一种pcr温度循环装置
技术领域
1.本实用新型属于pcr技术领域，具体涉及一种pcr温度循环装置。
背景技术：
2.pcr反应质量的决定性因素在于pcr温度循环装置的快速性、准确性与均匀性，目前国内常见的pcr温度循环装置使用效果不佳，且主要是针对固定实验室安置研发的仪器。因此，研发小型化且能够快速布置的应急检测的pcr温度循环装置成为迫切需求。
技术实现要素：
3.本实用新型的目的在于提供一种pcr温度循环装置，该装置结构紧凑，体积小，升降温快速、准确、均匀。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种pcr温度循环装置，包括基座、保温套、半导体制冷片和鳍片热管散热器，所述基座上部分布有与pcr反应试管尺寸相适应的样品槽，所述基座上开设有测量孔并置入温度传感器，所述保温套包覆于所述基座外周部，所述半导体制冷片设置于所述基座下侧并外接电源，所述半导体制冷片下侧设置所述鳍片热管散热器，所述基座通过紧固件与鳍片热管散热器上的基板相连接。
5.进一步地，所述基座采用铝合金材质制成。
6.进一步地，所述基座上部阵列均匀分布所述样品槽，且各样品槽之间对称分布菱形孔，以减小基座的体积及质量，使基座热容变小。
7.进一步地，所述保温套为硅酸铝泡棉，其包覆于基座四周部，以消除温度循环过程中基座侧壁与空气产生的对流换热，提升装置的温度均匀性。
8.进一步地，所述半导体制冷片为大功率耐高温半导体制冷片，最大升降温功率为200w，最高可耐受温度为200℃，其表面采用陶瓷基片四周采用环形树脂进行封装，外接24v12a电源进行工作。
9.进一步地，所述基座下部开设有用于置入半导体制冷片的基座下槽，所述鳍片热管散热器上的基板上部开设有用于置入半导体制冷片的基板上槽，所述半导体制冷片设置于基座下槽与基板上槽形成的置入型腔内，所述半导体制冷片通过导热硅脂与基座和基板相连接，以加快传热速率。
10.进一步地，所述鳍片热管散热器主要由基板、鳍片、热管和风扇组成，所述鳍片设置于基板下侧并通过导热硅脂与其相连接，所述基板和鳍片内部设有互相连通的凹槽形成密闭的导热腔，所述鳍片侧面设有开口，所述热管通过开口嵌入鳍片且伸入导热腔内，所述风扇设置于鳍片下侧并通过紧固件与其相连接。
11.进一步地，所述基板、鳍片采用铝合金材质制成，所述热管采用铜材质制成。
12.进一步地，所述温度传感器经温度变送器与pid控制器相连接，所述pid控制器经h全桥驱动电路与半导体制冷片连接，以控制半导体制冷片的升、降温。
13.相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型通过结构设计，实现
了pcr温度循环装置的小型化，使得热交换场变小，在相同功率下，使得更多优秀控制算法和结构的应用成为可能，使装置的升降温更加快速、准确，同时通过保温套、鳍片热管散热器等结构的设置，进一步提高装置升降温的均匀性和快速性。通过该装置，可以辅助基层医疗工作人员在更多应急场合实现pcr反应。
附图说明
14.图1是本实用新型实施例的装置结构示意图。
15.图2是本实用新型实施例的装置结构半剖视图。
16.图3是本实用新型实施例中h全桥驱动电路示意图。
17.图中：1、基座；2、保温套；3、热管；4、基板；5、pcr样品槽；6、菱形孔；7、半导体制冷片；8、鳍片；9、风扇；10、导热硅脂；11、m4内六角方形螺钉；12、m2十字头槽圆柱头螺钉；13、温度传感器；14~17、mos管。
具体实施方式
18.下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
19.如图1、2所示，本实施例提供了一种pcr温度循环装置，包括基座1、保温套2、半导体制冷片7和鳍片热管散热器，所述基座1上部分布有与0.2ml标准pcr反应试管尺寸相适应的样品槽5，所述基座1侧壁开设有测量孔并置入pt1000温度传感器13，所述保温套2包覆于所述基座1外周部，所述半导体制冷片7设置于所述基座1下侧并外接电源，所述半导体制冷片7下侧设置所述鳍片热管散热器，所述基座1通过m4内六角方形螺钉11与鳍片热管散热器上的基板4相连接。
20.其中，所述基座1采用铝合金材质制成，其尺寸为40mm*40mm*14mm。
21.所述基座1上部以4行4列阵列均匀分布所述样品槽5，且各样品槽5之间对称分布菱形孔6，以减小基座的体积及质量，使基座热容变小。
22.所述保温套2为10mm厚的硅酸铝泡棉，其包覆于基座四周部，以消除温度循环过程中基座侧壁与空气产生的对流换热，提升装置的温度均匀性。
23.所述半导体制冷片7为大功率耐高温半导体制冷片，其尺寸为40mm*40mm*3.6mm，最大升降温功率为200w，最高可耐受温度为200℃，其表面采用陶瓷基片四周采用环形树脂进行封装，外接24v12a电源进行工作。
24.所述基座1下部开设有用于置入半导体制冷片的基座下槽，所述鳍片热管散热器上的基板4上部开设有用于置入半导体制冷片的基板上槽，所述半导体制冷片7设置于基座下槽与基板上槽形成的置入型腔内，所述半导体制冷片7通过0.5mm厚的导热硅脂10与基座1和基板4相连接，以加快传热速率。
25.所述鳍片热管散热器主要由基板4、鳍片8、热管3和风扇9组成，所述鳍片8设置于基板下侧并通过0.5mm厚的导热硅脂与其相连接，所述基板4和鳍片8内部设有互相连通的凹槽形成密闭的导热腔，所述鳍片8侧面设有开口，所述热管3通过开口嵌入鳍片8且伸入导热腔内，所述风扇9设置于鳍片8下侧并通过m2十字头槽圆柱头螺钉12与其相连接。所述基板4、鳍片8采用铝合金材质制成，所述热管3采用铜材质制成。
26.所述温度传感器13经温度变送器与pid控制器相连接，所述pid控制器经h全桥驱
动电路与半导体制冷片7连接，以控制半导体制冷片的升、降温。其中，h全桥驱动电路由多个mos管14~17构成，其结构如图3所示。pt1000温度传感器经温度变送器实时反馈基座温度至pid控制器，pid控制器通过对输出至h全桥驱动电路两路输出in1、in2的1khz的pwm波占空比d进行控制，实现对半导体制冷片的功率及h桥驱动负载端电流方向的控制从而实现升/降温控制。
27.以上是本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时，均属于本实用新型的保护范围。
技术特征：
1.一种pcr温度循环装置，其特征在于，包括基座、保温套、半导体制冷片和鳍片热管散热器，所述基座上部分布有与pcr反应试管尺寸相适应的样品槽，所述基座上开设有测量孔并置入温度传感器，所述保温套包覆于所述基座外周部，所述半导体制冷片设置于所述基座下侧并外接电源，所述半导体制冷片下侧设置所述鳍片热管散热器，所述基座通过紧固件与鳍片热管散热器上的基板相连接。2.根据权利要求1所述的一种pcr温度循环装置，其特征在于，所述基座采用铝合金材质制成。3.根据权利要求1所述的一种pcr温度循环装置，其特征在于，所述基座上部阵列均匀分布所述样品槽，且各样品槽之间对称分布菱形孔，以减小基座的体积及质量，使基座热容变小。4.根据权利要求1所述的一种pcr温度循环装置，其特征在于，所述保温套为硅酸铝泡棉，其包覆于基座四周部，以消除温度循环过程中基座侧壁与空气产生的对流换热，提升装置的温度均匀性。5.根据权利要求1所述的一种pcr温度循环装置，其特征在于，所述半导体制冷片为大功率耐高温半导体制冷片，最大升降温功率为200w，最高可耐受温度为200℃，其表面采用陶瓷基片四周采用环形树脂进行封装，外接24v12a电源进行工作。6.根据权利要求1所述的一种pcr温度循环装置，其特征在于，所述基座下部开设有用于置入半导体制冷片的基座下槽，所述鳍片热管散热器上的基板上部开设有用于置入半导体制冷片的基板上槽，所述半导体制冷片设置于基座下槽与基板上槽形成的置入型腔内，所述半导体制冷片通过导热硅脂与基座和基板相连接，以加快传热速率。7.根据权利要求1所述的一种pcr温度循环装置，其特征在于，所述鳍片热管散热器主要由基板、鳍片、热管和风扇组成，所述鳍片设置于基板下侧并通过导热硅脂与其相连接，所述基板和鳍片内部设有互相连通的凹槽形成密闭的导热腔，所述鳍片侧面设有开口，所述热管通过开口嵌入鳍片且伸入导热腔内，所述风扇设置于鳍片下侧并通过紧固件与其相连接。8.根据权利要求7所述的一种pcr温度循环装置，其特征在于，所述基板、鳍片采用铝合金材质制成，所述热管采用铜材质制成。9.根据权利要求1所述的一种pcr温度循环装置，其特征在于，所述温度传感器经温度变送器与pid控制器相连接，所述pid控制器经h全桥驱动电路与半导体制冷片连接，以控制半导体制冷片的升、降温。
技术总结
本实用新型涉及一种PCR温度循环装置，包括基座、保温套、半导体制冷片和鳍片热管散热器，所述基座上部分布有与PCR反应试管尺寸相适应的样品槽，所述基座上开设有测量孔并置入温度传感器，所述保温套包覆于所述基座外周部，所述半导体制冷片设置于所述基座下侧并外接电源，所述半导体制冷片下侧设置所述鳍片热管散热器，所述基座通过紧固件与鳍片热管散热器上的基板相连接。该装置结构紧凑，体积小，升降温快速、准确、均匀。均匀。均匀。
技术研发人员：罗堪 杨睿宁 李建兴 马莹 蔡聪 张仲鑫
受保护的技术使用者：福建工程学院
技术研发日：2021.04.16
技术公布日：2022/8/8