技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生化分析設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種差示掃描量熱儀。

背景技術(shù)

熱分析(Thermal?Analysis)這一術(shù)語(yǔ)廣泛用于描述物質(zhì)的性質(zhì)與溫度的關(guān)系，是對(duì)各類物質(zhì)在很寬的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行定性、定量表征的極其有效的手段，為各國(guó)廣大科技工作者用于諸多領(lǐng)域的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究。熱分析的定義最終確定于1991年，即在程序控溫和一定氣氛下，測(cè)量樣品的某種物理性質(zhì)與溫度或時(shí)間關(guān)系的一類技術(shù)。

熱分析包括許多與溫度有關(guān)的實(shí)驗(yàn)方法，如熱重分析、差熱分析、差示掃描量熱分析、熱機(jī)械分析、動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析等。從熱分析技術(shù)的應(yīng)用來(lái)看，19世紀(jì)末到20世紀(jì)初，差熱分析法主要用來(lái)研究黏土、礦物以及金屬合金方面。到20世紀(jì)中期，熱分析技術(shù)才應(yīng)用于化學(xué)領(lǐng)域中，起初應(yīng)用于無(wú)機(jī)物領(lǐng)域，爾后才逐漸擴(kuò)展到絡(luò)合物、有機(jī)化合物和高分子領(lǐng)域中，現(xiàn)在，已成為研究高分子結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的一個(gè)相當(dāng)重要的工具。到20世紀(jì)70年代初，又開(kāi)辟了對(duì)生物大分子和食品工業(yè)方面的研究。從20世紀(jì)80年代開(kāi)始應(yīng)用于膽固醇和前列腺結(jié)石的研究以及檢測(cè)解毒藥的毒素和酶活性等。現(xiàn)在，熱分析技術(shù)已滲透到物理、化學(xué)、化工、石油、冶金、地質(zhì)、建材、纖維、塑料、橡膠、有機(jī)、無(wú)機(jī)、低分子、高分子、食品、地球化學(xué)、生物化學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。

差示掃描量熱法(Differential?Scanning?Calorimetry，以下簡(jiǎn)稱DSC)：是在程序溫度控制下測(cè)量待測(cè)物質(zhì)與參比物之間能量差或功率差隨溫度變化的一種技術(shù)，其可以精確測(cè)量各種材料的熱學(xué)特性，如比熱、相變溫度、結(jié)晶特性、相變潛熱等等。其按照工作原理又可分為：熱流型DSC、功率補(bǔ)償型DSC、調(diào)制式DSC(即MDSC)。熱流型DSC是按程序控溫改變樣品、參比物溫度時(shí)，測(cè)量待測(cè)樣品和參比物之間因溫差而產(chǎn)生的熱流量差與溫度或時(shí)間的關(guān)系。此類測(cè)量中，待測(cè)樣品和參比物的溫差與熱流量差成一定比例關(guān)系。功率補(bǔ)償DSC，在程序控溫并保持樣品參比物溫度相等時(shí)，測(cè)量輸給樣品和參比物的熱流量差與溫度或時(shí)間的關(guān)系；調(diào)制式DSC(MDSC)是DSC技術(shù)的新發(fā)展，該法是對(duì)溫度程序施加正弦疊加，形成熱流量和溫度信號(hào)的非線性調(diào)制，從而可將總熱流信號(hào)分解成可逆和不可逆熱流成分。

目前商業(yè)化的差示掃描量熱儀的測(cè)量精度已經(jīng)達(dá)到μW量級(jí)，如法國(guó)Setaram公司生成的高靈敏度微量熱計(jì)Micro?DSCШ。差示掃描量熱儀微型化的精度必須達(dá)到μW以下，甚至是nW量級(jí)。發(fā)展微型差示掃描量熱儀的一種思路是從上往下，在現(xiàn)有儀器的基礎(chǔ)上繼續(xù)縮小尺寸，日本千葉大學(xué)的研究組已于2005年實(shí)現(xiàn)了測(cè)量精度在nW的微型差示掃描量熱儀，并且憑借其高靈敏度做出了多項(xiàng)研究工作。微型化的另一種思路是從下往上，利用微納米加工技術(shù)在硅片上刻蝕出納米尺度下的差示掃描量熱儀(Nano-DSC)，并用于相關(guān)測(cè)量。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，差示掃描量熱儀這種被廣泛應(yīng)用的量熱儀器，微型化和高精化是其發(fā)展的必然方向。

綜上所述，上述差示掃描量熱儀均具有較大的體積，不方便隨身攜帶，且只能通過(guò)有線方式與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換及通信。到目前為止，尚無(wú)一種便攜式微型差示掃描量熱儀可實(shí)現(xiàn)與手機(jī)間的無(wú)線數(shù)據(jù)交換及通信，從而實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地快捷的熱分析。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：如何提供一種可以與外界終端(如手機(jī)、計(jì)算機(jī))進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)通信的差示掃描量熱儀。

(二)技術(shù)方案

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種差示掃描量熱儀，其包括：系統(tǒng)控制單元200，以及分別與其連接的測(cè)試單元300、數(shù)據(jù)單元400和通信單元500；

所述系統(tǒng)控制單元200用于控制所述測(cè)試單元300、數(shù)據(jù)單元400和通信單元500實(shí)現(xiàn)各自的功能；

所述測(cè)試單元300連接所述數(shù)據(jù)單元400，用于在溫度控制和氣氛控制下對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行差示掃描量熱法測(cè)試；

所述數(shù)據(jù)單元400用于采集和存儲(chǔ)所述差示掃描量熱法測(cè)試的過(guò)程中得到的數(shù)據(jù)，以及用于存儲(chǔ)外界終端發(fā)送的溫度控制指令；

所述通信單元500包括用于與外界終端進(jìn)行通信的無(wú)線通信接口501。

優(yōu)選地，所述差示掃描量熱儀還包括用于為系統(tǒng)控制單元200、測(cè)試單元300、數(shù)據(jù)單元400以及通信單元500供電的電源單元600，以及用于安裝和支撐所述系統(tǒng)控制單元200、測(cè)試單元300、數(shù)據(jù)單元400、通信單元500和電源單元600的基底100。

優(yōu)選地，所述測(cè)試單元300包括測(cè)試腔體301，以及分別與所述測(cè)試腔體301連接的溫度控制器302和氣氛控制器303；