CN215064960U - 一种样本测温装置及样本测温系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种样本测温装置及样本测温系统，涉及体外诊断测温技术领域。该装置中包括多个测温单元，各测温单元分别包括：样本容纳器、供电模块、数据采集模块、控制模块以及级联通信模块；数据采集模块与控制模块连接，数据采集模块中包括多个温度传感器，多个温度传感器分别设置于样本容纳器的第一预设位置，数据采集模块用于采集样本容纳器中待测样本的温度并向所述控制模块发送温度信号；控制模块与级联通信模块连接，级联通信模块通过总线与相邻的另一测温单元中的级联通信模块连接，控制模块用于对所述数据采集模块发送的温度信号进行标记，并将标记后的温度信号发送给上位机。本申请提高了测温结果的准确性。

Description

一种样本测温装置及样本测温系统

技术领域

本申请涉及体外诊断测温技术领域，具体而言，涉及一种样本测温装置及样本测温系统。

背景技术

体外诊断(In Vitro Diagnosis，简称IVD)，是指对人体的血液、体液、组织等标本进行体外检测与校验获取临床诊断信息，进而用于疾病的预防、诊断、治疗监测、预后判断、预测和健康评价的学科。体外诊断产品主要由体外诊断设备和诊断试剂构成，而测温装置是体外诊断设备中必不可少的一部分。

现有技术中，关于体外诊断设备测温技术通常是将测温装置集成在试剂盒周围，获得待测样本的单点或区域工作温度并通过连接的上位机或内置微处理器进行温度数据监测。

然而，当测试样本数量较大时，测温装置中的温度传感器只能测到单点或一个区域的温度，样本间的温差无法体现与判断，难以保证测温结果的准确性。

实用新型内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种样本测温装置及样本测温系统，以解决现有技术中存在的只能测到样本的单点或一个区域的温度的问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种样本测温装置，所述装置中包括多个测温单元，各测温单元分别包括：样本容纳器、供电模块、数据采集模块、控制模块以及级联通信模块；

所述供电模块与所述数据采集模块、所述控制模块以及所述级联通信模块中的至少一个模块连接，用于分别为所述数据采集模块、所述控制模块以及所述级联通信模块供电；

所述数据采集模块与所述控制模块连接，所述数据采集模块中包括多个温度传感器，所述多个温度传感器分别设置于所述样本容纳器的第一预设位置，所述数据采集模块用于采集所述样本容纳器中待测样本的温度并向所述控制模块发送温度信号；

所述控制模块与所述级联通信模块连接，所述级联通信模块通过总线与相邻的另一测温单元中的级联通信模块连接，所述控制模块用于对所述数据采集模块发送的温度信号进行标记，并将标记后的温度信号发送给上位机。

可选的，各所述测温单元还包括：隔离通讯模块；

所述数据采集模块通过所述隔离通讯模块与所述控制模块连接；

所述隔离通讯模块用于接收所述数据采集模块发送的温度信号，对所述温度信号以及来自所述供电模块的电信号进行隔离。

可选的，所述隔离通讯模块包括：信号隔离器。

可选的，所述供电模块包括：电平转换器。

可选的，所述级联通信模块包括：级联器。

可选的，各所述测温单元还包括：控温模块，所述控温模块包括：至少一个制冷片，所述制冷片的数量与所述温度传感器的数量相同，各所述制冷片分别设置于所述样本容纳器中与所述第一预设位置对应的第二预设位置；

所述控温模块与所述控制模块连接，用于接收所述控制模块的调温信号，并在所述调温信号的驱动下进行调温。

可选的，所述数据采集模块还包括：至少一个数模转换器；

各所述数模转换器分别与所述温度传感器连接，用于将所述温度传感器所采集的模拟温度信号转换为数字温度信号，并将所述数字温度信号发送给所述控制模块。

可选的，所述控制模块包括：拨码开关以及微控制单元；

所述拨码开关与所述微控制单元连接；

所述拨码开关用于对所述数据采集模块发送的温度信号分配地址，并将带有所述地址的温度信号发送给微控制单元，所述微控制单元用于将所述带有所述地址的温度信号发送给上位机。

可选的，所述级联通信模块包括：通用串行总线接口。

可选的，所述级联通信模块包括：控制器局域网络接口。

第二方面，本申请实施例提供了一种样本测温系统，包括上位机以及上述第一方面所述的样本测温装置，所述上位机通过所述样本测温装置中的级联通信模块与所述样本测温装置中的控制模块连接。

本申请的有益效果是：本申请提供了一种样本测温装置，所述装置中包括多个测温单元，各测温单元分别包括：样本容纳器、供电模块、数据采集模块、控制模块以及级联通信模块；所述供电模块与所述数据采集模块、所述控制模块以及所述级联通信模块中的至少一个模块连接，用于分别为所述数据采集模块、所述控制模块以及所述级联通信模块供电；所述数据采集模块与所述控制模块连接，所述数据采集模块中包括多个温度传感器，所述多个温度传感器分别设置于所述样本容纳器的第一预设位置，所述数据采集模块用于采集所述样本容纳器中待测样本的温度并向所述控制模块发送温度信号；所述控制模块与所述级联通信模块连接，所述级联通信模块通过总线与相邻的另一测温单元中的级联通信模块连接，所述控制模块用于对所述数据采集模块发送的温度信号进行标记，并将标记后的温度信号发送给上位机。该装置通过利用多个温度传感器一一对应的测量待测样本的温度，实现了实时精准测量待测样本的温度，提高了测温结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种样本测温装置结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种样本测温装置结构示意图；

图3为本申请实施例提供的又一种样本测温装置结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种数据采集模块结构示意图；

图5为本申请实施例提供的又一种数据采集模块结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种控制模块结构示意图。

图标：100-测温单元、110-样本容纳器、120-供电模块、130-数据采集模块、131-温度传感器、132-数模转换器、140-控制模块、141-拨码开关、142-微控制单元、150-级联通信模块、151-通用串行总线接口、152-控制器局域网络接口、160-隔离通讯模块、170-控温模块、171-制冷片。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

图1为本申请实施例提供的一种样本测温装置的结构示意图，该装置中包括多个测温单元100，参照图1所示，各测温单元100分别包括：样本容纳器110、供电模块120、数据采集模块130、控制模块140以及级联通信模块150；供电模块120与数据采集模块130、控制模块140以及级联通信模块150中的至少一个模块连接，用于分别为数据采集模块130、控制模块140以及级联通信模块150供电；数据采集模块130与控制模块140连接，数据采集模块130中包括多个温度传感器131，多个温度传感器131分别设置于样本容纳器110的第一预设位置，数据采集模块130用于采集样本容纳器110中待测样本的温度并向控制模块140发送温度信号；控制模块140与级联通信模块150连接，级联通信模块150通过总线与相邻的另一测温单元100中的级联通信模块连接，控制模块140用于对数据采集模块130发送的温度信号进行标记，并将标记后的温度信号发送给上位机。

值得说明的是，图1中仅示出了其中一个测温单元100的具体结构，其他测温单元100的具体结构均与所示出的具体结构相同，不再赘述。

可选的，供电模块120可以设置多个，也可以设置一个，可以采用铁锂电池、铅酸电池中的任意一个，或者是采用铁锂电池和铅酸电池的并联方式为数据采集模块130、控制模块140以及级联通信模块150供电，供电模块120可以分别并联在数据采集模块130、控制模块140以及级联通信模块150上为其供电，也可以是与数据采集模块130、控制模块140、级联通信模块150中的任意一个连接组成串联电路，使得供电模块120为数据采集模块130、控制模块140、级联通信模块150供电，还可以利用PoE(Power Over Ethernet，有源以太网)供电技术以网线为数据采集模块130、控制模块140、级联通信模块150提供网络供电。

可选的，供电模块包括双向电平转换电路，双向电平转换电路用来实现电压之间的转换，例如5V-3.3V之间的转换，以适应多种工况，为不同的负载提供合适的电压。

可选的，数据采集模块130中的温度传感器131采用非接触式温度传感器，并且数据采集模块130中包含的温度传感器131的数量受控制模块限制，每个温度传感器131可以设置于样本容纳器110中用来放置待测样本的各卡槽的周边位置，具体的，温度传感器131设置于样本容纳器110的第一预设位置可以是卡槽与卡槽之间的衔接处，还可以是与卡槽对应的悬挂于样本容纳器110的顶部，温度传感器131的第一预设位置还可以设置为可移动的滑槽，使得可灵活的调节温度传感器的位置。每个距离卡槽最近的位置都可以用来安装温度传感器131，且每个卡槽只对应安装一个温度传感器131，以用来采集该卡槽内的样本的温度，在其他实施例中，温度传感器可以设置在其他位置，以用来采集样本的温度，在此不做限定。可选的，待测样本是指放置在样本容纳器110中的至少一个待测试剂。

可选的，级联通信模块150用来连接其他测温单元100，并通过总线将各测温单元100串联并连接到上位机，以达到通过一台上位机控制多个测温单元100的目的。而且通过总线将测温单元100检测到的数据上传给上位机，使得上位机不会受到测温单元100内部信号的干扰，进而避免了上位机对待测样本的温度判断不精准导致样本失活的情况。需要说明的是，上位机是指可以直接发出操控命令的计算机，各测温单元100就是下位机，用于采集温度和接收命令。

可选的，控制模块140与数据采集模块130连接，用于将数据采集模块130中的多个温度传感器131采集到的温度信号通过级联通信模块150上传给上位机。由于是多个温度传感器采集温度，因此，数据采集模块130会向控制模块140发送多个温度信号，控制模块140将对各温度信号进行标记，以用来识别该信号来自哪里和执行去向，即标记各温度信号由哪一个温度传感器131发送和各温度信号的发送去向。不同的温度传感器131发送的温度信号以及识别该信号的发送去向，然后控制模块140将带有标记的温度信号上传给上位机，上位机分别对带有标记的温度信号与预设温度阈值比较，并通过级联通信模块150下发指令给控制模块140，控制模块140接收到该指令后，解析该指令，并根据该指令的信息控制对应的模块作出反应，例如：预设温度阈值内37℉，标记为1101的温度信号带有的温度为39℉，则上位机下发标记为1101的温度信号对应待测样本需要降低2℉的指令给控制模块，则控制模块将控制降低样本温度的模块制冷降温。

综上所述，在样本容纳器中每个用来放置待测样本的卡槽附近放置一个温度传感器，每个温度传感器将采集的温度信号传输给控制模块，控制模块将对不同的温度传感器发送的温度信号进行标记处理，以用来识别来自温度传感器发送的信号和识别不同的温度传感器发送的温度信号，最终将带有标记的温度信号通过级联通信模块传输给上位机，该装置通过利用多个温度传感器一一对应的测量待测样本的温度，实现了实时精准测量待测样本的温度，提高了测温结果的准确性。

可选的，各测温单元100还包括：隔离通讯模块160，如图2所示，数据采集模块130通过隔离通讯模块160与控制模块140连接，隔离通讯模块160用于接收数据采集模块130发送的温度信号，对温度信号以及来自供电模块120的电信号进行隔离。

可选的，隔离通讯模块160具体可以为信号隔离器，例如为YQSM-DD42111型号的信号隔离器，在其他实施例中，也可采用其他型号并可实现信号隔离作用，在此不作限定。

与现有技术相比，通过隔离通讯模块将接收到的来自数据采集模块发送的温度信号与来自供电模块的电信号隔离，避免了来自供电模块的电信号的干扰，提高了测温结果的准确性。

可选的，供电模块包括：电平转换器。

可选的，电平转换器可以采用MS6212D型号的双向电平转换器，在其他实施例中，也可采用其他型号用来实现电压转换作用的电平转换器，在此不作限定。示例性的，电平转化器可实现3.3V电压与5V电压的双向转换，以适配多种规格的温度传感器。

可选的，级联通信模块150具体可以为级联器，例如为GBIC(Gigabit InterfaceConverter，千兆接口转换器)类型的级联器，在其他实施例中，也可采用其他型号并可实现信号隔离作用，在此不作限定。

与现有技术相比，采用级联通信模块150连接其他测温单元100，并通过总线将各个测温单元100的检测到的信号上传给上位机，避免了上位机受测温单元100中的其他信号的干扰出现判断失误导致样本失活的风险。

可选的，各测温单元100还包括：控温模块170，如图3所示，控温模块170包括：至少一个制冷片171，制冷片171的数量与温度传感器131的数量相同，各制冷片171分别设置于样本容纳器110中与第一预设位置对应的第二预设位置，控温模块170与控制模块140连接，用于接收控制模块140的调温信号，并在调温信号的驱动下进行调温。

可选的，控温模块170由与温度传感器131数量相对应的制冷片171组成，当上位机对由数据采集模块130采集的待测样本的多个温度信号经过隔离通讯模块160、控制模块140、级联通信模块接收到带有标记的温度信号进行分析判断后，针对不同标记的温度信号对应的发出通讯信号，各通讯信号带有温度信号的标记及升温指令或者降温指令或者停止指令。控制模块140根据上位机经由级联通信模块150发送的通讯信号，解析通讯信号，根据通讯信号的标记，控制与该标记匹配的制冷片制热或者制冷或者停止制冷或停止制热。

可选的，每个制冷片171可以设置于样本容纳器110中用来放置待测样本的各卡槽的周边位置，具体的，制冷片171设置于样本容纳器110的第二预设位置可以是各卡槽的底部，还可以设置为可移动的滑槽，使得可灵活的调节制冷片的位置。每个距离卡槽最近的位置都可以用来安装制冷片171，且每个卡槽只对应安装一个制冷片171，以用来对该卡槽内的样本制热或制冷，在此对制冷片171的设置位置不做限定。需说明的是，温度传感器的第一预设位置与制冷片的第二预设位置不可以为一处位置。

可选的，数据采集模块130还包括：至少一个数模转换器132；各数模转换器132分别与温度传感器131连接，用于将温度传感器131所采集的模拟温度信号转换为数字温度信号，并将数字温度信号发送给控制模块140。

可选的，数模转换器132可以采用TLC5620CN型号的数模转换器，在其他实施例中，也可采用其他型号并可实现模拟信号和数字信号转换的作用，在此不作限定。

可选的，如图4所示，数据采集模块130包括一个数模转换器132，和多个温度传感器131，一个数模转换器132连接多个温度传感器131，多个温度传感器131将采集到的温度信号都传输给数模转换器132，数模转换器132将接收到的所有温度信号一一进行数模转换处理，得到各温度信号对应的数字信号，并发送给控制模块140。采用一个数模转换器降低了装置的成本，但是样本数量过多时，一个数模转换器的处理速度较慢。

可选的，如图5所示，数据采集模块130包括与温度传感器131数量相同的数模转换器132，数模转换器132与温度传感器131一一对应连接，每个数模转换器132只接收与之连接的温度传感器131发送的温度信号，并将其转换为数字信号发送给控制模块140。采用多个数模转换器加快了数模转换器的处理速度，但是增加了装置的成本。

需要说明的是，数模转换器的数量可以是一个，也可以是多个，在此不做限定。

可选的，如图6所示，控制模块140包括：拨码开关141以及微控制单元142，拨码开关141与微控制单元142连接，拨码开关141用于对数据采集模块130发送的温度信号分配地址，并将带有地址的温度信号发送给微控制单元142，微控制单元142用于将带有地址的温度信号发送给上位机。

可选的，拨码开关141是用来操作控制的地址开关，采用的是0/1的二进制编码原理，可以采用DS-16型16位贴片拨码器，在其他实施例中，也可采用其他型号并可实现分配地址的作用，在此不作限定。

可选的，拨码开关141拨到断开端，即ON时，为对应微处理单元(MicrocontrollerUnit，MCU)142引脚提供高电平，代表二进制逻辑1；拨码开关141拨到接通端，即OFF时，为对应MCU 142引脚输出低电平，代表二进制逻辑0。因此，将拨码开关141的引脚分别连接至MCU142的引脚，预先通过拨码开关设置好MCU 142的引脚高低电平，当控制模块140接收到数据采集模块130发送的多个数字信号时，每个数字信号都将被打上一个由1和0组成的地址，如1000，其中每一个地址对应的信息都是预先配置好的，然后MCU 142经过对地址的分析之后，将带有地址的数字信号传输给上位机。

可选的，若是多个测温单元100通过级联模块串联在一起，上位机在下发通讯信号后，各测温单元100中的MCU会根据自身的地址信息，对该信号里携带的地址信息进行校验，匹配的执行，不匹配的略过。

可选的，级联通信模块150包括：通用串行总线接口151。

可选的，通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)接口151与控制模块140连接，USB接口151通过总线与相邻的另一测温单元100中的USB接口151连接并连接至上位机。

可选的，级联通信模块150包括：控制器局域网络接口152。

可选的，控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)接口152与控制模块140连接，CAN接口152通过总线与相邻的另一测温单元100中的CAN接口152连接并连接至上位机。

可选的，USB接口151和CAN接口152，可以设置任意一个，也可以两者同时采用，在此不做限定。

本申请提出了一种样本测温系统，包括上位机以及上述所述的样本测温装置，上位机通过样本测温装置中的级联通信模块150与样本测温装置中的控制模块140连接。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种样本测温装置，其特征在于，所述装置中包括多个测温单元，各测温单元分别包括：样本容纳器、供电模块、数据采集模块、控制模块以及级联通信模块；

所述供电模块与所述数据采集模块、所述控制模块以及所述级联通信模块中的至少一个模块连接，用于分别为所述数据采集模块、所述控制模块以及所述级联通信模块供电；

所述数据采集模块与所述控制模块连接，所述数据采集模块中包括多个温度传感器，所述多个温度传感器分别设置于所述样本容纳器的第一预设位置，所述数据采集模块用于采集所述样本容纳器中待测样本的温度并向所述控制模块发送温度信号；

所述控制模块与所述级联通信模块连接，所述级联通信模块通过总线与相邻的另一测温单元中的级联通信模块连接，所述控制模块用于对所述数据采集模块发送的温度信号进行标记，并将标记后的温度信号发送给上位机。

2.根据权利要求1所述的样本测温装置，其特征在于，各所述测温单元还包括：隔离通讯模块；

所述数据采集模块通过所述隔离通讯模块与所述控制模块连接；

所述隔离通讯模块用于接收所述数据采集模块发送的温度信号，对所述温度信号以及来自所述供电模块的电信号进行隔离。

3.根据权利要求2所述的样本测温装置，其特征在于，所述隔离通讯模块包括：信号隔离器。

4.根据权利要求1所述的样本测温装置，其特征在于，所述供电模块包括：电平转换器。

5.根据权利要求1所述的样本测温装置，其特征在于，各所述测温单元还包括：控温模块，所述控温模块包括：至少一个制冷片，所述制冷片的数量与所述温度传感器的数量相同，各所述制冷片分别设置于所述样本容纳器中与所述第一预设位置对应的第二预设位置；

所述控温模块与所述控制模块连接，用于接收所述控制模块的调温信号，并在所述调温信号的驱动下进行调温。

6.根据权利要求1所述的样本测温装置，其特征在于，所述数据采集模块还包括：至少一个数模转换器；

各所述数模转换器分别与所述温度传感器连接，用于将所述温度传感器所采集的模拟温度信号转换为数字温度信号，并将所述数字温度信号发送给所述控制模块。

7.根据权利要求1所述的样本测温装置，其特征在于，所述控制模块包括：拨码开关以及微控制单元；

所述拨码开关与所述微控制单元连接；

所述拨码开关用于对所述数据采集模块发送的温度信号分配地址，并将带有所述地址的温度信号发送给微控制单元，所述微控制单元用于将所述带有所述地址的温度信号发送给上位机。

8.根据权利要求1所述的样本测温装置，其特征在于，所述级联通信模块包括：通用串行总线接口。

9.根据权利要求1所述的样本测温装置，其特征在于，所述级联通信模块包括：控制器局域网络接口。

10.一种样本测温系统，其特征在于，包括上位机以及权利要求1-9任一项所述的样本测温装置，所述上位机通过所述样本测温装置中的级联通信模块与所述样本测温装置中的控制模块连接。

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