CN203855583U - 一种pcr仪温度校准系统 - Google Patents
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Abstract
一种PCR仪温度校准系统，包括PCR仪装置，其特征在于：还包括顺序相连的感温元件、数据采集卡电路、PC装置。本设计运用高精度的传感器和采集模块搭建出校准硬件平台，建立了一种基于多传感器融合技术的PCR仪在线温度自动校准系统，使系统测试精度得到了提高，经评定系统的温度校准不确定度优于0.03℃。实验结果表明，该系统具有准确度高、算法简单、效率高的特点，可应用于目前大多数使用中的PCR仪反应管温度的在线校准。
Description
技术领域
本设计涉及PCR仪温度校准系统，属于PCR医学技术领域。
背景技术
聚合酶链式反应PCR是20世纪80年代中期发展起来的在短时间内体外大量扩增特定的DNA片段的分子生物学技术。PCR一个热循环分3阶段，即高温变性(约95℃)、低温退火(通常50—60℃)、中温延伸(72℃)。一个热循环的时间约为2—3 min。完成PCR功能的仪器，称为PCR仪。PCR仪的控温精度、升降温速率以及样品基座的温度均匀性等直接影响DNA片段扩增的结果。PCR仪经使用后，其温度传感器的计量特性会发生变化，作为计量设备一般须经定期校准后方能继续使用。因此，提供高精度的PCR仪温度校准系统，对PCR仪进行定期温度校准尤为必要。
发明内容
针对现有技术的不足，本设计的目的是提供一种以高精度热敏电阻为温度传感器的PCR仪温度校准系统。
为实现上述目的，本设计是通过以下技术手段来实现的：
一种PCR仪温度校准系统，包括PCR仪装置，其特征在于：还包括顺序相连的感温元件、数据采集卡电路、PC装置。
优选的，所述的一种PCR仪温度校准系统，其特征在于：所述感温元件选择FLUKE561 1 A-11型珠状热敏电阻传感器。
优选的，所述的一种PCR仪温度校准系统，其特征在于：所述数据采集卡电路采用热敏电阻多路扫描模块，采用FLUKE公司的1560堆栈式温度测试仪作为采集主机。
优选的，所述的一种PCR仪温度校准系统，其特征在于：所述PC机装有LabVIEW软件开发工具。
优选的，所述的一种PCR仪温度校准系统，其特征在于：所述数据采集卡电路通过RS232串口同PC机进行通信。
本发明的有益效果是：本设计运用高精度的传感器和采集模块搭建出校准硬件平台，建立了一种基于多传感器融合技术的PCR仪在线温度自动校准系统，使系统测试精度得到了提高，经评定系统的温度校准不确定度优于0．03℃。实验结果表明，该系统具有准确度高、算法简单、效率高的特点，可应用于目前大多数使用中的PCR仪反应管温度的在线校准。
附图说明
图1为本设计实施例组成结构示意图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对设计作进一步的说明。
如图1所示，一种PCR仪温度校准系统，包括PCR仪装置，其特征在于：还包括顺序相连的感温元件、数据采集卡电路、PC装置。
目前实验室常用的PCR仪按热循环系统大致可分为：水浴式、气流式和半导体式3种一剖。其中应用最广的是半导体式PCR仪。半导体制冷片均匀地串联平铺，用以加热制冷，其上方为一带96孔的金属块基座，为保证基座各孔的温度均匀，其下方紧贴一块散热片并安装风扇。通常在制冷片与基座和散热片之间的接触面上均匀涂抹～层薄的导热胶，以减小热阻。
PCR仪示值温度为自带温度传感器测得的基座温度。实际使用中PCR仪反应试管与基座孔的底部大约存在lmm的间隙，故反应试管中温度与基座温度(PCR仪示值)有一定的偏差。而空气对流与导热胶涂抹不均匀，半导体片匹配等因素直接影响着PCR仪基座温度场的分布均匀性。为了得到更接近反应试管中液体的温度，并给出仪器示值误差，实验中在反应管中放入缓冲液，将传感器探头插入到试管底部，这样既可以保证感温探头有足够的插入深度，以减少导热损失，又保证了与样品液充分热接触。
本PCR仪温度校准系统采用高精度的感温元件感知PCR仪的反应温度，经数据采集卡采集，由RS232串口传输到计算机，系统数据采集、分析处理、显示、报告打印等功能用LabVIEW软件编写。
优选的，所述的一种PCR仪温度校准系统，其特征在于：所述感温元件选择FLUKE561 1 A-11型珠状热敏电阻传感器。
优选的，所述的一种PCR仪温度校准系统，其特征在于：所述数据采集卡电路采用热敏电阻多路扫描模块，采用FLUKE公司的1560堆栈式温度测试仪作为采集主机。
目前半导体式PCR仪的控温精度一般有±0.1℃、±02℃ 、±0.5℃，仪器示值分辨力一般为0．1℃。根据校准要求标准器的精度至少要高于被校设备的1／3，并考虑到响应速度要快，系统选择FLUKE561 1 A-11型珠状热敏电阻传感器作为感温元件，该温度传感器采用四线制工作方式，其温度准确度为0．01℃。与其配合的是热敏电阻多路扫描模块，它的准确度为0．003℃，分辨力为0.000 1℃。采用FLUKE公司的1560堆栈式温度测试仪作为采集主机，通过R$232串口同电脑进行通信。
优选的，所述的一种PCR仪温度校准系统，其特征在于：所述PC机装有LabVIEW软件开发工具。
优选的，所述的一种PCR仪温度校准系统，其特征在于：所述数据采集卡电路通过RS232串口同PC机进行通信。
系统选择LabVIEW作为软件开发丁具，编制的软件具有温度信号自动采集、数据处理及校准证书自动生成和打印等校功能。
本系统选用加权算术平均与分批估计的多传感器融合算法。该方法具有计算量小，编程简单等特点，适用于PCR仪热循环过程3个温度段的温度校准计算。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种PCR仪温度校准系统，包括PCR仪装置，其特征在于：还包括顺序相连的感温元件、数据采集卡电路、PC装置。
2.如权利要求1所述的一种PCR仪温度校准系统，其特征在于：所述感温元件选择FLUKE561 1 A-11型珠状热敏电阻传感器。
3.如权利要求1所述的一种PCR仪温度校准系统，其特征在于：所述数据采集卡电路采用热敏电阻多路扫描模块，采用FLUKE公司的1560堆栈式温度测试仪作为采集主机。
4.如权利要求1所述的一种PCR仪温度校准系统，其特征在于：所述数据采集卡电路通过RS232串口同PC机进行通信。
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|---|---|---|---|---|
| CN109759162A (zh) * | 2019-01-15 | 2019-05-17 | 北京市计量检测科学研究院 | 基因扩增仪检验标准器 |
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