[发明专利]热电材料测试仪

说明书

技术领域

本发明涉及热电材料，尤其涉及一种能方便地测量热电材料的电导率和温差电动势、工作效率高、测量准确的热电材料测试仪。

背景技术

热电材料是一种能够实现热能和电能之间直接转换的特殊功能材料,它具有塞贝克效应、帕尔帖效应和汤姆孙效应。汤姆逊效应是导体两端有温差时产生电势的现象，帕尔帖效应是带电导体的两端产生温差（其中的一端产生热量，另一端吸收热量）的现象，两者结合起来就构成了塞贝克效应。热电材料热电性能的重要指标就是温差电动势和电导率，要测量这些指标涉及应用电子技术及热工技术，是一个复杂的工程，目前还没有一种结构简单、操作方便、测量精确的设备，这在一定程度上影响了热电材料的广泛应用。

发明内容

本发明主要解决原有测量热电材料的重要指标的设备结构复杂、操作不方便、测量精确度也不高、不适用于工业化生产的技术问题；提供一种结构简单、操作方便、测量精确且适用于工业化生产的热电材料测试仪。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括工作台及设于工作台上的箱体、电导率测量装置和温差电动势测量装置，所述的箱体的前面板上嵌装有低阻测量表、电压测量表和温度显示表，所述的低阻测量表的电流输出端、电压输入端和电导率测量装置电连接，所述的温差电动势测量装置上设有电加热元件和温度传感器，所述的电加热元件和设于箱体内的电源模块电连接，所述的温度传感器和温度显示表电连接，所述的电压测量表和温差电动势测量装置电连接。工作台上放置电导率测量装置和温差电动势测量装置便于测试操作，箱体上嵌装各种仪表便于边操作边读数，确保测试的便利及准确性。

作为优选，所述的电导率测量装置包括滑槽和左电极、右电极，所述的滑槽的一端设有固定支承座，滑槽上设有滑动支承座，滑动支承座和固定支承座对称设置，左电极、右电极分别设在固定支承座和滑动支承座上，左电极、右电极分别通过导线和所述的低阻测量表的两个电流输出端相连。需要测试的热电材料一般是呈长条状的，测试时，被夹装在左、右电极之间，低阻测量表通过两个电流输出端输出电流给夹装在左、右电极之间的热电材料。滑动支承座可以在滑槽上左右滑动，以调整左、右电极之间的距离，可以测试不同长度的热电材料。

作为优选，所述的电导率测量装置包括一块绝缘的电压测量板，电压测量板上设有两个间隔有一段距离的电压测量针，两个电压测量针分别通过导线和所述的低阻测量表的两个电压输入端相连。为了便于计算，两个电压测量针之间的距离一般取整数值，如10cm、20cm等。当热电材料通电流时，将电压测量针接触到热电材料的不同部位就能测得不同部位产生的电压值，从低阻测量表直接读取电阻值。通过电压测量板可方便地测得热电材料不同段、不同侧面的电压值，测量既精确又方便。根据相关公式，就能计算出热电材料的电导率。

作为优选，所述的滑槽上方设有和滑槽平行的丝杆，丝杆穿过所述的滑动支承座，丝杆的一端和所述的固定支承座相连，丝杆的另一端穿出滑槽的端壁并且丝杆的这一端上连接有摇柄。通过转动摇柄，可旋转丝杆，进而使滑动支承座进行左、右滑动，使得调整滑动支承座的位置变得更加方便、更加省力。

作为优选，所述的固定支承座和滑动支承座的相对侧面上嵌装有平面轴承，固定支承座和滑动支承座内均设有橡胶垫，橡胶垫垫在平面轴承的后面，两个平面轴承的相对面上设有限位圈，所述的左电极、右电极分别设于左侧限位圈、右侧限位圈的底部。热电材料的端头正好伸入限位圈内，定位更方便。通过平面轴承和橡胶垫的设置，使得夹装热电材料时夹装位置有个伸缩度，避免对热电材料产生磨损。

作为优选，所述的滑动支承座的底面呈倒置的“几”字型，底面中间的下凸块卡在所述的滑槽内，下凸块两侧的底面上设有凹槽，所述的凹槽卡在滑槽的侧壁上，所述的滑动支承座上设有和滑槽垂直的定位螺栓，定位螺栓穿过所述的凹槽。这种结构使得滑动支承座和滑槽之间有三个滑动面，确保滑动更加顺利，安装更加牢固。当移动到需要的夹装位置时，可通过拧紧螺栓，使螺栓的尾端顶住滑槽侧壁的顶面上，更有利于固定夹装位置，避免滑动支承座发生移动。