【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物检验温控领域，具体涉及一种温度平衡控制方法及装置、系统。
技术介绍
1、聚合酶链式反应(pcr)是一项用于在体外实现靶向核酸片段数量的指数级放大的技术，已成为核酸检验的标准技术手段。pcr过程经历数十个温度循环过程，缩短扩增总时间是实现检测快速化的重要探究方向之一。按变温方式区分，快速pcr的实现方式包括接触式和非接触式，接触式例如连续流、固定腔、振荡式；非接触式例如红外、金属纳米颗粒、微波、磁感应。此类实现方式的耗材定制性强、试剂体系较为封闭、成本也相对较高。
2、通用pcr仪器中通常使用帕尔贴温控技术实现核酸样本扩增阶段的热循环，为使用常规兼容耗材实现快速pcr反应，可将帕尔贴从平铺型排布改进为v型排布，增大换热面积，提高单位样本所受到的变温功率。在该控制体系中，由于不同帕尔贴的制备误差及安装条件差异，在实现快速变温过程中，使用多片帕尔贴控制同一目标样本管容易因帕尔贴输出有效功率不同而造成温度控制不均、温度持续时间准确性差以及温度漂移、抖动等问题，进而影响到核酸扩增效率。因此，在多帕尔贴控制单一反应管实现快速热循环的应用场景中，如何协同多帕尔贴的工况、精确控制目标反应体系温度，仍有待进一步研究和完善。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种温度平衡控制方法及装置、系统，协同多帕尔贴的工况，精确控制目标反应体系的工作温度，以解决温度控制不均、温度持续时间准确性差以及温度漂移、抖动等问题。
2、根据第一方面，本专利技术实施例
3、获取任一控制通道当前时刻的当前温度；
4、根据任一控制通道在单独加热时热台所需的热量和任一通道加热工作输出的控制功率，计算任一控制通道在下一时刻的估计温度；
5、根据两条控制通道的当前温度和下一时刻的估计温度，计算两条控制通道的温度误差；
6、根据温度误差，确定任一通道的误差修正量；
7、将误差修正量分配至对应的控制通道，以控制调整两条控制通道的加热功率，使两条控制通道的加热温度平衡。
8、本专利技术提供的温度平衡控制方法，通过两条控制通道的当前温度和下一时刻的估计温度，计算两条控制通道的温度误差，根据温度误差，确定任一通道的误差修正量；将误差修正量分配至对应的控制通道进行修正，以控制调整两条控制通道的加热功率，使两条控制通道的加热温度平衡，提高对样本块加热过程的同步性，从而保证多个调温元件在实现快速变温过程中，温度一致性平衡，维持有效的核酸扩增效率。
9、结合第一方面，在优选的技术方案中，根据任一控制通道在单独加热时热台所需的热量和任一通道加热工作输出的控制功率，包括：
10、建立指定温度段的连续变温台阶；
11、任一控制通道在单独加热时，计算热台在每个台阶变温所需的热量；
12、计算在温度平衡状态下维持温度时任一控制通道在单位时间内的所需功率。
13、结合第一方面，在优选的技术方案中，计算任一控制通道在下一时刻的估计温度，包括：
14、建立温度估计模型，累积每个连续变温台阶，使指定温度段热台所需的热量与当前温度累积热量之和等于下一时刻估计温度累积热量。
15、结合第一方面，在优选的技术方案中，根据两条控制通道的当前温度和下一时刻的估计温度，计算两条控制通道的温度误差，包括：
16、建立温度误差计算模型，联立两个控制通道当前温度和期望温度的误差、下一时刻估计温度和下一时刻期望温度的误差、当前时刻两个控制通道温度的交叉误差、下一时刻两个控制通道估计温度的交叉误差组成温度误差矩阵组，量化处理温度误差矩阵组，以计算温度交叉误差。
17、结合第一方面，在优选的技术方案中，根据温度交叉误差，确定任一通道的误差修正量，包括：
18、建立误差分配模型，基于任一通道的温度交叉误差，确定任一通道的功率修正量。
19、结合第一方面，在优选的技术方案中，对两个控制通道的当前温度、下一时刻的估计温度、功率控制参数分别作延时及重采样处理，重新计算温度参数和功率修正量，以在变温过程中连续调整功率修正量。
20、根据第二方面，本专利技术实施例还提供了一种温度平衡控制装置，包括：
21、获取模块，用于获取任一控制通道当前时刻的当前温度；
22、第一计算模块，用于根据任一控制通道在单独加热时热台所需的热量和任一通道加热工作输出的控制功率，计算任一控制通道在下一时刻的估计温度；
23、第二计算模块，用于根据两条控制通道的当前温度和下一时刻的估计温度，计算两条控制通道的温度误差；
24、确定模块，用于根据温度误差，确定任一通道的误差修正量；
25、修正分配模块，用于将误差修正量分配至对应的控制通道，以控制调整两条控制通道的加热功率，使两条控制通道的加热温度平衡。
26、根据第三方面，本专利技术实施例还提供了一种温度平衡控制系统，包括存储器，用于存储计算机程序；
27、处理器，用于执行所述计算机程序时实现本专利技术第一方面或结合第一方面优选的技术方案中的温度平衡控制方法。
28、根据第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行本专利技术第一方面或结合第一方面优选的技术方案中的温度平衡控制方法。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种温度平衡控制方法，其特征在于，应用于热循环装置，所述热循环装置配置有两条加热的控制通道；所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的温度平衡控制方法，其特征在于，根据任一控制通道在单独加热时热台所需的热量和任一通道加热工作输出的控制功率，包括：
3.根据权利要求2所述的温度平衡控制方法，其特征在于，计算任一控制通道在下一时刻的估计温度，包括：
4.根据权利要求1所述的温度平衡控制方法，其特征在于，根据两条控制通道的当前温度和下一时刻的估计温度，计算两条控制通道的温度误差，包括：
5.根据权利要求1所述的温度平衡控制方法，其特征在于，根据温度交叉误差，确定任一通道的误差修正量，包括：
6.根据权利要求5所述的温度平衡控制方法，其特征在于，对两个控制通道的当前温度、下一时刻的估计温度、功率控制参数分别作延时及重采样处理，重新计算温度参数和功率修正量，以在变温过程中连续调整功率修正量。
7.一种温度平衡控制装置，其特征在于，包括：
8.一种温度平衡控制系统，其特征在于，包括存储器，用于存储计算机程序
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至6中任一项所述的温度平衡控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种温度平衡控制方法，其特征在于，应用于热循环装置，所述热循环装置配置有两条加热的控制通道；所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的温度平衡控制方法，其特征在于，根据任一控制通道在单独加热时热台所需的热量和任一通道加热工作输出的控制功率，包括：
3.根据权利要求2所述的温度平衡控制方法，其特征在于，计算任一控制通道在下一时刻的估计温度，包括：
4.根据权利要求1所述的温度平衡控制方法，其特征在于，根据两条控制通道的当前温度和下一时刻的估计温度，计算两条控制通道的温度误差，包括：
5.根据权利要求1所述的温度平衡控制方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚佳，张月业，黄润虎，周连群，张芷齐，李金泽，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。