一种用于生物、化学以及生化领域的温度测量方法及装置的制作方法

文档序号:390820阅读:247来源:国知局
专利名称:一种用于生物、化学以及生化领域的温度测量方法及装置的制作方法
技术领域
本发明有关一种温度的测量,具体的讲,涉及一种用于生物、化学以及生化领域的温度测量方法及装置。
除上述生化反应过程外,在生物、化学或者生化领域中,还需要对生化物质的自身温度进行监控的情况,如DNA的保存过程中的温度监控,以及其它生化物质的在使用过程或者保藏过程中的温度监控,等等。因此,在本领域中在上述类似的情况下,温度的测量同样是必不可少的环节。
目前,在生物、化学以及生化领域的温度测量中,通常采用一种接触式测温方法,其测温的原理是基于一种导热式的测温方式。由于导热是温度不同的物体直接接触,依靠物质的分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而引起的一种热量的传递现象。因此,在利用该方法进行测温时必须将传感装置与被测对象保持相接触状态,传感装置通过与被测对象的接触以接收被测对象的热能量后,产生一种可以测量的、与被测对象有定量关系的信号(这种信号多为电信号),经信号处理后得到所测温度的值。
较为典型的导热测温方法,如中国专利,申请号为93100445.4,公开了一种测温方法,其通过一热敏元件感知酶电极的工作温度,以达到测量反应温度的目的。中国专利,专利号为96204080.0的实用新型专利也公开了一种测温装置,该装置同样采用一支由热敏电阻和普通电阻等构成的标准探头来对反应温度进行测量。如上所述,在接触式测温方法中,通常采用热敏元件的温度传感元件。而由热敏电阻只能通过接收被测对象的热能量,来感知被测对象的温度或者温度变化,通常采用与被测对象保持接触的方式来测温。由导热测温方式的原理可以得知,在物质的分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动过程,传感装置是通过与被测对象的温度差实现其导热过程中热量的传递,当传感装置达到与被测对象的热平衡,才能得到较为精确的测量结果,但是所感知的温度总是会滞后于被测对象的温度,所以,不可避免的存在着测温滞后的问题,因此其无法对反应处的温度进行准确的测量。
为克服上述现有技术的缺陷,美国专利,专利号为US5405511,名称为“Biosensing Meter with Ambient Temperature Estimation Method andSystem”的专利也公开了一种利用相同原理的温度测量方法。在该方法中,通过热敏电阻不断检测和存储环境温度来代替反应处的温度,用以保证反应的稳定进行或测量结果的可靠。
长期的实践证明,上述的各种基于导热原理的测温方法,存在有如下不可克服的缺陷
1)这种方法不可避免在存在着测温滞后的问题,其原因如上所述;2)这种测温方法,传感装置与被测对象直接接触,因测量或者生化反应的需求,与被测对象保持接触状态的传感装置的洁净要求相当地高,从而大大地增加了传感装置的制造及使用成本;3)实际上在大量的生化过程(或反应)中,被测对象不能与传感装置直接接触,如一些具有腐蚀性和高毒性的溶液,或者对于一些特定的生化测量,如血糖测量,如采用与血滴相接触的方式进行测温,会对反应系统带来附加的干扰。则无法实现被测对象与传感装置之间直接的导热过程;目前的解决方法是,通过对测对象周围的环境温度来代替被测对象的温度。很显然,这种方法对于小体积,小热容的被测对象,或适用于被测对象自身的温度可以达到与环境温度一致的情况下才能使用。而当这些条件不能满足时,其测量误差相当地大,从而限制了该方法的应用范围。
为了保证反应的稳定进行或测量结果的可靠,有些技术还采用了控制反应温度,使反应在恒温下进行的方法。然而这些方法存在着温控不准确、温控不及时、成本高、应用范围小等缺陷。
本发明的技术方案为一种用于生物、化学以及生化领域的温度测量方法,通过探测器对被测对象的温度进行探测,其中所述的探测器采用热电探测器;该热电探测器与被测对象之间有空间距离;
该热电探测器接收从被测对象传来的辐射;该热电探测器接收辐射后,产生与被测对象温度相对应的电信号;通过对所述电信号进行处理得出被测对象的温度。
所述的热电探测器与被测对象之间有空间距离之中可加设有传导系统,被测对象发出的辐射通过该传导系统传到热电探测器。
所述的传导系统可为设置于热电探测器与被测对象之间的波导管,波导管与被测对象之间有空间距离。
所述的传导系统可由设置于热电探测器与被测对象之间的波导管、滤波片构成,将在辐射过程中的杂波经过滤后再由热电探测器接收。
所述的传导系统可由热电探测器到被测对象的空间距离之中所设的光学聚焦系统构成,被测对象发出的辐射通过光学聚焦系统传到热电探测器。
所述的热电探测器可为热电堆,或者测辐射热计,或者热释电探测器。
所述的热电探测器接收辐射后,产生与被测对象温度相对应的电信号;热电探测器将所述的电信号传至接受电路,由该接受电路对所述电信号进行处理后得出被测对象的温度。
所述被测对象的面积至少应充满测温系统物方视场,即须满足r≥htgα,其中r为被测对象的最小半径,h为波导管至被测对象的距离,α为测温系统视场角;所述的波导管的长度可小于25mm;在波导管与被测对象之间可设有防护层;在滤波片与被测对象之间也可设有防护层。
所述滤波片的透过范围可为6μm至15μm。
所述的光学聚焦系统至少包括有物镜。
所述的热电探测器为热电堆时,热电堆接收辐射后生成被测对象的温度变化量可满足下列条件
To=(Vout/εoK+Tamb4)1/4。
所述的接受电路对所述电信号进行处理过程至少应包括,D、采用放大器对热电探测器生成的电信号进行放大,E、并对放大后的电信号进行A/D转换,F、然后将A/D转换后的数字信号输入控制器进行处理。
所述的控制器用于对所述数字信号进行处理。
可以采用热敏元件进行温度补偿。
所述的接受电路对所述电信号进行处理过程,可对数据进行存储;采用ROM作为内存以进行数据存储,或可采用RAM和EEPROM进行数据存储。
可控制热电探测器进行定时探测,采用定时器进行定时。
可以将探测过程以及探测结果输出。所述的输出可为采用LCD进行显示输出、或LED显示输出,或采用存储装置储存输出,或采用通信接口输出,或打印输出,或者其它常规输出方式。
可以通过输入方式对探测过程进行控制。所述的输入方式可采用控制键输入、鼠标输入、数据读取装置输入、通信接口输入,以及其它常规输入方式。其还包括电源。
本发明所述的方法,其步骤为被测对象充满测温系统物方视场;被测对象的辐射传给热电探测器;热电探测器接受所述的辐射后生成电信号;所述电信号经放大器放大后进行A/D转换;将A/D转换后的数字信号输入控制器进行处理;在控制器进行处理时,可预设温度T=0;可预设x=2,用以控制循环次数,检测温度的稳定性;可预设y=0,用以控制循环次数,当温度不稳定时连续测量次数小于或等于8次;
在测量开始时,y=y+1;测量热电探测器基本温度;计算温度值To=(Vout/εoK+Tamb4)1/4;判断连续2次所测温度的差值是否在0.5以内;使x=x-1;重新使x=2;判断温度连续测量和比较是否结束;判断当温度不稳定时的连续测量次数是否结束;当温度不稳定时显示连续测量的温度T值;存储温度T值;测温过程结束。
本发明还可由如下措施实现的,一种用于生物、化学以及生化领域的温度测量的探测装置,至少包括有探测器,其特征在于所述的探测器由热电探测器构成;该热电探测器与被测物的物方视场之间保持一空间距离;该热电探测器接收来自被测对象的辐射后产生相应的电信号,将该电信号输入数据处理装置进行处理。
所述的热电探测器可为热电堆,热电堆接受辐射后产生相应的电信号。所述的热电探测器可为测辐射热计,或者热释电探测器,所述测辐射热计或者热释电探测器接受辐射后产生相应的电信号。
所述的热电探测器与被测对象的物方视场之间可加设有传导装置。所述的传导装置可为波导管,被测对象的辐射经波导管传给热电探测器。所述的波导管为中空管体,其前孔端对正于物方视场,后端对正于热电探测器,被测对象的辐射由波导管内孔传至热电探测器。所述的波导管中空内壁设有反射涂层;被测对象的辐射由波导管入口端尽量全反射传至设于其出口端的热电探测器为最佳。
所述的传导装置可为滤波片,被测对象的辐射经滤波片过滤掉部分杂波后传给热电探测器。
所述的传导装置可为波导管,滤波片,其中被测对象的辐射经波导管和滤波片传给热电探测器。
本发明的测量方法是基于一种热辐射测温的原理。由于热辐射是物体以电磁波的方式向外发射能量的过程,热辐射的电磁波是因物体自身的温度,使其内部的微观粒子振动或者激动发射出来的。所以接收物体的热辐射,能直接得到该物体极为精确的温度信息。
根据热辐射的原理可以得知,热辐射与导热有着本质上的区别。一是它不需要物体间的直接接触,即使在真空中也能照常进行;二是在能量转换的传递过程中伴随着能量形式的转化,即热能与辐射能的之间的转化。本发明的方法正是利用这种热辐射的原理,提出一种新的测温方式,有效地避免传感装置与被测对象间的直接接触,实现非接触式的温度的测量,从而克服接触式测温方法的种种缺陷。本发明的有益效果为本发明所提供一种用于生物、化学以及生化领域的温度测量方法及装置,有效地解决了现有技术中存在的测温滞后、测温不准确、应用范围小等问题。可以达到快速测量,测量结果准确的良好效果。更为重要的是,本发明的方法中,测温系统与被测对象无接触,所以对被测对象几乎不产生任何附加影响,因此可以能很好的、方便的运用于那些用现有接触式测温方法所很难测量的被测对象,比如具有腐蚀性、高毒性的被测对象以及那些易受环境因素影响的被测对象;在一些特定的测量领域,比如血糖测量,如果采用与血滴接触的方式测温,会对反应系统带来附加干扰;同时本发明中的的热电式探测器直接接收从被测对象的热辐射,无需达到热平衡即可完成测温过程,响应迅速,可以实现快速测温。利用本发明在测温时测量过程短,响应快,还可实现实时测温,且能够随时监测被测对象的温度变化。本发明加大了测温的应用范围,且成本较低,收到了很好的实用效果。


图1为本发明所述方法的第一种具体实施的结构示意图;图2为本发明所述方法的流程框图;图3为本发明所述方法的第二种具体实施的结构示意图;图4是对图3的局部放大图,用以突出本发明所述方法的关键结构;图5为本发明所述方法的第三种具体实施的结构示意图;图6为本发明所述装置具体实施的结构示意图。
本发明利用热辐射的原理,提出一种新的测温方式,有效地避免传感装置与被测对象间的直接接触,实现非接触式的温度的测量,从而克服接触式测温方法的种种缺陷。使得在对反应测温时,收到了快速测量,测量结果准确的良好效果,解决了现有技术中存在的测温滞后、测温不准确、应用范围小等问题。同时,由于该方法的测温系统与被测对象无接触,因此其还能很好的、方便的运用于那些用现有接触式测温方法所很难测量的被测对象。
下面以本发明的具体实施方式
及其附图对本发明进行详细说明如下实施例1请参见图1所示,为一种用于生物、化学以及生化领域的温度测量装置,由测温系统与数据处理系统构成。在测温系统中,探测器采用热电探测器31,具体在本实施例中,热电探测器31是主要由热电堆构成,并可以采用热敏30元件进行温度补偿。该热电探测器31与被测对象33之间有空间距离;该热电探测器31接收从被测对象33传来的辐射;该热电探测器31接收辐射后,产生与被测对象温度相对应的电信号;通过对所述电信号进行处理得出被测对象的温度。
本发明中,热电探测器31与被测对象33之间的空间距离中加设有传导系统,具体在本实施例中,该传导系统是由热电探测器31与被测对象33之间的波导管32构成,并且在波导管32与被测对象33之间也可设有一空间距离,使得测温装置中任何部件与被测对象33之间保持于一种无接触的状态;被测对象33发出的辐射通过波导管32内孔传到热电探测器。
各种的热辐射都是电磁波,当热辐射投射至物体上时,其具有与可见光一样的反射、透射现象。因此,由被测物体发射的热辐射在波导管32中进行传导的过程是由波导管32的前孔径进入波导管32内,并在其内壁上进行反射后,传导至设置于波导管的后孔径部的热电探测器31,并由热电探测器31所接收。本发明中所采用的波导管32进行热辐射的传导,即可以避免被测对象33周围环境温度的热辐射的影响;而且,在本实施例中,波导管32的内壁还设有高反射涂层,实现波导管32内壁的高反射传导,波导管32的长度最好小于25mm,最大限度地减小辐射过程中的辐射波长的损失。在波导管32与被测对象33之间可设有防护层;防护层的作用在于防止波导管32受被测对象的污染。
热电探测器31接收被测对象33辐射后,产生与被测对象33温度相对应的电信号;热电探测器31将所述的电信号传至接受电路,由该接受电路对所述电信号进行处理后得出被测对象的温度。
接受电路对所述电信号进行处理过程至少应包括,采用放大器35对热电堆生成的电信号进行放大,并对放大后的电信号经A/D转换器38进行A/D转换,然后将A/D转换后的数字信号输入控制器进行处理。所述的控制器在本实施例中为CPU 44,将数字信号输入CPU 44进行处理。
本实施例的具体步骤请参见图2所示,具体可以包括被测对象充满测温系统物方视场;被测对象的辐射传给热电探测器;热电探测器接受所述的辐射后生成电信号;所述电信号经放大器放大后进行A/D转换;将A/D转换后的数字信号输入控制器进行处理;在控制器进行处理时,可预设温度T=0;可预设x=2,用以控制循环次数,检测温度的稳定性;可预设y=0,用以控制循环次数,当温度不稳定时连续测量次数小于或等于8次;在测量开始时,y=y+1;测量热电探测器基本温度;计算温度值To=(Vout/εoK+Tamb4)1/4;判断连续2次所测温度的差值是否在0.5以内;使x=x-1;重新使x=2;判断温度连续测量和比较是否结束;判断当温度不稳定时的连续测量次数是否结束;当温度不稳定时显示连续测量的温度T值;存储温度T值;测温过程结束。
在上述实施过程中,所述被测对象33的面积至少应充满测温系统物方视场,即须满足r≥htgα,其中r为被测对象的最小半径,h为波导管至被测对象的距离,α为测温系统视场角;在接受电路对所述电信号进行处理过程,可对数据进行存储;采用ROM作为内存以进行数据存储42,或者采用RAM和EEPROM进行数据存储42。采用定时器41进行定时,控制热电探测器31进行定时探测。
本发明中,可以将探测过程以及探测结果输出,可采用如图所示的LCD45进行显示输出、或者其它常规输出方式,如LED显示输出,或采用存储装置储存输出,或采用通信接口输出,或打印输出等。
通过输入方式对探测过程进行控制,可采用如图所示的控制键45输入,或其它的输入方式,如鼠标输入、数据读取装置输入、通信接口输入,以及其它常规输入方式。还可载有电源40。
依据本发明的测理原理,本实施例还可由下述的方式实施。
所述热电探测器31在本实施例中可为由测辐射热计,或者热释电探测器构成。
热电探测器31到被测对象33的空间距离之中还可加设有滤波片,被测对象31发出的辐射通过滤波片后,再经波导管32内孔传到热电探测器31,滤波片的作用在于减少背景可见光的干扰。滤波片的透过范围最好是6μm至15μm,在滤波片与被测对象之间也可设有防护层,防护层的作用在于防止滤波片受被测对象的污染。
本实施例第三种实施方式是,在热电探测器31与被测对象33之间可设有光学聚焦系统,被测对象发出的辐射波通过光学聚焦系统传到热电探测器。光学聚焦系统的作用在于可使热电探测器对距离较远的被测对象进行探测。该光学聚焦系统至少包括有物镜。本实施方式适用于远距离的温度测量。
由本实施例具体的温度测量方法及装置,使得在对反应测温时,收到了快速测量,测量结果准确的良好效果,解决了现有技术中存在的测温滞后、测温不准确、应用范围小等问题。同时,由于该方法的测温系统与被测对象无接触,因此其还能很好的、方便的运用于那些用现有接触式测温方法所很难测量的被测对象,比如具有腐蚀性、高毒性的被测对象以及那些易受环境因素影响的被测对象;在一些特定的测量领域,比如血糖测量,如果采用与血滴接触的方式测温,会对反应系统带来附加干扰,而本发明的测温为不与被测对象接触的测温,所以对被测对象几乎不产生任何附加影响;同时本发明无需达到热平衡即可完成测温过程,响应迅速,可以实现快速测温。由于本发明在测温时测量过程短,响应快,因此可实现实时测温,且能够随时监测被测对象的温度变化。本发明加大了测温的应用范围,且成本较低,收到了很好的实用效果。
实施例2如图3和图4所示,为本发明在生化仪器中的另一具体实施,主要用于血液检测过程中的温度测量。其中,生化仪器1由外插卡2、外插卡槽3、显示面板4、按键5、等构成数据处理控制器.
由试片插槽6、试片7、电极8、血液槽9、波导管32、热电堆31、热敏电阻导线等构成测量系统.并通过热电堆测量信号导线12与数据处理控制器联接.在测温时将被测对象置于血液槽9上;被测对象的面积至少应充满测温系统物方视场,即须满足r≥htgα,其中r为被测对象的最小半径,h为波导管至被测对象的距离,α为测温系统视场角;被测对象的辐射经波导管32传给热电堆31;热电堆31接受所述的辐射后生成电信号;该电信号经信号导线12输入至数据处理控制器进行处理,该数据处理过程以及处理原理与实施例1相同,在此不再赘述。
本实施例主要应用于血液检测过程中的温度测量这一特定的测量领域,比如血糖测量,因此必须避免在测量过程中与血滴的接触。本发明的温度测量方法,可以有效地避免与被测对象接触,所以对被测对象几乎不产生任何附加影响。
大量的试验证明,本实施例在进行反应测温时,可以达到快速测量,测量结果准确的良好效果,解决了现有技术中,为避免与血滴接触而由环境温度代替血液温度的测量所存在的测温滞后、测温不准确的缺陷。
利用本实施例的结构,还可方便的运用于那些用现有接触式测温方法所很难测量的其它被测对象,比如具有腐蚀性、高毒性的被测对象以及那些易受环境因素影响的被测对象等等。
同时本发明无需达到热平衡即可完成测温过程,响应迅速,可以实现快速测温。
实施例3如图5所示,为本发明在化学反应系统中的具体实施。其中,导线15、导线管16、数据处理装置17、波导管32、热电堆31构成的本发明所述的装置对化学反应14进行测量。在测温时,被测对象的辐射经波导管32传给热电堆31;(在测温时也可不使用波导管32,而使被测对象的辐射直接传给热电堆31)热电堆31接受所述的辐射后生成电信号;该电信号经信号导线12输入至数据处理控制器进行处理,该数据处理过程以及处理原理与实施例1相同,在此不再赘述。
本实施例主要应用于化学反应系统过程中的温度测量这一特定的测量领域,比如高腐蚀、高毒性的测量,因此必须避免在测量过程中与被测对象的接触。本发明的温度测量方法,可以有效地避免与被测对象接触,所以对被测对象几乎不产生任何附加影响。
大量的试验证明,本实施例在进行反应测温时,可以达到快速测量,测量结果准确的良好效果,解决了现有技术中,测温不准确的缺陷。
同时本发明无需达到热平衡即可完成测温过程,响应迅速,可以实现快速测温。
实施例4如图6所示,为本发明在生物反应系统中的具体实施。其中,导线22、导线管23、数据处理装置17、光学聚焦系统20、热电堆31构成的本发明所述的装置对生物试片19进行测量。在测温时,被测对象的辐射经光学聚焦系统20传给热电堆31;(在测温时也可不使用光学聚焦系统20,而使被测对象的辐射直接传给热电堆31)热电堆31接受所述的辐射后生成电信号;该电信号经信号导线12输入至数据处理控制器进行处理,该数据处理过程以及处理原理与实施例1相同,在此不再赘述。
本实施例主要应用于生物反应系统过程中的温度测量这一特定的测量领域,比如不能受任何污染的生物试片、需以较远距离测温的被测对象,因此必须避免在测量过程中与被测对象的接触或必须与被测对象保持相对较远的距离。本发明的温度测量方法,可以有效地避免与被测对象接触,所以对被测对象几乎不产生任何附加影响和污染。
大量的试验证明,本实施例在进行反应测温时,可以达到快速测量,测量结果准确的良好效果,解决了现有技术中,测温不准确的缺陷。
同时本发明无需达到热平衡即可完成测温过程,响应迅速,可以实现快速测温。
以上各实施例仅用于说明本发明,而非用于限定本发明。
权利要求
1.一种用于生物、化学以及生化领域的温度测量方法,通过探测器对被测对象的温度进行探测,其中所述的探测器采用热电探测器;该热电探测器与被测对象之间有空间距离;该热电探测器接收从被测对象传来的辐射;该热电探测器接收辐射后,产生与被测对象温度相对应的电信号;通过对所述电信号进行处理得出被测对象的温度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的热电探测器与被测对象之间有空间距离之中可加设有传导系统,被测对象发出的辐射通过该传导系统传到热电探测器。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的传导系统可为设置于热电探测器与被测对象之间的波导管,波导管与被测对象之间有空间距离。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的传导系统可由设置于热电探测器与被测对象之间的波导管、滤波片构成,将在辐射过程中的杂波经过滤后再由热电探测器接收。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的传导系统可由热电探测器到被测对象的空间距离之中所设的光学聚焦系统构成,被测对象发出的辐射通过光学聚焦系统传到热电探测器。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的热电探测器可为热电堆,或者测辐射热计,或者热释电探测器。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的方法,其特征在于,所述的热电探测器接收辐射后,产生与被测对象温度相对应的电信号;热电探测器将所述的电信号传至接受电路,由该接受电路对所述电信号进行处理后得出被测对象的温度。
8.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于所述被测对象的面积至少应充满测温系统物方视场,即须满足r≥htgα,其中r为被测对象的最小半径,h为波导管至被测对象的距离,α为测温系统视场角;所述的波导管的长度可小于25mm;在波导管与被测对象之间可设有防护层;在滤波片与被测对象之间也可设有防护层。
9.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述滤波片的透过范围可为6μm至15μm。
10.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述的光学聚焦系统至少包括有物镜。
11.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述的热电探测器为热电堆时,热电堆接收辐射后生成被测对象的温度变化量可满足下列条件To=(Vout/εoK+Tamb4)1/4。
12.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述的接受电路对所述电信号进行处理过程至少应包括,A、采用放大器对热电探测器生成的电信号进行放大,B、并对放大后的电信号进行A/D转换,C、然后将A/D转换后的数字信号输入控制器进行处理。
13.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述的控制器用于对所述数字信号进行处理。
14.根据权利要求1或6或12所述的方法,其特征在于,可以采用热敏元件进行温度补偿。
15.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,所述的接受电路对所述电信号进行处理过程,可对数据进行存储;采用ROM作为内存以进行数据存储。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述的数据存储处理还可采用RAM和EEPROM进行数据存储。
17.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,可控制热电探测器进行定时探测,采用定时器进行定时。
18.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,可以将探测过程以及探测结果输出。
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述的输出可为采用LCD进行显示输出、或LED显示输出,或采用存储装置储存输出,或采用通信接口输出,或打印输出,或者其它常规输出方式。
20.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,可以通过输入方式对探测过程进行控制。
21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,所述的输入方式可采用控制键输入、鼠标输入、数据读取装置输入、通信接口输入,以及其它常规输入方式。
22.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,其还包括电源。
23.根据权利要求12至22任意一项所述的方法,其步骤为被测对象充满测温系统物方视场;被测对象的辐射传给热电探测器;热电探测器接受所述的辐射后生成电信号;所述电信号经放大器放大后进行A/D转换;将A/D转换后的数字信号输入控制器进行处理;在控制器进行处理时,可预设温度T=0;可预设x=2,用以控制循环次数,检测温度的稳定性;可预设y=0,用以控制循环次数,当温度不稳定时连续测量次数小于或等于8次;在测量开始时,y=y+1;测量热电探测器基本温度;计算温度值To=(Vout/εoK+Tamb4)1/4;判断连续2次所测温度的差值是否在0.5以内;使x=x-1;重新使x=2;判断温度连续测量和比较是否结束;判断当温度不稳定时的连续测量次数是否结束;当温度不稳定时显示连续测量的温度T值;存储温度T值;测温过程结束。
24.一种用于生物、化学以及生化领域的温度测量的探测装置,至少包括有探测器,其特征在于所述的探测器由热电探测器构成;该热电探测器与被测物的物方视场之间保持一空间距离;该热电探测器接收来自被测对象的辐射后产生相应的电信号,将该电信号输入数据处理装置进行处理。
25.根据权利要求24所述的探测装置,其特征在于,所述的热电探测器可为热电堆,热电堆接受辐射后产生相应的电信号。
26.根据权利要求24所述的探测装置,其特征在于,所述的热电探测器可为测辐射热计,或者热释电探测器,所述测辐射热计或者热释电探测器接受辐射后产生相应的电信号。
27.根据权利要求24所述的探测装置,其特征在于,所述的热电探测器与被测对象的物方视场之间可加设有传导装置。
28.根据权利要求27所述的探测装置,其特征在于,所述的传导装置可为波导管,被测对象的辐射经波导管传给热电探测器。
29.根据权利要求28所述的探测装置,其特征在于,所述的波导管为中空管体,其前孔端对正于物方视场,后端对正于热电探测器,被测对象的辐射由波导管内孔传至热电探测器。
30.根据权利要求28或29所述的探测装置,其特征在于,所述的波导管中空内壁设有反射涂层;被测对象的辐射由波导管入口端尽量全反射传至设于其出口端的热电探测器为最佳。
31.根据权利要求24所述的探测装置,其特征在于,所述的传导装置可为滤波片,被测对象的辐射经滤波片过滤掉部分杂波后传给热电探测器。
32.根据权利要求24所述的探测装置,其特征在于,所述的传导装置可为波导管,滤波片,其中被测对象的辐射经波导管和滤波片传给热电探测器。
全文摘要
本发明提供一种用于生物、化学以及生化领域的温度测量方法及装置。使得测温系统与被测对象无接触,其不仅能够解决现有技术中存在的测温滞后、测温不准确、应用范围小等问题,而且能很好的运用于那些用现有接触式测温方法所很难测量的被测对象。本发明通过探测器对被测对象的温度进行探测,其中所述的探测器采用热电探测器;该热电探测器与被测对象之间有空间距离;该热电探测器接收从被测对象传来的辐射;该热电探测器接收辐射后,产生与被测对象温度相对应的电信号;通过对所述电信号进行处理得出被测对象的温度。
文档编号C12M1/34GK1444025SQ0210408
公开日2003年9月24日 申请日期2002年3月8日 优先权日2002年3月8日
发明者黄永河 申请人:宝安康电子(北京)有限公司
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