RU43871U1 - PROGRAMMABLE THERMOSTAT - Google Patents
PROGRAMMABLE THERMOSTAT Download PDFInfo
- Publication number
- RU43871U1 RU43871U1 RU2004125386/22U RU2004125386U RU43871U1 RU 43871 U1 RU43871 U1 RU 43871U1 RU 2004125386/22 U RU2004125386/22 U RU 2004125386/22U RU 2004125386 U RU2004125386 U RU 2004125386U RU 43871 U1 RU43871 U1 RU 43871U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- board
- housing
- thermostatically controlled
- flat carrier
- programmable thermostat
- Prior art date
Links
Landscapes
- Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Полезная модель предназначена для проведения любых лабораторных работ, требующих термостатирования реакционных смесей на плоских носителях, например, предметных стеклах in situ и биочипах, в области генной инженерии, микробиологии, вирусологии, биохимии и направлена на обеспечение высоких скоростей нагрева и охлаждения плоского носителя. Кроме этого целью полезной модели является обеспечение точного позиционирования указанного плоского носителя относительно корпуса термостата и уменьшение потребляемой мощности. Указанный технический результат достигается тем, что программируемый термостат содержит корпус, термостатируемую плату в виде тонкой плоскопараллельной пластины из высокотеплопроводного материала, например, кремния или керамики, на верхней поверхности термостатируемой платы располагается плоский носитель. На нижней стороне термостатируемой платы выполнен пленочный резистивный нагреватель и закреплен датчик температуры. Часть верха корпуса выполнена тонкостенной и имеет окно с опорными выступами. Термостатируемая плата нижней поверхностью опирается на указанные опорные выступы, а между поверхностью окна корпуса и боковой поверхностью термостатируемой платы выполнен зазор, в котором располагается герметизирующее устройство. На нижней стороне корпуса термостата закреплен монтажный кронштейн, на одной вертикальной поверхности которого установлено охлаждающее устройство - вентилятор, а на другой - плата электроники с микрокомпьютером и каналом связи с персональным компьютером. На верхней стороне корпуса имеется устройство, фиксирующее положение плоского носителя на термостатируемой плате.The utility model is intended for any laboratory work that requires thermostating of reaction mixtures on flat supports, for example, in situ slides and biochips, in the field of genetic engineering, microbiology, virology, biochemistry and is aimed at ensuring high heating and cooling rates of the flat support. In addition, the purpose of the utility model is to ensure accurate positioning of the specified flat media relative to the thermostat housing and reducing power consumption. The indicated technical result is achieved in that the programmable thermostat comprises a housing, a thermostatically controlled board in the form of a thin plane-parallel plate made of highly heat-conducting material, for example, silicon or ceramic, and a flat carrier is located on the upper surface of the thermostatic board. A film resistive heater is made on the underside of the thermostatically controlled board and a temperature sensor is fixed. Part of the top of the casing is thin-walled and has a window with supporting projections. The thermostatic board with the bottom surface rests on the indicated support protrusions, and a gap is made between the surface of the case window and the side surface of the thermostatic board, in which the sealing device is located. A mounting bracket is fixed on the underside of the thermostat housing, on one vertical surface of which there is a cooling device - a fan, and on the other - an electronics board with a microcomputer and a communication channel with a personal computer. On the upper side of the case there is a device that fixes the position of the flat media on a thermostatically controlled board.
Description
Область техники, к которой относится полезная модель.The technical field to which the utility model belongs.
Основная область применения представленной полезной модели - практическая медицина, сельское хозяйство, судебно-медицинская экспертиза, санитарно-эпидемиологическая служба при проведении любых лабораторных работ, требующих термостатирования реакционных смесей на плоских носителях, например, предметных стеклах in situ и биочипах, в области генной инженерии, микробиологии, вирусологии, биохимии.The main field of application of the presented utility model is practical medicine, agriculture, forensic medical examination, sanitary and epidemiological service during any laboratory work that requires thermostating of reaction mixtures on flat carriers, for example, in situ slides and biochips, in the field of genetic engineering, microbiology, virology, biochemistry.
Уровень техники.The level of technology.
Аналог программируемого термостата описан в патенте США №6300124.An analogue of a programmable thermostat is described in US Pat. No. 6,300,124.
Конструкция программируемого термостата, оптимизированного для использования плоских носителей биологических проб, например, предметного стекла in situ, содержит корпус, держатель с термостатируемой платой, выполненной в виде кремниевой пластины, на верхней поверхности которой располагается предметное стекло. Держатель с термостатируемой платой прикреплен к корпусу термостата. Термостатируемая плата на нижней поверхности имеет пленочный резистивный нагреватель и датчик температуры. Имеется охладитель термостатируемой платы, выполненный в виде вентилятора, прикрепленного к корпусу термостата. Термостатируемая плата имеет размеры большие, чем располагающееся на ней предметное стекло, и фиксируется на держателе с помощью контактных зажимов так, что имеются зазоры между краями пластины и держателем для прохождения охлаждающего воздуха. Программируемый термостат имеет плату электроники с микрокомпьютером, которая обеспечивает управление программируемым термостатом.The design of a programmable thermostat, optimized for the use of flat carriers of biological samples, for example, a slide in situ, includes a housing, a holder with a thermostatic board made in the form of a silicon wafer, on the top surface of which a slide is located. The holder with a thermostatic board is attached to the thermostat housing. The thermostatic board on the bottom surface has a film resistive heater and a temperature sensor. There is a cooler thermostatically controlled board, made in the form of a fan attached to the thermostat housing. The thermostatically controlled board is larger than the glass slide located on it and is fixed to the holder using contact clamps so that there are gaps between the edges of the plate and the holder for the passage of cooling air. The programmable thermostat has an electronics board with a microcomputer that provides control of the programmable thermostat.
Основным недостатком рассмотренного программируемого термостата является невозможность использования его совместно с микроскопом или другим устройством для наблюдения и регистрации хода реакции в биологической пробе.The main disadvantage of the considered programmable thermostat is the inability to use it together with a microscope or other device for observing and recording the course of the reaction in a biological sample.
Другим недостатком указанного программируемого термостата является относительно низкая скорость нагрева и охлаждения термостатируемой платы (2,0°С/сек и 1,5°С/сек, соответственно).Another disadvantage of this programmable thermostat is the relatively low heating and cooling rate of the thermostatically controlled board (2.0 ° C / s and 1.5 ° C / s, respectively).
Другим аналогом предлагаемого программируемого термостата является прибор, описанный в патенте США №6582962.Another analogue of the proposed programmable thermostat is the device described in US patent No. 6582962.
Данный прибор для независимого управления температурой предметных стекол in situ приспособлен для использования совместно с микроскопом или другим устройством This instrument for independent control of the temperature of specimen slides in situ is adapted for use with a microscope or other device.
для наблюдения и регистрации хода реакции, также содержит программируемый термостат, который имеет корпус, термостатируемую плату, на верхней поверхности которой размещается предметное стекло, а на нижней поверхности имеется пленочный резистивный нагреватель и датчик температуры. Между корпусом термостата и термостатируемой платой имеется зазор, в котором расположено устройство для его герметизации. Указанное герметизирующее устройство имеет форму полого стакана из резины и одновременно предназначено для температурной изоляции термостатируемой платы от корпуса термостата. На корпусе термостата имеется устройство для фиксации положения предметного стекла в горизонтальных направлениях на пластине, представляющее собой стойки специальной формы. Термостат имеет плату электроники с микрокомпьютером и каналом связи с персональным компьютером.for observing and recording the course of the reaction, it also contains a programmable thermostat, which has a body, a thermostatically controlled board, on the upper surface of which a glass slide is placed, and on the lower surface there is a film resistive heater and a temperature sensor. Between the thermostat housing and the thermostatically controlled board there is a gap in which there is a device for sealing it. The specified sealing device is in the form of a hollow glass of rubber and at the same time is intended for temperature isolation of the thermostatically controlled board from the thermostat housing. On the thermostat housing there is a device for fixing the position of the slide in horizontal directions on the plate, which is a rack of a special shape. The thermostat has an electronics board with a microcomputer and a communication channel with a personal computer.
Описанный программируемый термостат наиболее близок к полезной модели и поэтому принят авторами за прототип.The described programmable thermostat is closest to the utility model and is therefore accepted by the authors as a prototype.
Необходимо указать следующие недостатки прототипа:You must specify the following disadvantages of the prototype:
1. Мала скорость нагрева и охлаждения термостатируемой платы с предметным стеклом на ней. Так нагрев предметного стекла с 37°С до 95°С производится за 2 минуты, а охлаждение - еще медленнее.1. The heating and cooling rate of a thermostatically controlled board with a glass slide on it is small. So the slide is heated from 37 ° C to 95 ° C in 2 minutes, and cooling is even slower.
2. Отсутствует прижим предметного стекла к термостатируемой плате, что ухудшает условия теплопередачи с платы на предметное стекло.2. There is no clamp of the glass slide to the thermostatically controlled circuit board, which worsens the conditions of heat transfer from the circuit board to the glass slide.
3. Отсутствует стабильное позиционирование предметного стекла в вертикальном направлении, так как между термостатируемой платой и корпусом нет жестких элементов конструкции. Это улучшает условия для наблюдения за ходом реакции в биологической пробе.3. There is no stable positioning of the slide in the vertical direction, since there are no rigid structural elements between the thermostatically controlled circuit board and the housing. This improves the conditions for monitoring the progress of the reaction in the biological sample.
Раскрытие полезной модели.Disclosure of a utility model.
Цель полезной модели - обеспечение высоких скоростей нагрева и охлаждения плоского носителя с биологической пробой. Кроме этого целью полезной модели является обеспечение точного позиционирования указанного плоского носителя относительно корпуса термостата и уменьшение потребляемой мощности.The purpose of the utility model is to ensure high heating and cooling rates of a flat carrier with a biological sample. In addition, the purpose of the utility model is to ensure accurate positioning of the specified flat media relative to the thermostat housing and reducing power consumption.
Техническим результатом полезной модели является уменьшение тепловых потерь при нагреве и увеличение теплообмена термостатируемой платы, на которой располагается плоский носитель, с охлаждающим воздухом. Малые тепловые потери при нагреве и высокая эффективность теплообмена при охлаждении позволяют уменьшить потребляемую мощность и одновременно увеличить скорость нагрева и охлаждения плоского носителя. Надежный контакт плоского носителя с термостатируемой платой позволяет жестко его зафиксировать относительно корпуса термостата и, тем самым, The technical result of the utility model is to reduce heat loss during heating and increase heat transfer of a thermostatically controlled board on which a flat carrier is located with cooling air. Low heat loss during heating and high heat transfer efficiency during cooling can reduce power consumption and at the same time increase the heating and cooling rate of a flat carrier. Reliable contact of the flat carrier with the thermostatic board allows it to be rigidly fixed relative to the thermostat housing and, thereby,
улучшить условия для наблюдения за ходом реакции в биологической пробе с помощью специальных технических средств, например, микроскопа.improve the conditions for monitoring the progress of the reaction in a biological sample using special technical means, for example, a microscope.
Полезная модель представляет программируемый термостат, который содержит корпус, термостатируемую плату в виде тонкой плоскопараллельной пластины из высокотеплопроводного материала, например, кремния или керамики, на верхней поверхности термостатируемой платы располагается плоский носитель с биологической пробой, например, предметное стекло in situ или биочип. Длина этой термостатируемой платы меньше длины плоского носителя, который устанавливается на ней, а на верхней части корпуса термостата имеется занижение под плоским носителем.A useful model is a programmable thermostat, which contains a body, a thermostatic board in the form of a thin plane-parallel plate of highly thermally conductive material, for example, silicon or ceramic, and a flat carrier with a biological sample, such as an in situ glass slide or biochip, is located on the upper surface of the thermostatic board. The length of this thermostatically controlled board is less than the length of the flat carrier that is installed on it, and on the top of the thermostat housing there is an understatement under the flat carrier.
На нижней стороне термостатируемой платы выполнен пленочный резистивный нагреватель и закреплен датчик температуры. Датчик температуры также может быть выполнен в виде пленочного терморезистора.A film resistive heater is made on the underside of the thermostatically controlled board and a temperature sensor is fixed. The temperature sensor can also be made in the form of a film thermistor.
Часть верха корпуса выполнена тонкостенной и имеет окно с опорными выступами. Термостатируемая плата нижней поверхностью опирается на указанные опорные выступы, а между поверхностью окна корпуса и боковой поверхностью термостатируемой платы выполнен зазор, в котором располагается герметизирующее устройство, выполненное, например, в виде заполнения этого зазора эластичным фиксирующим материалом с низкой теплопроводностью, например, силиконовым герметиком.Part of the upper case is made thin-walled and has a window with supporting projections. The thermostatically controlled board with its lower surface rests on the indicated support protrusions, and a gap is made between the surface of the case window and the side surface of the thermostatically controlled board, in which there is a sealing device made, for example, by filling this gap with an elastic fixing material with low thermal conductivity, for example, silicone sealant.
На нижней стороне корпуса термостата закреплен монтажный кронштейн, на вертикальной поверхности которого установлено охлаждающее устройство - вентилятор. Плоскость выходного отверстия вентилятора развернута относительно поверхности термостатируемой платы под острым углом в вертикальной плоскости. В термостате может использоваться как вентилятор центробежного типа, так и вентилятор осевого типа.A mounting bracket is fixed on the underside of the thermostat housing, on a vertical surface of which there is a cooling device - a fan. The plane of the fan outlet is deployed relative to the surface of the thermostatically controlled board at an acute angle in the vertical plane. The thermostat can use either a centrifugal type fan or an axial type fan.
На другой стороне вертикальной поверхности монтажного кронштейна установлена плата электроники системы управления с микрокомпьютером и каналом связи с персональным компьютером. Резистивный нагреватель, датчик температуры и вентилятор электрически соединены с платой электроники.On the other side of the vertical surface of the mounting bracket, an electronics board for the control system with a microcomputer and a communication channel with a personal computer is installed. The resistance heater, temperature sensor and fan are electrically connected to the electronics board.
На верхней стороне корпуса дополнительно закреплено фиксирующее устройство, выполненное, например, в виде кронштейна с пружиной кручения и осью поворота. Этот кронштейн имеет пару фиксирующих упоров, которые контактируют с плоским носителем по краю его верхней поверхности, и пару защитных упоров, которые смещены в боковом направлении относительно поверхности плоского носителя. Расстояние между парой защитных упоров превышает ширину термостатируемой платы на ширину бокового On the upper side of the housing, a fixing device is additionally fixed, made, for example, in the form of a bracket with a torsion spring and an axis of rotation. This bracket has a pair of locking stops that contact the flat carrier along the edge of its upper surface, and a pair of protective stops that are laterally offset from the surface of the flat carrier. The distance between the pair of protective stops exceeds the width of the thermostatically controlled board by the width of the side
зазора между корпусом и этой платой. Разница высот пары фиксирующих упоров и пары защитных упоров превышает высоту термостатируемой платы над поверхностью корпуса.clearance between the case and this board. The height difference between the pair of locking stops and the pair of protective stops exceeds the height of the thermostatically controlled board above the surface of the housing.
Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.
Фиг.1 иллюстрирует конструктивное выполнение программируемого термостата - вид сверху.Figure 1 illustrates a structural embodiment of a programmable thermostat - top view.
Фиг.2 иллюстрирует конструктивное выполнение программируемого термостата - разрез прибора вертикальной плоскостью по оси А-А.Figure 2 illustrates a structural embodiment of a programmable thermostat - a section of the device with a vertical plane along axis AA.
Фиг.3 иллюстрирует размещение термостатируемой платы на опорных выступах окна корпуса термостата.Figure 3 illustrates the placement of a thermostatically controlled board on the support tabs of the thermostat housing window.
Фиг.4 иллюстрирует конструктивное выполнение фиксирующего устройства. Здесь показано взаимное положение фиксирующих и защитных упоров.Figure 4 illustrates the structural design of the locking device. The relative position of the locking and protective stops is shown here.
Осуществление полезной модели.Implementation of a utility model.
Программируемый термостат (см. фиг.1) содержит корпус 1 и термостатируемую плату 2, которая выполнена в виде тонкой плоскопараллельной пластины из высокотеплопроводного материала, например, кремния или керамики. Плата 2 расположена в тонкой части 3 верха корпуса 1 и между ней и корпусом имеется герметизирующее устройство 4.The programmable thermostat (see figure 1) contains a housing 1 and a thermostatically controlled board 2, which is made in the form of a thin plane-parallel plate of a highly thermally conductive material, for example, silicon or ceramic. The board 2 is located in the thin part 3 of the top of the housing 1 and between it and the housing there is a sealing device 4.
На верхней поверхности термостатируемой платы 2 располагается плоский носитель 5 с биологической пробой, например, предметное стекло для in situ или биочип. Область расположения биологической пробы на плоском носителе 5 ограничена и условно показана в виде зоны 6.On the upper surface of the thermostatically controlled board 2 there is a flat carrier 5 with a biological sample, for example, a slide in situ or a biochip. The location of the biological sample on a flat carrier 5 is limited and is conventionally shown in the form of zone 6.
Длина термостатируемой платы 2 меньше длины плоского носителя 5 и корпус 1 имеет занижение 7 под плоским носителем 5.The length of the thermostatically controlled board 2 is less than the length of the flat carrier 5 and the housing 1 has an understatement 7 under the flat carrier 5.
Плоский носитель 5 прижимается к плате 2 фиксирующим устройством 8, которое выполнено в виде кронштейна 10 с осью поворота 9. Кронштейн 10 имеет отверстие 11.The flat carrier 5 is pressed against the board 2 by a fixing device 8, which is made in the form of a bracket 10 with an axis of rotation 9. The bracket 10 has an opening 11.
На фиг.2 приведен разрез программируемого термостата вертикальной плоскостью по оси А-А.Figure 2 shows a section of a programmable thermostat with a vertical plane along the axis AA.
Термостатируемая плата 2 располагается над окном в тонкой части 3 корпуса 1 и опирается на его выступы 12. Герметизирующее устройство 4 выполнено в виде тонкого слоя из эластичного фиксирующего материала с низкой теплопроводностью, например, силиконового герметика.Thermostatic board 2 is located above the window in the thin part 3 of the housing 1 and rests on its protrusions 12. The sealing device 4 is made in the form of a thin layer of elastic fixing material with low thermal conductivity, for example, silicone sealant.
На нижней стороне термостатируемой платы 2 выполнен пленочный резистивный нагреватель 13 и установлен датчик 14 температуры. Датчик 14 температуры может быть выполнен также в виде пленочного терморезистора.On the underside of the thermostatically controlled board 2, a film resistive heater 13 is made and a temperature sensor 14 is installed. The temperature sensor 14 can also be made in the form of a film thermistor.
Кронштейн 10 фиксирующего устройства 8 имеет пару фиксирующих упоров 15, которые контактируют с плоским носителем 5. Пружина 18 кручения фиксирующего устройства 8 располагается на оси 9 так, что один ее конец заходит в отверстие 11 кронштейна 10, а другой фиксируется на планке 19 корпуса 1.The bracket 10 of the locking device 8 has a pair of locking stops 15 that are in contact with the flat carrier 5. The torsion spring 18 of the locking device 8 is located on the axis 9 so that one of its ends goes into the hole 11 of the bracket 10, and the other is fixed on the strip 19 of the housing 1.
На нижней стороне корпуса 1 закреплен монтажный кронштейн 17, на вертикальной поверхности которого установлено охлаждающее устройство - вентилятор 19. Плоскость выходного окна 20 вентилятора 19 развернута относительно поверхности термостатируемой платы 2 в вертикальной плоскости под острым углом. Между тонкой частью 3 верха корпуса 1 и планкой 19 имеется окно 16 для прохождения охлаждающего потока воздуха.A mounting bracket 17 is fixed on the lower side of the housing 1, on a vertical surface of which a cooling device is installed - fan 19. The plane of the exit window 20 of the fan 19 is rotated relative to the surface of the thermostatic board 2 in a vertical plane at an acute angle. Between the thin part 3 of the top of the housing 1 and the strap 19 there is a window 16 for the passage of the cooling air flow.
За счет занижения 7 корпуса 1 между плоским носителем 5 и корпусом 1 имеется воздушный зазор 22.Due to the understatement 7 of the housing 1 between the flat carrier 5 and the housing 1 there is an air gap 22.
На фиг.3 показано размещение термостатируемой платы 2 на опорных выступах 12 окна корпуса. Фиксирующее устройство 8 и герметизирующее устройство 4 на фиг.3 не показаны. Между боковой поверхностью термостатируемой платы 2 и окном имеется воздушный зазор 23.Figure 3 shows the placement of a thermostatically controlled board 2 on the supporting protrusions 12 of the housing window. The locking device 8 and the sealing device 4 are not shown in FIG. 3. Between the side surface of the thermostatically controlled board 2 and the window there is an air gap 23.
В планке 19 корпуса 1 имеется отверстие 24 для фиксации пружины 18 кручения.In the strip 19 of the housing 1 has an opening 24 for fixing the torsion spring 18.
На фиг.4. Показано конструктивное выполнение фиксирующего устройства 8 полезной модели. Помимо пары фиксирующих упоров 15 кронштейн 10 имеет пару защитных упоров 25. Упоры 15 контактируют с плоским носителем 5 по краю его верхней боковой поверхности. Защитные упоры 25 смещены в боковом направлении относительно поверхности плоского носителя 5. Расстояние между парой защитных упоров 25 превышает ширину термостатируемой платы 2 на ширину бокового зазора между термостатируемой платой 2 и окном корпуса. Разница высоты а фиксирующих упоров 15 и защитных упоров 25 превышает высоту термостатируемой платы 2 над поверхностью корпуса 1.In figure 4. The structural embodiment of the fixing device 8 of the utility model is shown. In addition to a pair of locking stops 15, the bracket 10 has a pair of protective stops 25. The stops 15 are in contact with the flat carrier 5 along the edge of its upper side surface. The protective stops 25 are laterally offset relative to the surface of the flat carrier 5. The distance between the pair of protective stops 25 exceeds the width of the thermostatically controlled board 2 by the width of the lateral gap between the thermostated board 2 and the case window. The difference in height a of the locking stops 15 and the protective stops 25 exceeds the height of the thermostatically controlled board 2 above the surface of the housing 1.
На вертикальной поверхности монтажного кронштейна 17 закреплена плата 26 электроники с микрокомпьютером и каналом связи с персональным компьютером. Резистивный нагреватель 13, датчик 14 температуры и вентилятор 19 электрически соединены с платой 26 электроники.On the vertical surface of the mounting bracket 17 is fixed board 26 electronics with a microcomputer and a communication channel with a personal computer. The resistive heater 13, the temperature sensor 14, and the fan 19 are electrically connected to the electronics board 26.
Предлагаемый программируемый термостат работает следующим образом.The proposed programmable thermostat operates as follows.
В исходном состоянии микрокомпьютер платы 26 электроники обеспечивает измерение температуры термостатируемой платы датчиком температуры 14 и отсутствие напряжения на резистивном нагревателе 13 и охлаждающем вентиляторе 19. При отсутствии плоского носителя 5 на поверхности термостатируемой платы 2 защитные In the initial state, the microcomputer of the electronics board 26 measures the temperature of the thermostatically controlled board with a temperature sensor 14 and the absence of voltage on the resistive heater 13 and the cooling fan 19. In the absence of a flat carrier 5 on the surface of the thermostated board 2, protective
упоры 25 контактируют с поверхностью корпуса 1 и обеспечивают наличие зазора между фиксирующими упорами 15 и поверхностью термостатируемой платы 2. При повороте кронштейна 10 фиксирующего устройства происходит подъем фиксирующих упоров 15 и обеспечивается возможность установки на поверхность термостатируемой платы 2 плоского носителя 5 с биологической пробой. При плавном опускании кронштейна 9, фиксирующие упоры 15 вступают в механический контакт с верхней поверхностью плоского носителя 5, а защитные упоры 25 теряют контакт с верхней поверхностью корпуса 1. Прижатие фиксирующих упоров 15 к плоскому носителю 5 за счет пружины 18 кручения обеспечивает его хороший тепловой контакт с верхней поверхностью термостатируемой платы 2. Так как площадь контакта фиксирующих упоров 15 с поверхностью плоского носителя минимальна, то обеспечивается минимум отвода тепла от плоского носителя 5 к кронштейну 10. Выполнение термостатируемой платы 2 в виде тонкой плоскопараллельной пластины из керамики или кремния позволяет обеспечить плоскостность ее поверхностей и сохранение заданных геометрических размеров при быстром нагреве и охлаждении. При этом не происходит нарушения теплового контакта плоского носителя 5 с поверхностью термостатируемой платы 2, что необходимо для обеспечения равномерности распределения температуры в рабочей области 6 плоского носителя 5.the stops 25 are in contact with the surface of the housing 1 and provide a gap between the locking stops 15 and the surface of the thermostatically controlled board 2. When the bracket 10 of the fixing device is rotated, the locking stops 15 rise and it is possible to install a flat carrier 5 with biological sample on the surface of the thermostated board 2. With a smooth lowering of the bracket 9, the locking stops 15 come into mechanical contact with the upper surface of the flat carrier 5, and the protective stops 25 lose contact with the upper surface of the housing 1. The pressing of the locking stops 15 to the flat carrier 5 due to the torsion spring 18 ensures its good thermal contact with the upper surface of the thermostatically controlled board 2. Since the contact area of the locking stops 15 with the surface of the flat carrier is minimal, a minimum of heat dissipation from the flat carrier 5 to the bracket 10 is provided. ix thermostated board 2 in the form of a thin plane-parallel plate made of ceramics or silicon allows the flatness of its surface and maintaining predetermined geometric dimensions with rapid heating and cooling. In this case, there is no violation of the thermal contact of the flat carrier 5 with the surface of the thermostatically controlled board 2, which is necessary to ensure uniform temperature distribution in the working area 6 of the flat carrier 5.
Для нагрева термостатируемой платы 2 с плоским носителем 5 микрокомпьютер платы электроники 26 обеспечивает подачу напряжения питания на пленочный резистивный нагреватель 13. Пленочный нагреватель 13 имеет хороший тепловой контакт с поверхностью пластины термостатируемой платы 2 и практически вся тепловая мощность, выделяемая на нагревателе, идет на нагрев платы 2. Сама пластина термостатируемой платы 2 имеет минимальный тепловой контакт с корпусом 1 через опорные выступы 12 окна корпуса и герметизирующее устройство 4, которое представляет собой тонкий слой материала с низкой теплопроводностью. Это позволяет увеличить скорость нагрева термостатируемой платы 2 и снизить мощность пленочного нагревателя 13. Одновременно такая фиксация термостатируемой платы 2 на опорных выступах 12 обеспечивает сохранение положения платы относительно корпуса при ее быстром нагреве и охлаждении.To heat the thermostatically controlled board 2 with a flat carrier 5, the microcomputer of the electronics board 26 supplies the supply voltage to the film resistive heater 13. The film heater 13 has good thermal contact with the plate surface of the thermostatic board 2 and almost all the heat generated on the heater is used to heat the board 2. The plate of thermostatic board 2 itself has minimal thermal contact with the housing 1 through the supporting protrusions 12 of the housing window and a sealing device 4, which represents a thin layer of material with low thermal conductivity. This allows you to increase the heating rate of the thermostatically controlled board 2 and reduce the power of the film heater 13. At the same time, such a fixation of the thermostatically controlled board 2 on the support protrusions 12 ensures that the position of the board relative to the housing is maintained during its rapid heating and cooling.
Поскольку длина термостатируемой платы 2 меньше длины плоского носителя 5, то термостатируемая плата 2 с расположенным на ней плоским носителем 5 имеют малую массу. Это позволяет дополнительно увеличить скорость ее нагрева.Since the length of the thermostatically controlled board 2 is less than the length of the flat carrier 5, the thermostatically controlled board 2 with the flat carrier 5 located on it have a small mass. This allows you to further increase the speed of its heating.
Кроме этого, за счет занижения 7 корпуса 1 между плоским носителем 5 и корпусом 1 имеется воздушный зазор 22, обеспечивающий уменьшение отвода тепла от In addition, due to the understatement 7 of the housing 1 between the flat carrier 5 and the housing 1 there is an air gap 22, which reduces heat removal from
плоского носителя 5 к корпусу 1 и удобство ручного манипулирования плоским носителем 5.flat carrier 5 to the housing 1 and the convenience of manually manipulating the flat carrier 5.
При достижении требуемой температуры термостатируемой платы 2, что определяется микрокомпьютером платы 26 электроники по показаниям датчика 14 температуры, производится регулирование напряжения на пленочном резистивном нагревателе 13 для стабилизации заданной температуры.Upon reaching the required temperature of the thermostatically controlled board 2, which is determined by the microcomputer of the electronics board 26 according to the readings of the temperature sensor 14, voltage is regulated on the film resistive heater 13 to stabilize the set temperature.
Для охлаждения термостатируемой платы 2 с плоским носителем 5 микрокомпьютер платы 26 электроники обеспечивает подачу напряжения питания на охлаждающий вентилятор 19. Центробежный охлаждающий вентилятор 19 позволяет получить высокую производительность при малой потребляемой мощности и высокую скорость потока воздуха на его выходе. Высокая скорость обдува потоком воздуха нижней поверхности термостатируемой платы 2 позволяет получить высокую скорость ее охлаждения. Дополнительный разворот поверхности выходного отверстия 20 вентилятора 19 относительно плоскости пластины термостатируемой платы 2 улучшает условия отвода тепла с термостатируемой платы 2, так как не происходит резкого изменения направления охлаждающего воздушного потока.To cool the thermostatically controlled board 2 with a flat carrier 5, the microcomputer of the electronics board 26 provides a supply voltage to the cooling fan 19. The centrifugal cooling fan 19 allows to obtain high performance with low power consumption and high air flow rate at its output. The high speed of airflow blowing the lower surface of the thermostatically controlled board 2 allows you to get a high cooling rate. An additional turn of the surface of the outlet 20 of the fan 19 relative to the plane of the plate of the thermostatically controlled board 2 improves the conditions for heat removal from the thermostatically controlled board 2, since there is no sharp change in the direction of the cooling air flow.
Для улучшения качества регулирования во время стабилизации температуры термостатируемой платы 2 с плоским носителем 5 охлаждающий вентилятор 19 не выключается, а обеспечивает минимально необходимый воздушный поток вдоль термостатируемой платы 2.To improve the quality of regulation during temperature stabilization of the thermostatically controlled board 2 with a flat carrier 5, the cooling fan 19 does not turn off, but provides the minimum necessary air flow along the thermostatic board 2.
Предлагаемый программируемый термостат позволяет получить скорость нагрева термостатируемой платы с плоским носителем типа предметного стекла до 6°С/сек, а охлаждения - до 3°С/сек. При этом потребляемая термостатом мощность не превышает 40 Вт.The proposed programmable thermostat allows you to get the heating rate of a thermostatic board with a flat carrier such as a glass slide to 6 ° C / sec, and cooling - up to 3 ° C / sec. At the same time, the power consumed by the thermostat does not exceed 40 watts.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004125386/22U RU43871U1 (en) | 2004-08-24 | 2004-08-24 | PROGRAMMABLE THERMOSTAT |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004125386/22U RU43871U1 (en) | 2004-08-24 | 2004-08-24 | PROGRAMMABLE THERMOSTAT |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU43871U1 true RU43871U1 (en) | 2005-02-10 |
Family
ID=35209478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004125386/22U RU43871U1 (en) | 2004-08-24 | 2004-08-24 | PROGRAMMABLE THERMOSTAT |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU43871U1 (en) |
-
2004
- 2004-08-24 RU RU2004125386/22U patent/RU43871U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20080038163A1 (en) | Systems and Methods for Cooling in Biological Analysis Instruments | |
| US7244913B2 (en) | Temperature regulator for microchemical chip | |
| JP2019032568A5 (en) | ||
| EP2710859B1 (en) | Systems and methods using external heater systems in microfluidic devices | |
| CN103421688B (en) | Polymerase chain reaction device | |
| JP4829252B2 (en) | Temperature controller for microfluidic samples with different heat capacities | |
| BRPI0707954A2 (en) | apparatus for regulating the temperature of a biological and / or chemical sample and method of use | |
| JP2008534935A (en) | Thermocycling of blocks containing a large number of samples | |
| US8795592B2 (en) | Sample thermal cycling | |
| CN115074236B (en) | Temperature control device for PCR instrument, amplification equipment and PCR instrument | |
| WO2018113435A1 (en) | Sample bearing system | |
| RU43871U1 (en) | PROGRAMMABLE THERMOSTAT | |
| DE60205515D1 (en) | Heat-sensitive control for a liquid heating device | |
| GB2250581A (en) | Temperature control for sample incubator | |
| US20120307355A1 (en) | Microscope slide heating and mounting apparatus and method of operation therefor | |
| CN214361395U (en) | Polymerase chain reaction amplification device | |
| JP4459169B2 (en) | Temperature control apparatus and protein crystallization apparatus using the same | |
| KR100804906B1 (en) | Thermoelectrical working plate | |
| CN207502267U (en) | The in-vitro diagnosis equipment of reagent refrigerating device and the application reagent refrigerating device | |
| CN221141745U (en) | Multi-temperature-zone temperature control reagent heat preservation module | |
| JP4454317B2 (en) | Substrate processing equipment | |
| US20190107851A1 (en) | Micro channel device temperature control | |
| CN107796759B (en) | Optical measuring instrument | |
| JP2004313887A (en) | Thermostat | |
| CN111386154A (en) | Vial holder for cooling and temperature adjustment and sample temperature adjusting device using the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20050825 |