專利名稱：一種pcr儀多通道測溫系統的傳感器夾具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種傳感器夾具，尤其涉及應用于PCR儀的多通道測溫系統的傳感器夾具。
背景技術：
聚合酶鏈式反應(Polymerase Chain !Reaction，PCR)技術首創(chuàng)于1985年，是一種體外快速擴增特異性DNA片段的酶學方法。隨著PCR技術的成熟，PCR儀也由定性PCR儀發(fā)展為定量PCR儀。目前定量PCR已成為科研的主要工具，廣泛應用在生物、醫(yī)學等相關學科領域。準確的溫度和良好的溫度均勻性是定量PCR反應最重要的條件，這就需要精確地測量PCR儀樣品塊的溫度場，來校準PCR儀的溫度性能?，F有的測溫方法一般分為兩種(1) 用多個分散的溫度傳感器測量樣品塊的溫度。這種測溫方法要將各個溫度傳感器探頭分步插入樣品塊反應孔，不僅操作不便，而且各個探頭與反應孔壁的接觸情況也會有較大差異， 將產生較大誤差；該測溫方法中多根導線容易纏繞在一起，也會產生一定的誤差。(2)采用具有15個傳感器探頭的傳感器夾具測量樣品塊的溫度場。這種測溫方法的傳感器探頭6丨分布情況如圖1所示。該測溫方法的傳感器探頭導熱部分的體積比較大，響應時間較長。

發(fā)明內容
本發(fā)明設計的目的是針對現有技術的不足，提供一種使用方便、響應快、測溫精度高的PCR儀多通道測溫系統的傳感器夾具。本發(fā)明所采用的技術方案是該PCR儀多通道測溫系統的傳感器夾具包括夾具上板、夾具下板和13個傳感器探頭；所述夾具上板和夾具下板固定連接；所述傳感器探頭的上部和下部的分界線低于所述PCR儀的樣品塊的上表面；且所述傳感器探頭的上部的比熱容大于下部的比熱容；所述夾具下板設有13個圓形通孔，在所述13個圓形通孔的正投影面上，第一圓形通孔、第二圓形通孔、第三圓形通孔和第四圓形通孔分別位于一個長方形的四個頂點上，且所述第一圓形通孔和第三圓形通孔位于所述長方形的第一對角線上，所述第二圓形通孔和第四圓形通孔位于所述長方形的第二對角線上，第五圓形通孔和第六圓形通孔位于所述第一對角線上，且所述第五圓形通孔與所述第一圓形通孔的圓心之間的距離、所述第六圓形通孔與所述第三圓形通孔的圓心之間的距離均為所述第一對角線的長度的1/4，第七圓形通孔和第八圓形通孔位于所述第二對角線上，且所述第七圓形通孔與所述第二圓形通孔的圓心之間的距離、所述第八圓形通孔與所述第四圓形通孔的圓心之間的距離均為所述第二對角線的長度的1/4，第九圓形通孔位于所述長方形的第一短邊上，第十圓形通孔位于所述長方形的第二短邊上，第十一圓形通孔位于所述長方形的第一長邊上，第十二圓形通孔位于所述長方形的第二長邊上，所述第九圓形通孔、第十圓形通孔分別位于所述第一短邊與第二短邊的中點的第一連接線的兩側且所述第九圓形通孔的圓心、第十圓形通孔的圓心到所述第一連接線的距離相等，所述第十一圓形通孔、第十二圓形通孔分別位于所述第一長邊與第二長邊的中點的第二連接線的兩側且所述第十一圓形通孔的圓心、第十二圓形通孔的圓心到所述第二連接線的距離相等，第十三圓形通孔的圓心和所述第十一圓形通孔的圓心的第三連接線與所述第一短邊平行且所述第十三圓形通孔位于所述第一連接線的一側，所述第一短邊穿過所述第九圓形通孔的圓心，所述第二短邊穿過所述第十圓形通孔的圓心，所述第一長邊穿過所述第十一圓形通孔的圓心，所述第二長邊穿過所述第十二圓形通孔的圓心，所述第一對角線穿過所述第五圓形通孔和第六圓形通孔的圓心，所述第二對角線穿過所述第七圓形通孔和第八圓形通孔的圓心；每個所述圓形通孔內固定安裝有一個所述傳感器探頭。進一步地，本發(fā)明還包括保溫環(huán)，所述保溫環(huán)與所述夾具下板的下表面粘接在一起，且所述保溫環(huán)包圍所述13個傳感器探頭。進一步地，本發(fā)明所述傳感器探頭的連接端與所述夾具上板之間還置有圓形蓋片，所述圓形蓋片與所述傳感器探頭的連接端粘接在一起。與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是(1)將13個傳感器探頭安裝在傳感器夾具上，測溫時可以一次性放置好所有的傳感器探頭，既省去了逐步插入傳感器探頭的麻煩， 還解決了傳統方法中各個傳感器探頭與反應孔壁接觸情況差異較大的問題，提高了測溫精度。(2)傳感器的導線都從對應的線槽引出，進一步避免了溫度信號因傳感器導線相互纏繞而相互之間產生的干擾，提高了信噪比。(3)在傳感器探頭的體積不變的情況下，傳感器探頭的上部和下部的分界線低于PCR儀的樣品塊的上表面，傳感器探頭的上部的比熱容大于下部的比熱容，這就減小了傳感器探頭的導熱部分的體積，很大程度地縮減了測溫的響應時間，為測溫系統實時測溫奠定了基礎。(4)該傳感器夾具采用13個傳感器探頭且對13 個傳感器探頭進行合理分布，精簡了傳感器夾具的結構，節(jié)約了成本，以盡可能少的傳感器更準確地測出樣品塊的溫度場。


圖1是現有傳感器夾具的15個傳感器探頭分布圖。圖2是本發(fā)明傳感器夾具中安裝有傳感器時的裝配軸測示意圖。圖3是本發(fā)明的夾具下板圓形通孔的分布示意圖。圖4是圖3的A-A剖視圖。圖5是本發(fā)明的夾具下板設有線槽時的結構示意圖。圖6是本發(fā)明的傳感器探頭的剖視圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明傳感器夾具做出進一步說明。如圖2和圖4所示，本發(fā)明傳感器夾具包括夾具上板1、夾具下板4和13個傳感器探頭6。其中，夾具上板1和夾具下板4固定連接。如圖6所示，傳感器探頭6的上部61 和下部62的分界線32低于PCR儀的樣品塊的上表面，傳感器探頭6的上部61的比熱容大于下部62的比熱容，其目的是減小傳感器探頭6的導熱部分的體積，從而縮短測溫的響應時間。夾具下板4設有13個圓形通孔，在13個圓形通孔的正投影面上，第一圓形通孔 10、第二圓形通孔11、第三圓形通孔12和第四圓形通孔13分別位于一個長方形的四個頂點上，且第一圓形通孔10和第三圓形通孔12位于長方形的第一對角線23上，第二圓形通孔11和第四圓形通孔13位于長方形的第二對角線M上。第五圓形通孔14和第六圓形通孔15位于第一對角線23上，且第五圓形通孔14與第一圓形通孔10的圓心之間的距離、第六圓形通孔15與第三圓形通孔12的圓心之間的距離均為第一對角線23的長度的1/4 ；第七圓形通孔16和第八圓形通孔17位于第二對角線M上，且第七圓形通孔16與第二圓形通孔11的圓心之間的距離、第八圓形通孔17與第四圓形通孔13的圓心之間的距離均為第二對角線M的長度的1/4。第九圓形通孔18位于長方形的第一短邊25上，第十圓形通孔 19位于長方形的第二短邊沈上，第十一圓形通孔20位于長方形的第一長邊27上，第十二圓形通孔21位于長方形的第二長邊28上。其中，第九圓形通孔18、第十圓形通孔19分別位于第一短邊25與第二短邊沈的中點的第一連接線四的兩側，且第九圓形通孔18的圓心、第十圓形通孔19的圓心到第一連接線四的距離相等；第十一圓形通孔20、第十二圓形通孔21分別位于第一長邊27與第二長邊觀的中點的第二連接線30的兩側，且第十一圓形通孔20的圓心、第十二圓形通孔21的圓心到第二連接線30的距離相等。第十三圓形通孔22的圓心與第十一圓形通孔20的圓心的第三連接線31與第一短邊25平行，且第十三圓形通孔22位于第一連接線四的一側。第一短邊25穿過第九圓形通孔18的圓心，第二短邊沈穿過第十圓形通孔19的圓心，第一長邊27穿過第十一圓形通孔20的圓心，第二長邊28穿過第十二圓形通孔21的圓心，第一對角線23穿過第五圓形通孔14和第六圓形通孔15的圓心，第二對角線M穿過第七圓形通孔16和第八圓形通孔17的圓心。每個圓形通孔內固定安裝有一個傳感器探頭6。13個傳感器探頭如此分布，精簡了傳感器夾具的結構，節(jié)約了成本，以盡可能少的傳感器更準確地測出樣品塊的溫度場。保溫環(huán)5與夾具下板4的下表面粘接在一起，且保溫環(huán)5包圍13個傳感器探頭6。 這有益于減少PCR儀的樣品塊和傳感器探頭與外界的熱交換，起到密封保溫的作用。傳感器探頭6的連接端與夾具上板1之間還置有圓形蓋片7，圓形蓋片7與傳感器探頭6的連接端粘接在一起。若在傳感器探頭6的連接端與夾具上板1的下表面之間存在空隙，則便于傳感器導線的引出。傳感器8插入傳感器探頭6的下部62的圓孔內，傳感器8的導線9連接傳感器8 的末端，并從圓形蓋片7的中間穿出，然后順著如圖5所示的線槽3引出。這樣，線槽將導線都分隔開，可進一步避免溫度信號因傳感器導線相互纏繞而相互之間產生的干擾，提高了信噪比。使用時，將裝配好的傳感器夾具放在PCR儀的樣品塊上，溫度傳感器的導線與測溫系統的數據采集卡連接，這樣就能實時測量樣品塊的溫度場。本發(fā)明傳感器夾具減小了傳感器探頭的導熱體積，極大地提高了響應時間。通過對夾具下板4按圖3所示的方式分布用于安裝13個傳感器探頭的13個圓形通孔，能夠實現在使用盡可能少的傳感器的情況下，更準確地測量樣品塊的溫度場，且簡化了傳感器夾具， 節(jié)約了制造成本。這種使用方便、抗干擾性強、響應快的PCR儀多通道測溫系統的傳感器夾具在PCR測溫領域具有很好的應用前景。
權利要求
1.一種PCR儀多通道測溫系統的傳感器夾具，其特征在于包括夾具上板(1)、夾具下板(4)和13個傳感器探頭(6);所述所述夾具上板(1)和夾具下板(4)固定連接；所述傳感器探頭(6)的上部(61)和下部(62)的分界線(32)低于所述PCR儀的樣品塊的上表面；且所述傳感器探頭(6)的上部(61)的比熱容大于下部(62)的比熱容；所述夾具下板(4)設有13個圓形通孔，在所述13個圓形通孔的正投影面上，第一圓形通孔、第二圓形通孔、第三圓形通孔和第四圓形通孔分別位于一個長方形的四個頂點上，且所述第一圓形通孔和第三圓形通孔位于所述長方形的第一對角線上，所述第二圓形通孔和第四圓形通孔位于所述長方形的第二對角線上，第五圓形通孔和第六圓形通孔位于所述第一對角線上，且所述第五圓形通孔與所述第一圓形通孔的圓心之間的距離、所述第六圓形通孔與所述第三圓形通孔的圓心之間的距離均為所述第一對角線的長度的1/4，第七圓形通孔和第八圓形通孔位于所述第二對角線上，且所述第七圓形通孔與所述第二圓形通孔的圓心之間的距離、所述第八圓形通孔與所述第四圓形通孔的圓心之間的距離均為所述第二對角線的長度的1/4，第九圓形通孔位于所述長方形的第一短邊上，第十圓形通孔位于所述長方形的第二短邊上， 第十一圓形通孔位于所述長方形的第一長邊上，第十二圓形通孔位于所述長方形的第二長邊上，所述第九圓形通孔、第十圓形通孔分別位于所述第一短邊與第二短邊的中點的第一連接線的兩側且所述第九圓形通孔的圓心、第十圓形通孔的圓心到所述第一連接線的距離相等，所述第十一圓形通孔、第十二圓形通孔分別位于所述第一長邊與第二長邊的中點的第二連接線的兩側且所述第十一圓形通孔的圓心、第十二圓形通孔的圓心到所述第二連接線的距離相等，第十三圓形通孔的圓心和第十一圓形通孔的圓心的第三連接線與所述第一短邊平行且所述第十三圓形通孔位于所述第一連接線的一側，所述第一短邊穿過所述第九圓形通孔的圓心，所述第二短邊穿過所述第十圓形通孔的圓心，所述第一長邊穿過所述第十一圓形通孔的圓心，所述第二長邊穿過所述第十二圓形通孔的圓心，所述第一對角線穿過所述第五圓形通孔和第六圓形通孔的圓心，所述第二對角線穿過所述第七圓形通孔和第八圓形通孔的圓心；每個所述圓形通孔內固定安裝有一個所述傳感器探頭(6)。
2.根據權利要求1所述的PCR儀多通道測溫系統的傳感器夾具，其特征在于還包括保溫環(huán)(5 )，所述保溫環(huán)(5 )與所述夾具下板(4 )的下表面粘接在一起，且所述保溫環(huán)(5 )包圍所述13個傳感器探頭(6)。
3.根據權利要求1或2所述的PCR儀多通道測溫系統的傳感器夾具，其特征在于所述傳感器探頭(6)的連接端與所述夾具上板(1)之間還置有圓形蓋片(7)，所述圓形蓋片(7) 與所述傳感器探頭(6)的連接端粘接在一起。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種PCR儀多通道測溫系統的傳感器夾具，主要包括傳感器探頭、夾具上板和夾具下板；傳感器置于傳感器探頭中，傳感器探頭與夾具下板固定連接，圓形蓋片置于夾具下板的大孔內，與傳感器探頭的連接端粘接在一起，傳感器的導線從圓形蓋片的正中間穿出，再順著對應的線槽引出，保溫環(huán)包圍13個傳感器探頭粘在夾具下板下表面的周邊，夾具上板和夾具下板通過螺釘固定連接，傳感器夾具至此安裝完成。將傳感器夾具放在PCR儀的樣品塊上，連接數據采集系統，就能實時測出樣品塊的溫度場。本發(fā)明具有使用方便、響應快、測溫精度高的特點。
文檔編號G01K1/14GK102213622SQ20111011415
公開日2011年10月12日 申請日期2011年5月5日 優(yōu)先權日2011年5月5日
發(fā)明者毛賀, 胡科偉, 陳章位, 黃靖 申請人:杭州碩通科技有限公司, 浙江大學