制作一套参考多通道高精度测温系统报告

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1、第29页共29页本报告是基于课题和一些实验综合而成。在实验报告中介绍了实验装置，以及在使用各种等温块可能产生的影响因素。通过实验验证了基因扩增仪（PCR仪）测温系统校准装置的可操作性，在其后补充了一些实验结果。本次指定的重要技术指标内容为以下几个方面一、实验技术路线二、实验装置介绍三、实验数据四、实验结果汇总一、实验技术路线实验技术路线主要是确定基因扩增仪测温系统校准装置在温度性能验证包括三个方面：①等温块温度准确度②等温块温度均匀性③等温块温度波动度。1.1等温块温度准确度一等铂电阻温度计标准装置ts1参考用多通道高精度测温系统tri基因扩增仪测温系统

2、校准专用等温块度测试孔ti图1温度量值传递流程制作一套参考多通道高精度测温系统，将一等标准铂电阻温度计的温度值ts1传递至该套参考多通道高精度测温系统tri，再通过多通道高精度测温系统将温度值tri传递至基因扩增仪测温系统校准专用等温块温度测试孔ti。温度量值传递流程如图1。等温块温度准确度主要受到三个方面的影响：①浸没深度②等温块材料③浸没方式。29/29第29页共29页通过实验可以确定准确度高，适合基因扩增仪（PCR仪）测温系统的等温块材料、结构和浸没方式。1.1.1浸没深度在30℃，58℃，72℃，94℃时，通过不同浸没深度的实验，用比较法确定基因

3、扩增仪测温系统校准专用等温块温度测试孔ti与恒温槽内二等标准铂电阻温度计显示的实际温度ts2之间的温度误差值。通过实验结果确定等温块浸没深度对基因扩增仪温度准确度的影响。1.1.2等温块材料等温块材料选用传热性能良好的铜和铝分别制成等温块。在30℃，58℃，72℃，94℃时，用比较法确定基因扩增仪测温系统校准专用等温块温度测试孔ti与恒温槽内二等标准铂电阻温度计显示的实际温度ts2之间的温度误差值，通过实验结果确定材料对等温块温度准确度的影响。等温块温度准确性验证实验包括：①局浸式等温块②全浸式等温块1.2等温块温度均匀性制作一套参考用96通道高精度测温

4、系统，将一等标准铂电阻温度计的温度值传递至该套多通道高精度测温系统，再通过多通道高精度测温系统将温度值传递至基因扩增仪测温系统校准专用等温块度。在30℃，60℃，95℃时，确定基因扩增仪测温系统在等温块温度测试孔内的各通道温度示值的最大值与最小值之间的差值。等温块温度均匀性验证实验包括：①局浸式等温块②全浸式等温块1.3等温块温度波动度制作一套参考用96通道高精度测温系统，将一等标准铂电阻温度计的温度值传递至该套多通道高精度测温系统，再通过多通道高精度测温系统将温度值传递至基因扩增仪测温系统校准专用等温块度。在30℃，60℃，95℃时，记录基因扩增仪测温

5、系统在等温块温度测试孔内的各通道在10min内温度示值，波动度采样频率为60次/10min，计算每个温度通道10min内温度点的最大值与最小值之间的差值timax-timin，即各个测试孔的温度波动度。取各测试孔温度波动度的最大值MAX（timax-timin）作为等温块温度波动度。等温块温度波动度验证实验：①局浸式等温块②全浸式等温块29/29第29页共29页二、实验装置介绍基因扩增仪测温系统温度校准装置由二等（或以上）铂电阻温度计标准装置配套专用等温块构成。2.1恒温槽基因扩增仪（PCR仪）测温系统通常为96孔孔版的长方形结构。基因扩增仪（PCR仪）

6、测温系统温度校准用等温块与基因扩增仪的控温装置结构相同，故本次实验装置选用了FLUKE公司的7321深井台式恒温槽，该恒温槽为长方形的开口结构，开口尺寸为120mm*172mm，液位高度457/482mm，容积16L。温度范围覆盖（-20~150）℃，恒温介质选用低温硅油在（0~120）℃测温范围内，该恒温槽的稳定性达到0.005℃/10min，均匀性达到0.005℃。2.2多通道高精度测温系统定制一套参考用散线式温度探头的96通道高精度热敏电阻测温系统，溯源至一等标准铂电阻温度计标准装置。温度范围覆盖（0~120）℃测温范围内，测温准确度为±0.01℃

7、。图2基因扩增仪（PCR仪）测温系统测温结构示意图2.3基因扩增仪测温系统校准专用等温块设计了两种结构的基因扩增仪专用等温块，一种为局浸式等温块（铜模块，铝模块）如图3，另一种为全浸式等温块如图4。等温块按基因扩增仪的温度点校准要求，通过在配套恒温槽内的温度控制模拟了基因扩增仪在温度控制时的温度工况。通过实验数据验证（20~100）℃测温范围内准确度、均匀性、波动度。29/29第29页共29页图3半开放局浸等温块图4全浸没式等温块3、实验数据3.1等温块温度准确性验证实验3.1.1在30℃，58℃，72℃，94℃温度点对该96通道高精度测温系统进行温度校

8、准，使整套系统的温度示值误差在±0.01℃内，并得到每个温度探头的修正值如下表1