本实用新型专利技术公开了一种热电发电器件效率测量装置，包括热电发电片，所述的热电发电片两侧贴有金属块，热侧金属块与加热片接触，冷侧金属块另与水冷头接触，水冷头和恒温水槽连接，直流电源接电加热片；两个金属块与热电发电片通过夹具固定，夹具通过螺杆与导轨调节固定的间距；电信号采集线分别接在热电发电片的正极与负极，采集器通过电信号采集线采集电信号数据；热侧金属块与冷侧金属块上分别设置四个温度测点，通过热电偶与温度测点连接并将温度信号传输到采集器。其有益效果在于：本实用新型专利技术热电发电片效率的测量装置结构简单，成本低，测试过程简单，测量精度高，且具有测量多种规格热电发电片的功能。规格热电发电片的功能。规格热电发电片的功能。
【技术实现步骤摘要】
一种热电发电器件效率测量装置
[0001]本技术属于热电性能测试
，具体涉及一种热电发电器件效率测量装置。
技术介绍
[0002]随着能源危机和环境问题的日益加剧，基于热电效应的热电发电方式以其突出的优点引起了人们越来越多的关注。与其它发电方式相比，热电发电方式具有无机械运动部件、结构紧凑、无噪声、无污染、使用寿命长等独特的优点，被广泛应用于军事、航天特种能源、微电子、光电子器件等仪器设备和工商业产品中。
[0003]目前热电发电方式实际应用所面临的最大问题是热电发电片的发电效率低，该问题的解决除依赖于热电材料其热电转换效率的提高外，还与热电发电片效率评估方法密切相关。衡量热电发电片效率高低的重要参数为优值系数Z，其由塞贝克系数、电阻率和热导的取值决定。目前对于热电器件效率的评估基本上都是对塞贝克系数、电阻率和热导单独测量，进而计算热电器件的效率理论值，并没有直接的试验结果，因而在工程应用上没有足够的说服力。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于提供一种热电发电器件效率测量装置，它直接对热电发电器件的效率进行测量，装置结构简单，测量精度高。
[0005]本技术的技术方案如下：一种热电发电片热电性能的测量装置，包括基座，活动夹具，螺杆，导轨，水冷头，加热片，热电发电片，热电偶，电信号采集线，温度信号采集线，固定夹具，冷侧金属块，热侧金属块，采集器，直流电源和恒温水槽；
[0006]所述的热电发电片热端面贴在热侧金属块一端，冷端面贴在冷侧金属块一端，热侧金属块另一端与加热片接触，冷侧金属块另一端与水冷头接触，水冷头和恒温水槽连接，直流电源接电加热片；活动夹具的一端连接冷侧金属块，固定夹具的一端连接热侧金属块，活动夹具的另一端与导轨连接，导轨固定在基座上，固定夹具的另一端固定在基座上，螺杆穿过固定夹具并与活动夹具上的螺纹相配合，电信号采集线分别接在热电发电片的正极与负极，采集器通过电信号采集线采集电信号数据；热侧金属块与冷侧金属块上分别设置四个温度测点，通过热电偶与温度测点连接并将温度信号传输到采集器。
[0007]所述热电发电片冷热两端的接触面涂有导热硅脂。
[0008]所述热电发电片冷热两端的接触面涂有均匀的导热硅脂。
[0009]所述热侧金属块与冷侧金属块截面与热电发电片截面完全相同。
[0010]所述冷侧金属块表面包裹保温层。
[0011]所述热侧金属块表面包裹保温层。
[0012]所述热电发电片表面包裹保温层。
[0013]本技术的有益效果在于：本技术热电发电片效率的测量装置结构简单，
成本低，测试过程简单，测量精度高，且具有测量多种规格热电发电片的功能。
附图说明
[0014]图1为本技术所提供的一种热电发电器件效率测量装置结构示意图。
[0015]图中：1基座，2活动夹具，3螺杆，4导轨，5水冷头，6加热片，7热电发电片，8热电偶，9电信号采集线，10温度信号采集线，11固定夹具，12冷侧金属块，13热侧金属块，14采集器，15直流电源，16恒温水槽。
具体实施方式
[0016]下面结合附图及具体实施例对本技术作进一步详细说明。
[0017]如图1所示，一种热电发电片热电性能的测量装置，包括基座1，活动夹具2，螺杆3，导轨4，水冷头5，加热片6，热电发电片7，热电偶8，电信号采集线9，温度信号采集线10，固定夹具11，冷侧金属块12，热侧金属块13，采集器14，直流电源15和恒温水槽16；
[0018]所述的热电发电片7热端面贴在热侧金属块13一端，冷端面贴在冷侧金属块12一端，热侧金属块13另一端与加热片6接触，冷侧金属块12另一端与水冷头5接触，水冷头5和恒温水槽16连接，直流电源15接电加热片6；活动夹具2的一端连接冷侧金属块12，固定夹具11的一端连接热侧金属块13，活动夹具2的另一端与导轨4连接，导轨4固定在基座1上，固定夹具11的另一端固定在基座1上，螺杆3穿过固定夹具11并与活动夹具2上的螺纹相配合，固定夹具11通过螺杆3与导轨4调节固定的间距；电信号采集线9分别接在热电发电片7的正极与负极，采集器14通过电信号采集线9采集电信号数据；热侧金属13块与冷侧金属块1上分别设置四个温度测点，通过热电偶8与温度测点连接并将温度信号传输到采集器14。通过采集器可将采集的数据传输到计算端。
[0019]温度信号采集线10分别连接冷侧金属块12和热侧金属块13，并将冷侧金属块12和热侧金属块13温度信号传输至采集器14。所述热侧金属13块与冷侧金属块12截面与热电发电片截面完全相同，可根据热电发电片7的规格相应替换，截面积为S，并已知金属块热导率K，金属块上两个测点间距为
△
X。
[0020]所述冷侧金属块12、热侧金属块13和热电发电片7表面均包裹保温层。
[0021]使用本技术的一种热电发电片效率的测量装置进行测量的方法如下：
[0022]1)将热电发电片7置于冷侧金属块12与热侧金属块13之间，调节螺杆3将热电发电片固定；
[0023]2)通过调节直流稳压稳流电源，调节电加热片6发电功率；同时通过调节恒温浴槽流量，调节水冷头5的冷却功率，使热电发电片7冷端面和热端面之间建立稳定的预定温差，预定温差通过热电发电片两端热电偶8测得，冷侧温度为T
B
，热侧温度为T
C
，并通过数据采集器传送至计算端进行监测；
[0024]3)热侧金属块13测点温度T
D
，冷侧金属块12测点温度T
A
，通过热电发电片7两端热电偶8测得，并通过数据采集器传送至计算端进行监测；
[0025]4)通过导线10采集热电发电片7的断路电压U和短路电流I信号送计算端；
[0026]5)计算热侧金属块13热流密度q
H
＝K(T
D
‑
T
C
)/
△
X；计算冷侧金属块12热流密度q
C
＝K(T
B
‑
T
A
)/
△
X；|q
H
/q
C
‑
1|＜0.01，可认为系统为自上而下的一维热传导，热流密度为q＝
(q
H
+q
C
)/2。
[0027]6)当系统温度达到稳态后，根据电源最大输出功率的公式P
max
＝UI/4，计算得到最大输出功率为效率为η＝P/(qS)；
[0028]7)通过改变恒温浴槽流体温度和电加热片6功率，改变热电发电片7两端温差，重复步骤1)到6)，可获得不同温差下，待测热电发电片7的效率。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种热电发电器件效率测量装置，其特征在于：包括基座，活动夹具，螺杆，导轨，水冷头，加热片，热电发电片，热电偶，电信号采集线，温度信号采集线，固定夹具，冷侧金属块，热侧金属块，采集器，直流电源和恒温水槽；所述的热电发电片热端面贴在热侧金属块一端，冷端面贴在冷侧金属块一端，热侧金属块另一端与加热片接触，冷侧金属块另一端与水冷头接触，水冷头和恒温水槽连接，直流电源接电加热片；活动夹具的一端连接冷侧金属块，固定夹具的一端连接热侧金属块，活动夹具的另一端与导轨连接，导轨固定在基座上，固定夹具的另一端固定在基座上，螺杆穿过固定夹具并与活动夹具上的螺纹相配合，电信号采集线分别接在热电发电片的正极与负极，采集器通过电信号采集线采集电信号数据；热侧金属块与冷侧金属块上分别设置四个温度测点，通...
【专利技术属性】
技术研发人员：李净松，刘妍，吴其，童伟，施慧烈，王先元，
申请(专利权)人：中核武汉核电运行技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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