11,所述预定分装温度获取模块11用于获取第一PCR试剂的第一预定分装温度;
传热分析模块12,所述传热分析模块12用于获取第一温控设备的管道材料信息和壳体材料信息,其中,所述第一温控设备包括第一壳体和第一恒温液体循环设备,所述第一壳体内部设置均匀分布的液体流通管道,对所述第一壳体进行传热性能分析,获取传热性能指数;
预定温控参数获取模块13,所述预定温控参数获取模块13用于根据所述第一预定分装温度和所述传热性能指数获取预定温度控制参数;
温度控制模块14,所述温度控制模块14用于所述液体流通管道与所述第一恒温液体循环设备连通,且所述第一恒温液体循环设备根据所述预定温度控制参数控制对所述第一PCR试剂进行温度控制。
进一步而言,所述传热分析模块12还用于:
进一步而言,所述传热分析模块12还用于:
根据所述管道材料信息进行管道传热分析,获取第一传热损失指数;
根据所述壳体材料信息进行壳体传热分析,获取第二传热损失指数;
对所述第一壳体进行温度扩散分析,获取第三传热损失指数;
根据所述第一传热损失指数、所述第二传热损失指数和所述第三传热损失指数,获取所述传热性能指数。
进一步而言,所述传热分析模块12还用于:
根据所述管道材料信息提取材料类型和管道厚度;
获取第一预定分装空间的第一预定环境条件;
以所述第一预定环境条件为基准,根据所述材料类型获取第一导热系数;
所述管道厚度和所述第一导热系数输入第一传热分析模型,获取所述第一传热损失指数。
进一步而言,所述传热分析模块12还用于:
根据所述第一预定环境条件提取第一环境温度、第一通风指数;
通过温度扩散映射模型根据所述第一环境温度、第一通风指数获取第三传热损失指数;
所述温度扩散映射模型由所述第一预定环境条件下的多组所述第一壳体和所述第一预定分装空间的温度映射样本训练构建。
进一步而言,所述控制装置还包括传热损失指数调整模块,所述传热损失指数调整模块用于:
采集获取所述第一预定分装空间的第一实时环境条件;
对所述第一实时环境条件和所述第一预定环境条件进行比对分析,获取环境条件偏差;
根据所述环境条件偏差对所述第一传热损失指数、所述第二传热损失指数、所述第三传热损失指数进行调整。
进一步而言,所述控制装置还包括液体流速控制模块,所述液体流速控制模块用于:
根据所述第一实时环境条件进行温度损失速度分析,获取损失速度分析结果;
根据所述损失速度分析结果,对所述液体流通管道内的液体流速进行优化调整,获取第一液体流速控制参数;
将所述第一液体流速控制参数添加至所述预定温度控制参数进行温度控制。
进一步而言,所述控制装置还包括温度均匀控制模块,所述温度均匀控制模块用于:
所述第一恒温液体循环设备设置有液体搅拌结构;
在所述第一恒温液体循环设备的液体存储区域设置多个温度传感器,所述多个温度传感器均匀分布;
根据所述多个温度传感器采集获取多个液体温度数据;
对所述多个液体温度数据进行温度均匀性分析,获取第一温度均匀性指数;
如果所述第一温度均匀性指数不满足预设温度均匀性阈值,启动所述液体搅拌结构进行温度均匀控制。
前述实施例一中的一种PCR温度控制方法具体实例同样适用于本实施例的一种PCR温度控制装置,通过前述对一种PCR温度控制方法的详细描述,本领域技术人员可以清楚地知道本实施例中一种PCR温度控制装置,所以为了说明书的简洁,在此不再详述。
应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行,也可以顺序地执行,也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明公开的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所做的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (8)
1.一种PCR温度控制方法,其特征在于,所述控制方法包括:
获取第一PCR试剂的第一预定分装温度;
获取第一温控设备的管道材料信息和壳体材料信息,其中,所述第一温控设备包括第一壳体和第一恒温液体循环设备,所述第一壳体内部设置均匀分布的液体流通管道,对所述第一壳体进行传热性能分析,获取传热性能指数;
根据所述第一预定分装温度和所述传热性能指数获取预定温度控制参数;
所述液体流通管道与所述第一恒温液体循环设备连通,且所述第一恒温液体循环设备根据所述预定温度控制参数控制对所述第一PCR试剂进行温度控制。
2.如权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述对所述第一壳体进行传热性能分析,获取传热性能指数,包括:
根据所述管道材料信息进行管道传热分析,获取第一传热损失指数;
根据所述壳体材料信息进行壳体传热分析,获取第二传热损失指数;
对所述第一壳体进行温度扩散分析,获取第三传热损失指数;
根据所述第一传热损失指数、所述第二传热损失指数和所述第三传热损失指数,获取所述传热性能指数。
3.如权利要求2所述的控制方法,其特征在于,所述根据所述管道材料信息进行管道传热分析,获取第一传热损失指数,包括:
根据所述管道材料信息提取材料类型和管道厚度;
获取第一预定分装空间的第一预定环境条件;
以所述第一预定环境条件为基准,根据所述材料类型获取第一导热系数;
所述管道厚度和所述第一导热系数输入第一传热分析模型,获取所述第一传热损失指数。
4.如权利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述对所述第一壳体进行温度扩散分析,获取第三传热损失指数,包括:
根据所述第一预定环境条件提取第一环境温度、第一通风指数;
通过温度扩散映射模型根据所述第一环境温度、第一通风指数获取第三传热损失指数;
所述温度扩散映射模型由所述第一预定环境条件下的多组所述第一壳体和所述第一预定分装空间的温度映射样本训练构建。
5.如权利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
采集获取所述第一预定分装空间的第一实时环境条件;
对所述第一实时环境条件和所述第一预定环境条件进行比对分析,获取环境条件偏差;
根据所述环境条件偏差对所述第一传热损失指数、所述第二传热损失指数、所述第三传热损失指数进行调整。
6.如权利要求5所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
根据所述第一实时环境条件进行温度损失速度分析,获取损失速度分析结果;
根据所述损失速度分析结果,对所述液体流通管道内的液体流速进行优化调整,获取第一液体流速控制参数;
将所述第一液体流速控制参数添加至所述预定温度控制参数进行温度控制。
7.如权利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
所述第一恒温液体循环设备设置有液体搅拌结构;
在所述第一恒温液体循环设备的液体存储区域设置多个温度传感器,所述多个温度传感器均匀分布;
根据所述多个温度传感器采集获取多个液体温度数据;
对所述多个液体温度数据进行温度均匀性分析,获取第一温度均匀性指数;
如果所述第一温度均匀性指数不满足预设温度均匀性阈值,启动所述液体搅拌结构进行温度均匀控制。
8.一种PCR温度控制装置,其特征在于,用于执行权利要求1-7所述的一种PCR温度控制方法,所述控制装置包括:
预定分装温度获取模块,所述预定分装温度获取模块用于获取第一PCR试剂的第一预定分装温度;
传热分析模块,所述传热分析模块用于获取第一温控设备的管道材料信息和壳体材料信息,其中,所述第一温控设备包括第一壳体和第一恒温液体循环设备,所述第一壳体内部设置均匀分布的液体流通管道,对所述第一壳体进行传热性能分析,获取传热性能指数;
预定温控参数获取模块,所述预定温控参数获取模块用于根据所述第一预定分装温度和所述传热性能指数获取预定温度控制参数;
温度控制模块,所述温度控制模块用于所述液体流通管道与所述第一恒温液体循环设备连通,且所述第一恒温液体循环设备根据所述预定温度控制参数控制对所述第一PCR试剂进行温度控制。
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