一種食品微生物檢測用PCR儀制造技術

技術編號：44265567 閱讀：6 留言：0更新日期：2025-02-14 22:09

本發明專利技術公開了一種食品微生物檢測用PCR儀，旨在解決現有PCR儀溫度控制不穩定、升降溫速度慢、控溫精度低等問題。該PCR儀包括PCR儀主體、恒溫槽、水箱、電加熱板、循環泵、控制面板和溫感探頭。通過液體介質加熱及循環泵驅動，實現導液槽內的水流循環，確保溫度的均勻分布。該系統采用多點溫度監測和PID控制算法，精確調節電加熱板的功率，具備快速升溫、降溫功能，顯著提高了控溫精度和效率。此外，PCR儀配備智能化故障檢測和報警系統，能夠自動處理溫度異常或水循環故障，操作簡便，自動化程度高。該PCR儀尤其適用于食品微生物檢測領域，提供了穩定、快速且高效的PCR反應環境，確保檢測結果的準確性和可靠性。

全部詳細技術資料下載

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及食品檢測，具體為從一種食品微生物檢測用pcr儀。

技術介紹

1、pcr(聚合酶鏈式反應，polymerasechainreaction)是一種重要的分子生物學技術，用于擴增特定的dna片段。pcr技術的廣泛應用包括基因測序、基因檢測、疾病診斷以及微生物檢測等領域。在食品安全領域，pcr技術可以快速、準確地檢測食品中的微生物(如細菌、病毒等)，從而有效控制食品的衛生和質量問題。

2、傳統的pcr儀通過空氣加熱的方式對反應液進行溫度控制。pcr過程的關鍵步驟包括dna變性、退火和延伸，每個步驟要求精確的溫度控制。因此，溫度的穩定性和均勻性對于pcr反應的成功至關重要。然而，傳統空氣加熱的pcr儀存在一些缺點：

3、溫度控制不穩定：由于空氣的比熱容較小，熱量在空氣中傳導效率低，pcr儀容易受外界環境溫度影響，導致溫度波動，進而影響實驗結果的準確性。

4、升溫和降溫速度較慢：空氣作為介質的導熱性能較差，導致反應液的升溫和降溫過程較為緩慢，延長了實驗時間，降低了效率。

5、控溫精度較低：當pcr儀頻繁打開或關閉時，空氣熱量容易迅速流失，溫度恢復較慢，影響pcr反應的精度和可靠性。

6、為了解決這些問題，近年來出現了一些使用液體介質加熱的pcr儀。液體介質比熱容大，傳熱效率高，能夠更好地維持反應液的溫度穩定性。通過液體循環控制溫度，pcr儀可以提供更加精確的溫度控制，并且能夠有效加快升溫和降溫過程。然而，現有的液體介質控溫pcr儀在設計上仍存在一些不足之處：

<p>7、水流溫度分布不均勻：盡管液體導熱性好，但在導液槽內可能存在局部溫度不均勻的現象，導致實驗結果不一致。

8、溫度控制靈活性不足：大部分液體加熱系統無法根據不同實驗需求靈活調節加熱和降溫速率，限制了pcr儀的應用范圍。

9、系統智能化程度不高：傳統液體控溫系統依賴簡單的溫度差控制，缺乏對復雜溫度波動的響應能力和自動調節功能，影響控溫的精度和效率。

10、因此，設計一種能夠自動調節溫度、提高控溫精度、快速加熱和冷卻的液體控溫pcr儀，具有重要的意義。這種pcr儀不僅可以提升食品微生物檢測的準確性和效率，還能擴大其在其他分子生物學領域的應用。

技術實現思路

1、本專利技術的目的在于針對現有技術的不足之處，提供一種食品微生物檢測用pcr儀，以解決
技術介紹
中所提出的問題。

2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：

3、一種食品微生物檢測用pcr儀，包括pcr儀主體，所述pcr儀主體的中央位置開有恒溫槽，所述恒溫槽的兩側外壁開有導液槽，兩個所述導液槽的內壁分別開有貫穿于pcr儀主體的排液口與進液口，所述pcr儀主體的一側外壁固定設有水箱，所述水箱的兩端分別開有進水口與加水口，所述排液口通過管道與進水口連通，所述進液口通過管道與加水口連通，所述水箱的內部設有循環泵，所述循環泵包括有輸入端與輸出端，所述循環泵的輸入端位于水箱的內部，所述循環泵的輸出端與加水口連通，所述水箱的底部內壁固定設有電加熱板，所述恒溫槽的內部設有培養臺，所述培養臺的中央位置設有培養盤，所述培養臺的兩端外壁開有等距離分布且貫穿的第一導流口，所述培養盤的外壁開有等距離分布且貫穿的第二導流口。

4、優選的，所述第二導流口與第一導流口連通，所述第一導流口分別與兩個導液槽連通。

5、優選的，所述導液槽的兩側內壁開有第一拿取槽，所述培養臺的兩側外壁開有第二拿取槽，所述第一拿取槽與第二拿取槽相互對接，通過第一拿取槽與第二拿取槽便于將培養臺從導液槽的內部取出。

6、優選的，所述培養盤的頂部外壁開有等距離分布的培養孔，培養孔作為培養dna聚合酶的空間。

7、優選的，所述水箱的頂部一端開有補給口，所述補給口的內壁固定設有外螺紋管，所述外螺紋管的外壁螺接有螺蓋，通過補給口便于為水箱補給水。

8、優選的，所述恒溫槽的內部設有溫感探頭，所述pcr儀主體的遠離水箱的一側設有控制面板，所述pcr儀主體的一側設有控制旋鈕，所述控制旋鈕位于控制面板的底部，所述溫感探頭與控制面板數據連接，所述循環泵與電加熱板通過控制旋鈕與控制面板控制連接。

9、優選的，所述pcr儀主體的頂部一側通過鉸鏈活動連接有蓋板，所述蓋板的頂部外壁固定設有拉把手。

10、優選的：所述電加熱板(21)用于加熱水箱(13)內的水；溫感探頭用于實時監控恒溫槽(4)內的溫度；控制面板(2)和控制旋鈕(3)用于調節溫度，控制面板根據以下公式自動調節電加熱板的功率輸出：

11、p＝k×(t設定-t實際)

12、其中：

13、p為加熱板的功率(單位：瓦特，w)；t設定為設定溫度；

14、t實際為溫感探頭測量的實際溫度；

15、k為溫度調節系數，用于控制加熱板功率響應的速率；

16、當t實際＝t設定，加熱板功率自動降為零，實現恒溫狀態。

17、優選的：所述循環泵(19)用于將水從水箱(13)輸送至導液槽(5)；控制面板(2)與溫感探頭相連，自動調節水流速度，控制公式為：

18、

19、其中：q為水流量(單位：升/秒，l/s)；c為系統流量系數；

20、δt為導液槽內水的溫度變化(單位：攝氏度，℃)；

21、δt為時間間隔(單位：秒，s)。

22、優選的：所述控制面板用于根據溫度反饋調節加熱板(21)的功率；

23、溫度控制公式為：

24、

25、其中：t(t)為時間t后的水溫(單位：攝氏度，℃)；t0為初始水溫(單位：攝氏度，℃)；pmax為加熱板的最大功率(單位：瓦特，w)；cw為水的比熱容,約為4186j/；mw為水的質量(單位：千克，kg)；t為加熱時間(單位：秒，s)。

26、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：

27、通過控制面板與控制旋鈕控制電加熱板給予水進行加熱，通過循環泵的輸入端將水吸入，循環泵將水通過加水口經過管道進入進液口內，進液口內的水進入至導液槽內，培養臺與培養盤位于導液槽的內部，加熱的水經過第一導流口與第二導流口的內部，對培養臺和培養盤同時加熱到指定的溫度，導液槽內的水通過排液口經過管道從進水口進入到水箱內，進行水循環，通過將水進行加溫，循環對培養臺與第一導流口進行控溫，水的比熱容大，不會導致導液槽內失溫，控溫的穩定性好。

本文檔來自技高網...

【技術保護點】

1.一種食品微生物檢測用PCR儀，包括PCR儀主體(1)，其特征在于：所述PCR儀主體(1)的中央位置開有恒溫槽(4)，所述恒溫槽(4)的兩側外壁開有導液槽(5)，兩個所述導液槽(5)的內壁分別開有貫穿于PCR儀主體(1)的排液口(14)與進液口(15)，所述PCR儀主體(1)的一側外壁固定設有水箱(13)，所述水箱(13)的兩端分別開有進水口(16)與加水口(17)，所述排液口(14)通過管道與進水口(16)連通，所述進液口(15)通過管道與加水口(17)連通，所述水箱(13)的內部設有循環泵(19)，所述循環泵(19)包括有輸入端與輸出端，所述循環泵(19)的輸入端位于水箱(13)的內部，所述循環泵(19)的輸出端與加水口(17)連通，所述水箱(13)的底部內壁固定設有電加熱板(21)，所述恒溫槽(4)的內部設有培養臺(7)，所述培養臺(7)的中央位置設有培養盤(9)，所述培養臺(7)的兩端外壁開有等距離分布且貫穿的第一導流口(11)，所述培養盤(9)的外壁開有等距離分布且貫穿的第二導流口(12)。

2.根據權利要求1所述的一種食品微生物檢測用PCR儀，其特征在于

3.根據權利要求1所述的一種食品微生物檢測用PCR儀，其特征在于：所述導液槽(5)的兩側內壁開有第一拿取槽(6)，所述培養臺(7)的兩側外壁開有第二拿取槽(8)，所述第一拿取槽(6)與第二拿取槽(8)相互對接。

4.根據權利要求1所述的一種食品微生物檢測用PCR儀，其特征在于：所述培養盤(9)的頂部外壁開有等距離分布的培養孔(10)。

5.根據權利要求1所述的一種食品微生物檢測用PCR儀，其特征在于：所述水箱(13)的頂部一端開有補給口(22)，所述補給口(22)的內壁固定設有外螺紋管，所述外螺紋管的外壁螺接有螺蓋。

6.根據權利要求1所述的一種食品微生物檢測用PCR儀，其特征在于：所述恒溫槽(4)的內部設有溫感探頭，所述PCR儀主體(1)的遠離水箱(13)的一側設有控制面板(2)，所述PCR儀主體(1)的一側設有控制旋鈕(3)，所述控制旋鈕(3)位于控制面板(2)的底部，所述溫感探頭與控制面板(2)數據連接，所述循環泵(19)與電加熱板(21)通過控制旋鈕(3)與控制面板(2)控制連接。

7.根據權利要求1所述的一種食品微生物檢測用PCR儀，其特征在于：所述PCR儀主體(1)的頂部一側通過鉸鏈活動連接有蓋板(23)，所述蓋板(23)的頂部外壁固定設有拉把手(24)。

8.根據權利要求1所述的一種食品微生物檢測用PCR儀，其特征在于：所述電加熱板(21)用于加熱水箱(13)內的水；溫感探頭用于實時監控恒溫槽(4)內的溫度；控制面板(2)和控制旋鈕(3)用于調節溫度，控制面板根據以下公式自動調節電加熱板的功率輸出：

9.根據權利要求1所述的一種食品微生物檢測用PCR儀，其特征在于：所述循環泵(19)用于將水從水箱(13)輸送至導液槽(5)；控制面板(2)與溫感探頭相連，自動調節水流速度，控制公式為：

10.根據權利要求1所述的一種食品微生物檢測用PCR儀，其特征在于：所述控制面板用于根據溫度反饋調節加熱板(21)的功率；

...

【技術特征摘要】

1.一種食品微生物檢測用pcr儀，包括pcr儀主體(1)，其特征在于：所述pcr儀主體(1)的中央位置開有恒溫槽(4)，所述恒溫槽(4)的兩側外壁開有導液槽(5)，兩個所述導液槽(5)的內壁分別開有貫穿于pcr儀主體(1)的排液口(14)與進液口(15)，所述pcr儀主體(1)的一側外壁固定設有水箱(13)，所述水箱(13)的兩端分別開有進水口(16)與加水口(17)，所述排液口(14)通過管道與進水口(16)連通，所述進液口(15)通過管道與加水口(17)連通，所述水箱(13)的內部設有循環泵(19)，所述循環泵(19)包括有輸入端與輸出端，所述循環泵(19)的輸入端位于水箱(13)的內部，所述循環泵(19)的輸出端與加水口(17)連通，所述水箱(13)的底部內壁固定設有電加熱板(21)，所述恒溫槽(4)的內部設有培養臺(7)，所述培養臺(7)的中央位置設有培養盤(9)，所述培養臺(7)的兩端外壁開有等距離分布且貫穿的第一導流口(11)，所述培養盤(9)的外壁開有等距離分布且貫穿的第二導流口(12)。

2.根據權利要求1所述的一種食品微生物檢測用pcr儀，其特征在于：所述第二導流口(12)與第一導流口(11)連通，所述第一導流口(11)分別與兩個導液槽(5)連通。

3.根據權利要求1所述的一種食品微生物檢測用pcr儀，其特征在于：所述導液槽(5)的兩側內壁開有第一拿取槽(6)，所述培養臺(7)的兩側外壁開有第二拿取槽(8)，所述第一拿取槽(6)與第二拿取槽(8)相互對接。

4.根據權利要求1所述的一種食品微生物檢測用pcr儀，其特征在于：所述培養盤(9)的頂部...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李曉萌，關迪，孫雪，董露，杜翠榮，趙卉，張超，
申請(專利權)人：沈陽市食品藥品檢驗所，
類型：發明
國別省市：

全部詳細技術資料下載我是這個專利的主人

相關技術

網友詢問留言已有0條評論

還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。

發布您的意見

相關領域技術