[實用新型]一種快速檢測熱電材料塞貝克系數的便攜式設備

有效

• 申請號: 201720712322.8
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN206906292U
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 繆向水;吳遵紅;童浩;王愿兵;羅景庭;曹元成;閆繼;蔡穎銳;房山;喬偉;彭成淡;李小平
• 申請（專利權）人: 武漢嘉儀通科技有限公司
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20;G01N25/72
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 許美紅

技術領域

本實用新型屬于熱電材料測試領域，具體涉及一種快速檢測熱電材料塞貝克系數的便攜式設備。

背景技術

熱電材料是在有溫差的情況下利用塞貝克效應發電的材料，因此塞貝克系數的大小直接決定了熱電材料性能的高低。塞貝克系數越高，材料的熱電性能越好，熱電轉化效率越高。

塞貝克系數S的計算公式為：

其中，Temp.b和Temp.a分別為材料兩端的溫度；ΔV為材料在一定溫差ΔT下的Seebeck電勢數據。

由以上公式可知，只要準確的測量了樣品兩端的溫差和電勢數據差就可以計算出材料的塞貝克系數，同時根據塞貝克系數的正負可以判斷出材料的導電類型(P型或N型)。現有的熱電材料塞貝克系數檢測設備主要針對科研中的變溫測試和均勻性測試，這些設備通常結構復雜、體積大，需要繁瑣的裝樣和需要較長的測量時間，因此，我們迫切需要一種結構簡單，可以隨身攜帶，不需要裝樣的塞貝克系數快速檢測裝置。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種結構簡單、體積小，便于攜帶和使用的快速檢測熱電材料塞貝克系數的便攜式設備。

本實用新型所采用的技術方案是：

一種快速檢測熱電材料塞貝克系數的便攜式設備，包括便攜式主機，以及與便攜式主機連接的熱探筆和冷探筆；所述熱探筆采集樣品一端的溫度和電勢數據，所述冷探筆采集樣品另一端的溫度和電勢數據；所述便攜式主機接收上述溫度數據以及熱探筆、冷探筆的電勢數據，并計算出熱電材料的塞貝克系數；

所述熱探筆包括熱探筆探頭和熱探筆熱電偶，所述熱探筆探頭與熱探筆熱電偶連接，在熱探筆熱電偶上設有加熱模塊；

所述冷探筆包括冷探筆探頭和冷探筆熱電偶，所述冷探筆探頭與冷探筆熱電偶連接。

本實用新型使用熱探筆熱電偶、冷探筆熱電偶作為溫度傳感器，將熱探筆熱電偶插入熱探筆探頭的安裝孔內、冷探筆熱電偶插入冷探筆探頭的安裝孔內，在熱探筆熱電偶內有加熱模塊可以使熱探筆探頭、冷探筆探頭出現溫差；熱探筆探頭和冷探筆探頭接觸樣品時，便攜式主機的顯示模塊上可以直接顯示樣品的塞貝克系數和導電類型。

按上述方案，所述便攜式主機包括殼體和置于殼體內的主控模塊、數據采集模塊、顯示模塊、電池組，所述主控模塊分別與數據采集模塊、顯示模塊、電池組連接；所述數據采集模塊用于接收熱探筆和冷探筆采集的溫度數據以及熱探筆和冷探筆的電勢數據數據；所述電池組為加熱模塊供電；所述主控模塊將數據傳遞給顯示模塊進行顯示，顯示模塊顯示電池組的電量、熱探筆采集的溫度、冷探筆采集的溫度、塞貝克效應電壓、塞貝克系數、材料的導電類型、數據采集日子等。該結構能確保數據準確采集與傳遞，確保測量的準確性。

按上述方案，所述電池組為可充電鋰電池。

按上述方案，所述殼體包括上殼體和下殼體，在上殼體上設有開關，該開關控制電池組，使電池組為主控模塊和加熱模塊供電；在下殼體上設有充電接口、熱探筆航插、冷探筆航插，所述充電接口與電池組連接，所述熱探筆航插、冷探筆航插與數據采集模塊連接。

按上述方案，所述上殼體和下殼體通過卡扣連接，安裝和拆卸非常方便。

按上述方案，所述主控模塊、數據采集模塊、顯示模塊安設在安裝板上；所述電池組置于安裝板下。該結構不僅能確保連接的可靠性，還能縮小裝置占用體積、便于攜帶。

按上述方案，所述熱探筆還包括熱探筆筆套、熱探筆熱電偶航插、熱探筆航插帽，所述熱探筆筆套套于熱探筆熱電偶外，其一端與熱探筆探頭連接，另一端與熱探筆熱電偶航插連接，熱探筆熱電偶航插通過熱探筆航插帽與熱探筆航插連接；所述加熱模塊套在熱探筆熱電偶上，且置于熱探筆熱電偶與熱探筆筆套之間；該結構能確保熱探筆的經久耐用，提高整個裝置的使用壽命。

按上述方案，所述冷探筆還包括冷探筆筆套、冷探筆熱電偶航插、冷探筆航插帽，所述冷探筆筆套套于冷探筆熱電偶外，其一端與冷探筆探頭連接，另一端與冷探筆熱電偶航插連接，冷探筆熱電偶航插通過冷探筆航插帽與冷探筆航插連接；該結構能確保熱探筆的經久耐用，提高整個裝置的使用壽命。

本實用新型控制數據采集模塊的采樣精度，能確保測試結果的準確性。

本實用新型的有益效果在于：

僅包括便攜式主機、熱探筆和冷探筆，結構簡單、且減小了整個設備的體積，便于攜帶和使用；

在熱探筆的熱探筆熱電偶上設有加熱模塊，無需再對樣品進行加熱，提高了測量效率，簡化了測量流程，也節約了測量時間；