[實用新型]一種熱電器材發電和制冷效率的測試儀器

有效

• 申請號: 202020243056.0
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN211825796U
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 王淮慶;陳辰
• 申請（專利權）人: 王淮慶
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20;G01N25/00;G01R31/00;G01R19/00
• 代理公司: 深圳市添源知識產權代理事務所(普通合伙) 44451
• 代理人: 黎健任

本實用新型涉及熱電器材發電和制冷效率的測試儀器，包括底座、真空罩、測試裝載模塊、數據采集模塊，真空罩與底座密封連接，測試裝載模塊連接在底座上并位于真空罩內，測試裝載模塊包括加壓桿、加熱部件、上樣品臺、下樣品座、設置在下樣品座上的下樣品臺、定位桿，下樣品臺底部連接在底座上，其頂端通過定位桿與加熱部件連接，上樣品臺連接在加熱部件的底部，上樣品臺懸空在下樣品臺上方，加壓桿連接在加熱部件頂端并帶動加熱部件做豎直移動，底座在真空罩連接位內部設有多個接孔，對應多個接孔密封連接有多個接頭，測試裝載模塊通過接頭連接數據采集模塊。該測試儀器在真空環境下，輸入端和輸出端加了標準材料，增加測試發電制冷結果的可信度。

技術領域

本實用新型涉及熱電測試領域，特別涉及一種熱電器材發電和制冷效率的測試儀器。

背景技術

熱電材料能夠利用內部載流子運動實現熱能與電能的直接轉換。利用熱電材料制成的器件具有無振動、無噪聲、無污染的優點，在廢熱利用、熱電制冷等具有廣闊的應用空間。熱電材料的性能可以通過材料的ZT值來衡量，熱電材料的能量轉換效率計算公式如下：

公式中T_h為熱端溫度，T_c為冷端溫度，T_avg為二者的平均值。但是對于器件來講，焊接工藝、電極材料等因素對熱電器件的影響也是十分顯著的，簡單的使用材料的ZT值是無法評估熱電器件的真實轉換效率的。因此，準確測試熱電器件的能量轉換效率具有非常重要的意義。

對于熱電器件轉換效率的測定，雖然有個別課題組能夠搭建簡單的測試平臺。但是該類儀器還沒有統一的測試標準，商用儀器十分缺乏。

目前來看，對熱電轉換效率測試的理論研究已經十分成熟。但是在實際測試中，熱電材料的電功率測試比較精準，而熱流量卻很難測定。對于流過器件的熱流量的測試方法，目前報道的主要有以下兩種：

1.利用熱流計來測量熱傳輸的流量。這種方法雖然簡單方便，但是對于測試過程中熱傳導是否符合一維傳輸模式很難評估。

2.在輸出端用參考材料的溫度梯度來計算流過器件的熱量。這種方法能夠保證熱量的一維傳輸，但是目前還沒有基于此方法的產品上市，并且利用此方法測量計算得到的熱量值，其精確度還需要進一步探究，尤其是當溫度比較高的時候。

對于市面上的產品，主要有日本Advance-Riko公司的PEM系列。該系列的產品主要針對熱電發電效率的測量，并未涉及制冷效果的評價，系列采用的是熱流計測試流過熱電器件的熱量，系列最高測試溫度只有500度。

實用新型內容

本實用新型提供一種熱電器材發電和制冷效率的測試儀器，旨在提供一種簡單方便測試熱電器件轉換效率的裝置。

本實用新型提供一種熱電器材發電和制冷效率的測試儀器，包括底座、真空罩、測試裝載模塊、數據采集模塊，所述真空罩與底座密封連接，所述測試裝載模塊連接在底座上并位于真空罩內，所述測試裝載模塊包括加壓桿、加熱部件、用于安裝上端標準樣品的上樣品臺、下樣品座、設置在下樣品座上并用于安裝下端標準樣品的下樣品臺、定位桿，所述下樣品臺底部連接在底座上設有的裝載位置，其頂端通過定位桿與加熱部件連接，所述上樣品臺連接在加熱部件的底部，所述上樣品臺懸空在下樣品臺上方并兩者的中心均位于同一豎直軸上，所述加壓桿連接在加熱部件頂端并帶動加熱部件在定位桿上做豎直移動，所述底座在真空罩連接位內部設有多個接孔，對應多個接孔密封連接有多個接頭，所述數據采集模塊包括數據采集配件和安裝有測試記錄軟件的計算機，所述測試裝載模塊通過接頭連接數據采集配件，所述數據采集配件和計算機連接。