一种试管加热装置及毒品痕量分析仪的制作方法

1.本实用新型属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种试管加热装置及毒品痕量分析仪。


背景技术：

2.毒品痕量分析仪是一款针对毛发检测毒物的分析仪。其用途是将装载毛发样本和裂解液的样本容器放置于该分析仪的孵育仓中，通过孵育仓的加热功能，对样本进行95℃的高温加热处理，使毛发样本充分裂解。将充分裂解的样本通过取样针加载到试剂卡上，并再次通过孵育仓对试剂卡进行加热处理，最终将试剂卡取出并放入分析仪测试，测试结果上传存储。
3.现有的孵育仓加热结构加热效率低，且试管受热不均匀，造成毛发裂解程度不足或测试时间延长等问题，影响分析仪的测试准确性和测试效率。因此，亟需一种适配于毒品痕量分析仪孵育仓的试管加热装置对试管进行高效且均匀的加热处理。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于，提供一种试管加热装置，解决现有的孵育仓加热效率低且试管受热不均匀的问题。
5.本实用新型是通过以下技术方案实现的：
6.一种试管加热装置，包括：
7.作为发热源对试管加热的加热圈，其套设于试管外部；
8.作为热量传播媒介的导热套，其垫设于试管与所述加热圈之间；
9.防止热量外溢的隔热外壳，该隔热外壳用于容纳所述加热圈、所述导热套以及试管。
10.通过上述方案，本实用新型至少得到以下技术效果：
11.本实用新型的试管加热装置以加热圈为发热源套设于试管外部，使试管周向均受到加热圈的加热效果。在加热圈与试管外壁之间垫设一层导热套，导热套可将加热圈发出的热量扩散均匀并向试管传导，相较于空气的热量传导能力，导热套的热量传导能力效率更高，损失更少，因此可显著提升对试管的加热效率。由于该试管加热装置是适用于毒品痕量分析仪的局部组成，为避免加热试管时产生的高温外溢对毒品痕量分析仪的其他设备造成干扰甚至损坏的情况，将上述加热圈、导热套和装有样本的试管均收纳于具有阻隔热量外溢的隔热外壳中。
12.优选的，所述隔热外壳包括盒体和盖体，所述盒体内设有隔热安装座，所述隔热安装座开设有凹槽，所述盖体开设有通孔；所述通孔与所述凹槽位置对应构成安放试管、所述导热套和所述加热圈的限位空间，并使试管可从所述隔热外壳的外部沿所述通孔插入固定。
13.优选的，所述盖体内壁与所述隔热安装座之间还设置有隔热垫层，所述隔热垫层
开设有避让孔，所述避让孔与所述通孔位置对应，使试管依次穿过所述通孔和所述避让孔置于所述凹槽中。
14.优选的，所述隔热安装座的侧壁开设有通槽，所述通槽与所述凹槽连通，所述通槽便于将所述加热圈嵌入所述凹槽或将所述加热圈从所述凹槽中取出。
15.优选的，所述凹槽的槽底还开设有加热槽，所述加热槽内设置有加热丝用于对试管底部进行加热。
16.优选的，所述加热槽的直径小于所述凹槽直径形成阶梯槽结构，通过阶梯面抵住试管底端保持试管与加热丝的安全距离。
17.优选的，所述盒体的外壁通过支架安装有温度传感器，所述温度传感器采用线式红外测温传感器，用于检测所述隔热外壳内的温度数据并传送至控制终端，所述控制终端依据该温度数据调节加热圈的加热温度。
18.优选的，所述支架由安装板和支撑板连接构成；所述安装板开设有第一长圆孔作为安装孔，所述安装板通过螺丝穿过所述第一长圆孔并紧固于盒体与盒体连接，且通过调节所述螺丝在所述第一长圆孔中的位置可调节所述安装板与所述盒体的相对位置；所述支撑板开设有第二长圆孔用于装载所述温度传感器，且所述温度传感器可在所述第二长圆孔中位置可调。
19.优选的，所述盒体表面还开设有测温孔，所述隔热安装座开设有测温槽，所述测温槽与测温孔位置对应构成容纳所述温度传感器检测端的空间。
20.本实用新型的目的还在于，提供一种痕量分析仪，能够大幅提升检测效率和检测准确性。
21.一种毒品痕量分析仪，包括用于放置仪器样本的孵育仓和测试装置；所述孵育仓包括上述方案中所述的试管加热装置，用于对装载有毛发样本和裂解液的试管进行加热处理使毛发样本裂解；所述测试装置用于测试经试管加热装置处理过的毛发裂解液样本中毒物含量。
22.通过上述方案，本实用新型至少得到以下技术效果：
23.本实用新型的毒品痕量分析仪由孵育仓和测试装置配套构成，装载有毛发样本和裂解液的试管需先经过孵育仓的加热处理使毛发充分裂解混合入裂解液中，才可通过测试装置对毛发裂解液进行毒物含量测试获取准确的测试结果。孵育仓对试管的加热效率和均匀加热效果会直接影响毒品痕量分析仪的工作效率，因此，通过上述的试管加热装置加快毛发样本的裂解速度，且使试管受热均匀毛发样本裂解更为彻底，有助于提升检测精度，减少因毛发裂解程度不足而产生的毒物含量误差，更能够提升毒品痕量分析仪的工作效率。
24.本实用新型的有益效果为：
25.本实用新型的试管加热装置在试管外逐层套设导热套和加热圈，以加热圈为发热源在试管的周向进行环绕加热，再经由导热套将热量散布均匀后传导至试管。相较于传统的以空气为热量传导媒介的加热方式，导热套具有更高效的热量传导效率和热量分散效率，既提升了加热效率，又能够保障试管的受热均匀性，使毛发裂解充分。特别是通过隔热外壳阻隔热量外溢可避免高温对毒品痕量分析仪中的其他仪器设备产生干扰，避免影响检测结果且延长设备使用寿命。
26.本实用新型的毒品痕量分析仪由于采用了上述试管加热装置对毛发裂解液样本
进行加热处理，处理过程速度加快，且毛发裂解程度更佳。处理效果优异的裂解液样本有助于提升测试装置对毒物成分的测试精度和效率。
附图说明
27.图1为本实用新型在一实施例中提供的试管加热装置轴侧结构示意图。
28.图2为本实用新型在一实施例中提供的试管加热装置主视图。
29.图3为本实用新型在一实施例中提供的试管加热装置侧视图。
30.图4为本实用新型在一实施例中提供的试管、导热套与加热圈组合状态示意图。
31.图5为本实用新型在一实施例中提供的隔热安装座结构示意图。
32.图6为本实用新型在一实施例中提供的试管加热装置剖面图。
33.图例：
34.1隔热外壳；2导热套；3加热圈；4试管；5支架；6温度传感器；
35.11盒体；12盖体；13隔热安装座；
36.41底托；
37.51安装板；52支撑板；
38.111测温孔；
39.121通孔；122隔热垫层；
40.131凹槽；132通槽；133加热槽；134加热丝；135阶梯面；136测温槽；
41.511第一长圆孔；512螺丝；
42.521第二长圆孔。
具体实施方式
43.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
44.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
45.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
46.如图1和图4所示，本实施例提供了一种试管加热装置，包括隔热外壳1、导热套3和加热圈2。导热套3和加热圈2逐层环套于试管4的外壁，加热圈2作为发热源对试管4进行周向环绕加热，导热套3作为热量传导媒介将热量散布均匀后传导至试管4表面，使试管4的受热更为均匀，且导热套3采用导热性能优异的金属材料制成，其相较于传统的以空气为热量传导媒介的加热方式，具有热量传导效率更高、损失更小、散布更均匀的优势，可显著提升该试管加热装置对试管4的加热效率，并提升试管4的受热均匀性，确保毛发样本快速且充分的裂解，以更快速的获取准确的毒物检测结果。
47.如图1、图5和图6所示，由于毒品痕量分析仪中装配有检测仪器和精密部件，这些
检测仪器和精密部件受到高温影响可能会出现误差从而影响检测结果，甚至可能会因高温的炙烤而损坏。因此，需将试管加热装置进行封闭处理，阻止其内部热量外溢。本实施例中，将试管4、导热套3和加热圈2均收纳于具有阻隔热量外溢功能的隔热外壳1内，在该隔热外壳1内对试管4进行加热，可避免热量外溢对周围的检测仪器或精密部件造成影响。
48.如图5所示，隔热外壳1由盒体11和盖体12组合构成，在盒体11内安装有隔热安装座13，隔热安装座13的顶面开设有凹槽131，并在盖体12上对应凹槽131的位置开设通孔121。盖体12扣合于盒体11时，通孔121与凹槽131同轴线对齐形成连通凹槽131与隔热外壳1外部且用于安放试管4、导热套3和加热圈2的限位空间。可在不打开盖体12的前提下，将试管4从通孔121插入隔热外壳1内并与导热套3和加热圈2组合后固定在凹槽131中。避免试管4倾倒、翻滚。
49.如图5所示，隔热外壳1由隔热材料制作而成，本实施例中的隔热外壳1选用隔热板，隔热板具有足够的结构强度对试管4、导热套3和加热圈2进行支撑和固定，且隔热板的隔热效果优异，可将加热圈2发出的热量集中于凹槽131内，减少热量的扩散，提升加热效率。隔热安装座13更重要的作用是避免加热圈2与盒体11直接接触，导致热量以盒体11作为传导媒介向外溢散。
50.如图6所示，同理，在盖体12与隔热安装座13之间也增加有隔热垫层122，隔热垫层122同样采用隔热材料制作而成，本实施例中隔热垫层122选用隔热棉，隔热棉具有质地柔软和弹性形变的能力。在隔热棉上开设避让孔，使避让孔与凹槽131和通孔121保持同轴线对齐的状态，即通孔121、避让孔和凹槽131三者构成安放试管4、加热圈2和导热套3的限位空间。试管4沿通孔121插入后，试管4外壁与避让孔的内壁贴合减少热量外溢，降低热量对该加热装置周边的仪器和部件的影响。隔热垫层122更重要的作用同样是避免加热圈2与盖体12直接接触，导致热量以盖体12作为传导媒介向外溢散。
51.如图5所示，为保障试管4的稳定安放，凹槽131与加热圈2的外径尺寸匹配，使加热圈2可稳定地嵌入凹槽131内，试管4插入加热圈2的中空部位，导热套3填充于加热圈2与试管4之间的空隙中。而加热圈2属于高功率器件，需要经常清理、维护和更换，其嵌固于凹槽131中又受到热胀效应的影响，取放十分不便。因此，在隔热安装座13的侧壁上开设通槽132，使通槽132与凹槽131连通，形成一侧带有豁口的凹槽131结构，通槽132即为该豁口。可将加热圈2的线路布设于豁口内，也可通过该豁口直接夹取加热圈2进行嵌入或取出操作。
52.如图5和图6所示，试管4底部易积蓄沉淀物，加热圈2仅能对试管4进行周向的环绕加热，对试管4底部的加热效果欠佳，沉积于试管4底部的毛发存在受热不足无法充分裂解的可能。因此，凹槽131的槽底再开设加热槽133，在加热槽133内安装加热丝134，专用于对试管4的底部进行加热使用，补充加热圈2的不足。
53.如图5和图6所示，为避免试管4与加热丝134直接接触造成试管4局部受热不均匀而炸裂，需使加热丝134与试管4底部保留足够距离。本实施例中，加热槽133的槽口直径设置为小于凹槽131的直径，在凹槽131的底部形成阶梯面135，加热丝134收纳与加热槽133内且高度不超出加热槽133的槽口，试管4的底部仅能抵于阶梯面135。使得加热丝134与试管4底部保持安全距离。
54.值得一提的是，如图4和图6所示，试管4底部还可通过增加底托41的方式保持试管4与加热丝134之间的距离。试管置于凹槽中时，底托41嵌入加热槽133内，加热丝134位于底
托41的中空腔内。通过底托41的支撑作用将试管4托起，避免装载裂解液样本的试管4与加热丝134直接接触。
55.如图1、图2、图3和图6所示，毛发的充分裂解温度宜保持在95℃左右，温度过高或过低都会影响裂解液样本的检测准确性。因此，需要增加温度控制功能来及时监测加热温度，且通过监测温度来调节加热温度，使试管4的加热温度保持在接近95℃的合理误差区间。
56.基于上述原因，本实施例在盒体11的外壁通过支架5安装有温度传感器6。该温度传感器6用于检测隔热外壳1内的加热温度并及时反馈至控制终端，再由控制终端控制加热圈2的输出功率以修正加热量，使试管4的受热温度保持在接近95℃的区间。
57.如图6所示，温度传感器6采用线式红外测温传感器，但由于隔热外壳1和隔热安装座13的阻隔，可能会对温度传感器6的检测造成影响。因此，需将温度传感器6的检测端尽可能伸入隔热外壳1内部并靠近试管4，以此尽可能提升温度传感器6的检测精度，减小检测温度数值与实际温度数值之间的误差。
58.为使温度传感器6的检测端能够伸入隔热外壳1内靠近试管4的同时尽可能减少热量外溢，本实施例中，在盒体11的底部开设有测温孔111，并在测温孔111对应的隔热安装座13底部开设测温槽136，温度传感器6的检测端沿测温孔111插入隔热外壳1内并嵌入测温槽136中。由于隔热安装座13嵌固于盒体11内，在盒体11底部开设测温孔111后隔热安装座13仍有阻隔热量外溢的效果。而通过在隔热安装座13上继续开设测温槽136，使温度传感器6的检测端进一步接近加热圈2、导热套3和试管4所在的凹槽131，可有效减少温度传感器6检测端与试管4加热区域之间的隔热材料厚度，有利于提高温度检测精度。而嵌入测温槽136内的温度传感器6检测端也将该槽封堵，填补隔热材料厚度的不足，尽可能减少热量外溢的情况。
59.如图1、图2、图3、图6所示，在安装温度传感器6时，温度传感器6的安装位置与测温孔111的位置因安装误差或工件尺寸误差经常会出现难以校准的问题。而测温孔111的直径又不宜超出温度传感器6的直径过多，避免流出过宽的缝隙造成热量大量外溢的情况。因此，需对支架5进行结构改进，使其具备调整温度传感器6位置的功能，以此提升温度传感器6与测温孔111及测温槽136的适配性，降低安装难度。
60.基于上述原因，本实施例的支架5由安装板51和支撑板52两部分构成。安装板51贴合于盒体11的侧壁，支撑板52平行于盒体11的底面，安装板51与支撑板52固定连接构成“l”型支架5结构。
61.如图1所示，在安装板51表面开设有水平方向的第一长圆孔511作为安装孔，可在孔内装配螺丝512并使螺丝512紧固于盒体11外壁。次可横向推动安装板51，螺丝512固定而第一长圆孔511随安装板51的移动发生位置偏移，实现支架5的横向调节功能。在支撑板52表面开设有长轴垂直于安装板51的第二长圆孔521用于装载温度传感器6，使温度传感器6垂直于盒体11底面，并可沿第二长圆孔521的长轴方向滑动。即支架5可装载温度传感器6沿第一长圆孔511横向调整位置后固定支架5，再单独调整温度传感器6在第二长圆孔521中的位置对准测温孔111。
62.毒品痕量分析仪的工作原理为：将装载有毛发样本和裂解液的试管4先经过孵育仓的加热处理使毛发充分裂解混合入裂解液中，再通过测试装置对毛发裂解液进行毒物含
量测试获取测试结果。
63.基于上述原因，本实施例还提供了一种毒品痕量分析仪，由孵育仓和测试装置构成。孵育仓包括有上述的试管加热装置，将装载有毛发样本和裂解液的试管放入试管加热装置中进行加热处理，得到毛发充分裂解后的毛发裂解液样本，再提取裂解液加载到测试卡上，二次经过孵育仓加热处理后，移入测试装置进行毒物含量测试，得到分析结果。
64.本实用新型的试管加热装置通过加热圈3环绕试管4实现均匀加热的效果，并且通过导热套2作为热量传导媒介提升导热效率，使试管4更快受热；同时，导热套2还具有将热量均匀散布的效果，能够进一步确保试管4的受热均匀性，避免试管4受热不均匀造成的毛发裂解不彻底或试管4受热膨胀不均匀而破裂等问题。
65.本实用新型的毒品痕量分析仪在其孵育仓中装配了上述的试管加热装置，大大提升了孵育仓对样本的处理效率，缩短了样本处理时间并提升了样本处理质量，有助于提高测试的准确度，获取更精确的分析结果。
66.以上实施方式中的各种技术特征可以任意进行组合，只要特征之间的组合不存在冲突或矛盾即可，但是限于篇幅，未进行一一描述。
67.本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变动。