CN220550183U - 一种用于pcr仪的矩阵式温控辅助加热装置及pcr仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置及PCR仪，其中，用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置包括控温模块、辅助加热模块、控制模块和温度传感器，控温模块上的容纳槽用于放置样本管，使样本管在容纳槽中能够调节温度，控制模块用于控制控温模块的温度，进而控制模块能够控制柱体的温度；辅助加热模块上开设呈矩阵式分布的通孔，用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置安装时样本管能够贯穿通孔并伸入到容纳槽中，在加热器加热时，能够通过热量传递对柱体进行加热，能够起到辅助加热的目的，从而使多个柱体内部的温度较均匀，进而能够使多个样本管在同一时刻的温度均匀性较好，最终使样本管检测结果的精确性较好。

Description

一种用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置及PCR仪

技术领域

本实用新型涉及生物检测技术领域，具体为一种用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置及PCR仪。

背景技术

PCR仪也就是聚合酶链式反应分析仪，现有的聚合酶链式反应分析仪从模块组成上可以大致分为两类，一类仅由温控装置组成，另一类则由温控装置和光学检测装置组成。其中，温控装置的主要功能在于为待测样本的体外DNA复制提供合适的温度环境，具体的，待测样本的体外DNA复制过程包括，在高温时，DNA发生变性，双链打开变成单链，在低温时，DNA单链与待测样本管内的引物按照碱基互补配对的原则进行结合，在聚合酶最适反应温度时，借助聚合酶使得DNA完成复制，在这个过程中，温控装置可以在变性温度、复性温度、延伸温度之间很好地进行控制，从而使待测样本能够完成体外DNA复制，多次重复上述三个反应步骤，便可以使微量DNA大幅增加。而这三个步骤的执行过程中需要精确控制待测样本的温度，否则研究结果将产生偏差，甚至导致检测失败。

现有的PCR仪在对待测样本进行加热升温或制冷降温处理时，在实际的运行过程中，多个待测样本之间存在较大的温度差别，进而导致多个待测样本之间在同一时刻的温度均匀性较差。因此，如何提高检测过程中多个待测样本间的温度均匀性性能是一个亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置及PCR仪，解决了温度均匀性差的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种技术方案：

一种用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置，包括：

控温模块，所述控温模块包括多个柱体，所述柱体内部开设有用于放置样本管的容纳槽，以使样本管在所述容纳槽中调节温度；

辅助加热模块，所述辅助加热模块与所述控温模块连接，所述辅助加热模块上开设多个呈矩阵式分布的通孔，所述柱体贯穿所述通孔，所述辅助加热模块上还设置多条横向加热线和多条纵向加热线，所述横向加热线位于一行所述通孔的一侧，且一条所述横向加热线对应一行所述通孔，所述纵向加热线位于一列所述通孔的一侧，且一条所述纵向加热线对应一列所述通孔，所述横向加热线和所述纵向加热线交错排布形成交点，至少部分所述交点处设置有加热器，且对应的所述交点处的所述横向加热线和所述纵向加热线均与所述加热器电连接；

控制模块分别与多条所述横向加热线和多条所述纵向加热线电性连接，所述控制模块控制多条所述横向加热线和多条所述纵向加热线依次通断电，通电时，所述横向加热线、所述纵向加热线和对应的所述加热器形成回路，以使对应的所述加热器加热对应的所述柱体；

温度传感器与所述控制模块电性连接，所述温度传感器用于检测所述柱体内部的温度，所述温度传感器用于将检测的信号传递至所述控制模块，通过所述控制模块控制所述加热器的温度。

可选的，一条所述横向加热线通电时，其余所述横向加热线不通电，且所述纵向加热线依次通电，以使所述加热器逐个加热所述柱体。

可选的，一条所述横向加热线通电时，其余所述横向加热线不通电，且多条所述纵向加热线通电，以使所述加热器成组的加热所述柱体。

可选的，多条所述横向加热线的通电持续时间不同或多条所述纵向加热线的通电持续时间不同，使所述加热器之间的加热功率不同。

可选的，所述辅助加热模块与所述控温模块可拆卸连接。

可选的，相邻的所述柱体之间均通过承载台连接，所述承载台用于支撑所述辅助加热模块。

可选的，所述柱体的顶端高度高于所述承载台的高度。

可选的，所述承载台上开设减重孔。

可选的，所述辅助加热模块上的所述通孔以m×n 的方式呈矩阵式分布,其中，所述m不小于2，所述n不小于2。

本实用新型还提供了一种技术方案：

一种PCR仪，包括：散热装置和上述的用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置，所述用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置位于所述散热装置上方；

所述用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置的加热器具有不同的加热功率。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型的用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置包括控温模块、辅助加热模块、控制模块和温度传感器，控温模块上的容纳槽用于放置样本管，使样本管在容纳槽中能够调节温度，辅助加热模块上开设呈矩阵式分布的通孔，用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置安装时样本管能够贯穿通孔并伸入到容纳槽中，辅助加热模块上还设置多条横向加热线和多条纵向加热线，横向加热线和纵向加热线以纵横交错的方式排布，并形成多个交点，至少部分交点处设置加热器，且对应的交点处的横向加热线和纵向加热线均与加热器电连接，此时相当于加热器设置在通孔周边，当辅助加热模块与控温模块连接时，每一个加热器刚好对应一个柱体，并设置在柱体的旁侧；控制模块控制多条横向加热线和多条纵向加热线依次通断电，通电时，横向加热线、纵向加热线和对应的加热器形成回路，以使对应的加热器加热柱体；当加热器加热时，能够通过热量传递对柱体进行加热，进而将热量传递至柱体内的样本管，起到对样本管辅助加热的目的，从而能够样本管进行温度补偿，以解决多个样本管之间温度均匀性较差的问题；温度传感器用于检测柱体内部的温度，即能够检测样本管的温度，然后温度传感器能够将检测的信号传递至控制模块，通过控制模块控制加热器的温度；即在控温模块对多个样本管内的待测样本进行加热升温处理时，当温度传感器感应到部分柱体的内部温度未达到预设温度时，控制模块控制辅助加热模块的多条横向加热线和多条纵向加热线依次通断电，以使对应的加热器加热对应的柱体，从而通过辅助加热模块完成对样本管的辅助加热，使多个样本管之间的温度均匀性性能得到提升。

2.本实用新型的用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置的横向加热线和纵向加热线均与加热器的连通时，加热器开启；横向加热线和纵向加热线中至少一者与加热器的断开后，加热器关闭，因此控制模块通过控制横向加热线和纵向加热线即可控制加热器的启闭，不仅使用方便，而且横向加热线和纵向加热线的排布方式也比较整齐。

3.本实用新型的用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置中相邻的柱体之间均通过承载台连接，承载台用于支撑辅助加热模块，承载台的高度决定了加热器相对样本管的位置，可以根据实际使用需求来改变承载台的位置。

4.本实用新型的用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置的承载台上开设减重孔，减重孔的设置能够减轻整个控温模块的重量。

5.本实用新型的用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置的控制模块还用于控制控温模块的温度，进而控制模块能够控制柱体的温度，能够起到主要加热的目的，当温度传感器感应到大部分或全部柱体的内部温度较低时，控制模块可以控制控温模块的温度，使全部柱体的温度升高，当温度传感器感应到少数的柱体的内部温度较低时，控制模块可以控制对应的加热器的温度，使加热器产生的热量传递至柱体，使柱体的温度升高至目标温度，从而使多个柱体内部的温度较均匀，进而能够使多个样本管在同一时刻的温度均匀性较好，最终使样本管检测结果的精确性较好。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为本实用新型的用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置的结构示意图；

图2为本实用新型的用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置的辅助加热模块的第一种结构示意图；

图3为本实用新型的用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置的控温模块的第一视角的结构示意图；

图4为样本管的结构示意图；

图5为本实用新型的用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置的辅助加热模块的电路连接示意图；

图6为本实用新型的用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置的控温模块的第二视角的结构示意图；

图7为本实用新型的用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置的辅助加热模块的第二种结构示意图；

图8为本实用新型的PCR仪的结构示意图。

图中：

1、控温模块；11、柱体；111、容纳槽；12、承载台；121、减重孔；13、安装槽；2、辅助加热模块；21、通孔；22、加热器；23、横向加热线；24、纵向加热线；3、样本管；4、散热装置。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

现有技术中的PCR仪，当待测样本进行体外DNA复制时，高温时（约为95℃左右，也称为变性温度），DNA发生变性，双链打开变成单链，在低温时（约为60℃左右，也称为复性温度），DNA单链与待测样本内的引物按照碱基互补配对的原则进行结合，在聚合酶最适反应温度（约为72℃左右，也称为延伸温度）时，借助聚合酶使得DNA完成复制，在这个过程中，温控模块可以在变性温度、复性温度、延伸温度之间进行控制，从而使待测样本能够完成体外DNA复制，但是现有的PCR仪在对待测样本进行加热升温或制冷降温处理时，温控模块的控温块上的多个容纳孔之间的温度存在差别，温度均匀性差，以致于在实际的运行过程中，导致多个待测样本管之间存在较大的温度差别，温度均匀性差，最终导致多个待测样本之间的温度均匀性性能较差，影响实验结果。

因此本实施例提供了一种用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置，解决了在PCR实验过程中待测样本间温度均匀性差的问题。

参照图1所示，本公开实施例提供了一种用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置，包括控温模块1、辅助加热模块2、控制模块和温度传感器。如图1所示，控温模块1包括多个柱体11，柱体11内部开设有用于放置样本管3的容纳槽111，以使样本管3在容纳槽111中调节温度；如图1和图2所示，辅助加热模块2与控温模块1连接，具体的，辅助加热模块2上开设多个呈矩阵式分布的通孔21，柱体11贯穿通孔21，从而使辅助加热模块2连接在控温模块1上，辅助加热模块2上还设置多条横向加热线23和多条纵向加热线24，横向加热线23位于一行通孔21的一侧，且一条横向加热线23对应一行通孔21，纵向加热线24位于一列通孔21的一侧，且一条纵向加热线24对应一列通孔21，横向加热线23和纵向加热线24交错排布形成交点，至少部分交点处设置有加热器22，且对应的交点处的横向加热线23和纵向加热线24均与加热器22电连接，此时相当于加热器22设置在通孔21周边，当辅助加热模块2与控温模块1连接时，每一个加热器22刚好对应一个柱体11，并设置在柱体11的旁侧；控制模块分别与多条横向加热线和多条纵向加热线电性连接，控制多条横向加热线23和多条纵向加热线24依次通断电，通电时，横向加热线23、纵向加热线24和对应的加热器22形成回路，以使对应的加热器22加热对应的柱体11。

应注意的是，横向加热线23与纵向加热线24交错排布所形成的交点仅仅是一个横向加热线23与纵向加热线24不相连的虚拟交点，并非是横向加热线23与纵向加热线24电连接在一起的一个电路焊点，该虚拟交点处设置加热器22，加热器22分别与该处的横向加热线23和纵向加热线24电连接，如图5所示。

在辅助加热模块2未与控温模块1连接时，如图3和图4所示，样本管3可以直接嵌设在控温模块1的柱体11内，控制模块或其他的加热装置可以控制控温模块1对样本管3进行主加热，但是，这种模式下，多个样本管3之间会存在温度差，温度均匀性较差，从而影响实验结果。而本申请通过设置辅助加热模块2，当辅助加热模块2与控温模块1连接完成后，呈如图1所示的状态，此时，盛放有待测样本的样本管3贯穿通孔21并伸入到柱体11的容纳槽111中，从而完成样本管3的放置，由于每个通孔21的周边均围设加热器22，因此相当于每个柱体11的周边均围设加热器22，当加热器22加热时，能够通过热量传递对柱体11进行加热，进而将热量传递至柱体11内的样本管3，起到对样本管3辅助加热的目的，从而能够对样本管3进行温度补偿，以解决多个样本管3之间温度均匀性较差的问题。

温度传感器与控制模块电性连接，用于检测柱体11内部的温度，即能够检测样本管3的温度，然后温度传感器能够将检测的信号传递至控制模块，通过控制模块控制加热器22的温度，即在控温模块1对多个样本管3内的待测样本进行加热升温处理时，当温度传感器感应到部分柱体11的内部温度未达到预设温度（例如变性温度）时，控制模块控制辅助加热模块2的多条横向加热线23和多条纵向加热线24依次通断电，以使对应的加热器22加热对应的柱体11，从而通过辅助加热模块2完成对样本管3的辅助加热，使多个样本管3之间的温度均匀性性能得到提升。

以下具体介绍辅助加热模块2的辅助加热原理。

如图5所示，展示了辅助加热模块2的横向加热线23、纵向加热线24和加热器22的连接电路示意图，其中，横向加热线23的一端用于与控制模块电连接或断开连接，另一端不连接电路，同理，纵向加热线的一端用于与控制模块电连接或断开连接，另一端不连接电路，其中，控制模块内部包括有控制程序和电源，控制程序控制电源的正极与横向加热线23连通、控制电源的负极与纵向加热线24连通，从而使横向加热线23、纵向加热线24和对应的加热器22形成回路，以使加热器22加热对应的柱体11，使柱体11的温度升高至目标温度，从而使多个柱体11内部的温度较均匀，进而能够使多个样本管3在同一时刻的温度均匀性较好；控制模块控制横向加热线23和纵向加热线24中至少一者与加热器22的断开后，加热器22则关闭，因此控制模块通过控制横向加热线23和纵向加热线24即可控制加热器22的启闭，通过横向加热线23和纵向加热线24这种纵横排布的连接方式以及控制模块的控制方式，以借助极少数量的加热线便可以控制多个加热器22的启闭，不仅节省了成本，而且操作也更为方便。

以下具体介绍辅助加热模块2的多种辅助加热方式。

一种加热方式为：多个加热器22单独启动，并逐个进行加热。

具体的，在一些实施例中，一条横向加热线23通电时，其余横向加热线23不通电，且纵向加热线24依次通电，以使加热器22逐个（依次）加热柱体11。例如，控制模块控制第一条横向加热线23通电，其余不通电，然后纵向加热线24逐条进行通电，且同一时间只有一条纵向加热线24通电，也就是当第一条纵向加热线24通电时，其余纵向加热线24均断电，当第二条纵向加热线24通电时，第一条和其他的纵向加热线24均断电，当第三条纵向加热线24通电时，第一条、第二条和其他对的纵向加热线24均断电，以此类推无论纵向加热线24具有多少条，均采用上述方式通断电。当第一行加热器22加热完成后，第二条横向加热线23通电，第一条和其他的横向加热线23断电，然后纵向加热线24逐条进行通电，且同一时间只有一条纵向加热线24通电，以此类推无论横向加热线23具有多少条，均采用上述方式通断电，这样可以使加热器22逐个进行加热。这里的通电方式相当于每条横向加热线23加热一段时间后，纵向加热线24均进行逐根通电。通过本申请提供的这种矩阵式温控辅助加热装置，可以使得多个加热器22逐个对对应的柱体11进行单独加热，以避免多个加热器22同时启动时，柱体11之间发生热传递，以影响柱体11的辅助加热效果，从而提高在实验过程中，样本管3之间的温度均匀性，提高实验结果的准确性。

上述的控制模块控制横向加热线23和纵向加热线24通断电顺序，以及每一个加热器22的加热功率进行设计后被记录并储存在控制模块的控制程序中。例如，加热器22逐个加热时的顺序可以是自如图5中所示的左上角开始，从左往右、从上至下依次进行，也可以是自如图5中所示的右下角开始，从右往左、从下至上依次进行，当然也可以是其他的加热顺序，此处对此并不作限制，只要保证加热器22逐个加热对应的柱体11即可；此外，每一条横向加热线23或每一条纵向加热线24的通电时间可以不同，从而使得每一个加热器22的通电时间不同，以改变每一个加热器22的加热功率，从而进一步提升样本管3之间的温度均匀性性能。另一加热方式为，加热器22被配置为多组，每一组内包括至少两个加热器22，加热器22成组启动，并一组一组的进行加热。

具体的，在一些实施例中，一条横向加热线23通电时，其余横向加热线23不通电，且多条纵向加热线24通电，以使加热器22成组的加热柱体11。例如，控制模块控制第一条横向加热线23通电，其余不通电，然后纵向加热线24多条进行通电，多条纵向加热线24可以为一组，从而纵向加热线24可以一组一组的通断电，也就是当第一组纵向加热线24通电时，其余纵向加热线24均断电，当第二组纵向加热线24通电时，第一组和其他的纵向加热线24均断电，以此类推无论纵向加热线24具有多少组，均采用上述方式通断电。当第一行加热器22加热完成后，第二条横向加热线23通电，第一条和其他的横向加热线23断电，然后纵向加热线24一组一组的进行通电，以此类推无论横向加热线23具有多少条，均采用上述方式通断电，这样可以使加热器22成组加热。这里的通电方式相当于每条横向加热线23加热一段时间后，纵向加热线24进行成组通电。

在另一些实施例中，多条横向加热线23通电时，其余横向加热线23不通电，且纵向加热线24依次通电，以使加热器22成组的加热柱体11。例如，控制模块控制多条横向加热线23通电，其余不通电，多条横向加热线23可以为一组，从而横向加热线23可以一组一组的通断电，然后纵向加热线24逐条进行通电，且同一时间只有一条纵向加热线24通电，也就是当第一条纵向加热线24通电时，其余纵向加热线24均断电，当第二条纵向加热线24通电时，第一条和其他的纵向加热线24均断电，以此类推无论纵向加热线24具有多少条，均采用上述方式通断电。当多行加热器22加热完成后，第二组横向加热线23通电，第一组和其他的横向加热线23断电，然后纵向加热线24逐条进行通电，且同一时间只有一条纵向加热线24通电，以此类推无论横向加热线23具有多少条，均采用上述方式通断电，这样可以使加热器22成组加热。

通过本申请提供的这种矩阵式温控辅助加热装置，可以使得多个加热器22同时对对应的柱体11进行加热，以提高辅助加热的速率。

在另一些实施例中，控制模块可以控制横向加热线23和纵向加热线24由外向内依次加热，此时外侧的两根纵向加热线24通电，横向加热线23逐根进行通电，即外侧的纵向加热线24通电一段时间后断开（每次纵向加热线24通电一段时间时，横向加热线23均进行逐根通电），然后内侧的纵向加热线24也依次通电一段时间后断开，从而能够对整体的柱体11进行加热。需要说明的是，加热时外侧的加热器22的加热可以功率大于内侧的加热器22的加热功率。

在一些实施例中，多条横向加热线23的通电持续时间不同或多条纵向加热线24的通电持续时间不同，使加热器24之间的加热功率不同。这里主要通过控制模块控制横向加热线23和纵向加热线24同时通电，然后不同时断电，以使不同的加热器22可以有不同的加热时间，实现对不同样本管3的不加热功率。

温度调控过程中，交点处的加热器22按顺序逐个通电发热或逐组通电发热，以对样本管3逐个或逐组进行辅助加热，从而使样本管3的温度能够达到同一温度，提高多个样本管3以及待测样本之间的温度均匀性。

应注意的是，上述步骤仅仅给出了控温模块1的部分可能的工作过程，控温模块1还可以有其他的工作过程。

这里的加热器22逐个工作为最优方案，加热器22逐个工作的目的是进一步提高样本管3的温度均匀性，防止当两个加热器22同时工作时互相之间产生热量的传导，从而影响辅助加热的效果，也进一步提高了控温精度。

此外应注意的是，每个加热器22进行工作时的加热功率不一致，这是因为当柱体11之间存在温度均匀性问题时，每个样本管3的温度不尽相同，为了使所有样本管3的温度升温到同一温度，自然对每个样本管3进行辅助加热时的加热功率是不一样。所以控制模块在控制每条纵向加热线24和每条横向加热线23通电时，通电功率依据该交点处的样本管3所需的加热功率进行设计并执行，当某些样本管3不需要进行辅助加热时，则位于该样本管3处的横向加热线23和纵向加热线24中的任意一个或两个不通电，使得该处的加热器22的加热功率为零即可。

例如,横向加热线23设置为12根，纵向加热线24设置为8根，此时会形成96个交点，因此能设计96个加热器22，并呈矩阵式分布，而此时，样本管3也设置96个，并呈矩阵式分布，而此时相当于加热器22围绕在样本管3的周围。控制模块采用脉冲宽度调制技术（PWM技术）对横向加热线23和纵向加热线24进行控制，同时被设计为在1秒或2秒中内完成对96个样本管3的一次辅助加热，这样使得96个样本管3的逐个辅助加热可以在极短的时间内完成，近似于对96个样本管3的同时辅助加热，进一步提高了多个样本管3间的温度均匀性性能。

上述的横向加热线23可以设置8根、12根或其他的根数，纵向加热线24可以设置为8根或其他的根数，具体可以根据使用需求而定。

上述的加热器22可以为加热电阻。

上述的柱体11的材料为导热材料，可以为导热金属，也可以为其他导热材料。

上述的辅助加热模块2与控温模块1可拆卸连接，能够方便辅助加热模块2的拆卸。使用时，辅助加热模块2可以直接放置在控温模块1的表面，也可以与控温模块1固定连接。

上述的辅助加热模块2上的通孔以m×n 的方式呈矩阵式分布,其中，m不小于2， n不小于2。这里的m可以设置8、12或其他的数目，n也可以设置为8或其他的数目，具体可以根据使用需求而定，例如图2和图7所示的两种辅助加热模块2，当辅助加热模块2为图7所示的情况时，辅助加热模块2可以安装在控温模块1的任意位置，从而对此处的柱体11进行辅助加热。

在一些实施例中，如图3所示，相邻的柱体11之间均通过承载台12连接，承载台12用于支撑辅助加热模块2，承载台12的高度决定了加热器22相对样本管3的位置，可以根据实际使用需求来改变承载台12的位置。

这里的承载台12的高度不同，加热器22的位置则不同，加热器22可以位于柱体11的上部、中部、底部或其他部位。

其中，柱体11的顶端高度高于承载台12的高度，因此柱体11和承载台12之间形成凹槽，在安装辅助加热模块2时，辅助加热模块2能够卡入凹槽，因此既能够起到限位的作用。同时由于辅助加热模块2卡在凹槽中，能够使得加热器22刚好贴在柱体11的外壁，因此更容易进行热量的传递。

上述的承载台12上开设减重孔121，通过减重孔121的设置能够减轻整个控温模块1的重量，同时还能节省原料成本。

在一些实施例中，如图6所示，控温模块1底部设置有安装槽13，安装槽13用于放置温度传感器，而且安装槽13可以设置多个，能够安装多个温度传感器来检测柱体11内部的温度。温度传感器与控制模块电连接，温度传感器能够将检测到的信号传递至控制模块，通过控制模块控制控温模块1和/或加热器22的温度。

用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置的工作过程：

先将控温模块1和辅助加热模块2进行安装，随后使样本管3穿过辅助加热模块1上的通孔21，最终嵌设在控温模块1的柱体11中，然后控温模块1控制柱体11升温至第一目标温度（约为95℃左右），使DNA发生变性，此时温度传感器会检测柱体11内部的温度，并将检测到的温度信号传递至控制模块，当第一温度传感器感应到部分柱体11的内部温度未达到第一目标温度时，控制模块控制辅助加热模块2启动加热，从而使加热器22产生的热量传递至柱体11，使柱体11的温度升高至第一目标温度，从而使多个柱体11内部的温度较均匀，进而能够使多个样本管3在同一时刻的温度均匀性较好，最终使样本管3检测结果的精确性较好；然后由控温模块1进行降温，降温至第二目标温度（约为60℃左右），使样本管3内的待测样本按照碱基互补配对的原则进行DNA复制，进而重复上述控温过程，以完成待测样本的复制扩增。

这里的加热器22可以单个启动，也可以多个启动，具体根据温度传感器检测到的信号而定，温度传感器会将信号传递至控制模块，控制模块控制对应的横向加热线23和纵向加热线24通电，使该横向加热线23和纵向加热线24相交处的加热器22与该横向加热线23和纵向加热线24连通，该加热器22启动加热，然后将热量传递给该加热器22周边的柱体11，使柱体11的温度升高至第一目标温度。

参照图8所示，本公开实施例提供了一种PCR仪，包括：散热装置4和用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置，用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置位于散热装置4上方，用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置的加热器22具有不同的加热功率，解决了温度均匀性差的问题。

本实施例中的用于PCR仪包括上述的用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置的结构，因为具有如上所述的相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可参照上述的用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置的描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置，其特征在于，包括：

控温模块，所述控温模块包括多个柱体，所述柱体内部开设有用于放置样本管的容纳槽，以使样本管在所述容纳槽中调节温度；

辅助加热模块，所述辅助加热模块与所述控温模块连接，所述辅助加热模块上开设多个呈矩阵式分布的通孔，所述柱体贯穿所述通孔，所述辅助加热模块上还设置多条横向加热线和多条纵向加热线，所述横向加热线位于一行所述通孔的一侧，且一条所述横向加热线对应一行所述通孔，所述纵向加热线位于一列所述通孔的一侧，且一条所述纵向加热线对应一列所述通孔，所述横向加热线和所述纵向加热线交错排布形成交点，至少部分所述交点处设置有加热器，且对应的所述交点处的所述横向加热线和所述纵向加热线均与所述加热器电连接；

控制模块分别与多条所述横向加热线和多条所述纵向加热线电性连接，所述控制模块控制多条所述横向加热线和多条所述纵向加热线依次通断电，通电时，所述横向加热线、所述纵向加热线和对应的所述加热器形成回路，以使对应的所述加热器加热对应的所述柱体；

温度传感器与所述控制模块电性连接，所述温度传感器用于检测所述柱体内部的温度，所述温度传感器用于将检测的信号传递至所述控制模块，通过所述控制模块控制所述加热器的温度。

2.根据权利要求1所述的用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置，其特征在于，一条所述横向加热线通电时，其余所述横向加热线不通电，多条所述纵向加热线依次通电，且同一时刻仅有一条所述纵向加热线通电，以使所述加热器逐个加热对应的所述柱体。

3.根据权利要求1所述的用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置，其特征在于，一条所述横向加热线通电时，其余所述横向加热线不通电，且至少两条所述纵向加热线成组同时通电，以使所述加热器成组的加热对应的所述柱体。

4.根据权利要求2或3所述的用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置，其特征在于，多条所述横向加热线的通电持续时间不同或多条所述纵向加热线的通电持续时间不同，使所述加热器之间的加热功率不同。

5.根据权利要求1-3任一项所述的用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置，其特征在于，所述辅助加热模块与所述控温模块可拆卸连接。

6.根据权利要求1-3任一项所述的用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置，其特征在于，相邻的所述柱体之间均通过承载台连接，所述承载台用于支撑所述辅助加热模块。

7.根据权利要求6所述的用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置，其特征在于，所述柱体的顶端高度高于所述承载台的高度。

8.根据权利要求6所述的用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置，其特征在于，所述承载台上开设减重孔。

9. 根据权利要求1所述的用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置，其特征在于，所述辅助加热模块上的所述通孔以m×n 的方式呈矩阵式分布,其中，所述m不小于2，所述n不小于2。

10.一种PCR仪，其特征在于，包括：散热装置和权利要求1-9任一项所述的用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置，所述用于PCR仪的矩阵式温控辅助加热装置位于所述散热装置上方。