[实用新型]一种快速检测热电材料塞贝克系数的便携式设备

说明书

技术领域

本实用新型属于热电材料测试领域，具体涉及一种快速检测热电材料塞贝克系数的便携式设备。

背景技术

热电材料是在有温差的情况下利用塞贝克效应发电的材料，因此塞贝克系数的大小直接决定了热电材料性能的高低。塞贝克系数越高，材料的热电性能越好，热电转化效率越高。

塞贝克系数S的计算公式为：

其中，Temp.b和Temp.a分别为材料两端的温度；ΔV为材料在一定温差ΔT下的Seebeck电势数据。

由以上公式可知，只要准确的测量了样品两端的温差和电势数据差就可以计算出材料的塞贝克系数，同时根据塞贝克系数的正负可以判断出材料的导电类型(P型或N型)。现有的热电材料塞贝克系数检测设备主要针对科研中的变温测试和均匀性测试，这些设备通常结构复杂、体积大，需要繁琐的装样和需要较长的测量时间，因此，我们迫切需要一种结构简单，可以随身携带，不需要装样的塞贝克系数快速检测装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、体积小，便于携带和使用的快速检测热电材料塞贝克系数的便携式设备。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种快速检测热电材料塞贝克系数的便携式设备，包括便携式主机，以及与便携式主机连接的热探笔和冷探笔；所述热探笔采集样品一端的温度和电势数据，所述冷探笔采集样品另一端的温度和电势数据；所述便携式主机接收上述温度数据以及热探笔、冷探笔的电势数据，并计算出热电材料的塞贝克系数；

所述热探笔包括热探笔探头和热探笔热电偶，所述热探笔探头与热探笔热电偶连接，在热探笔热电偶上设有加热模块；

所述冷探笔包括冷探笔探头和冷探笔热电偶，所述冷探笔探头与冷探笔热电偶连接。

本实用新型使用热探笔热电偶、冷探笔热电偶作为温度传感器，将热探笔热电偶插入热探笔探头的安装孔内、冷探笔热电偶插入冷探笔探头的安装孔内，在热探笔热电偶内有加热模块可以使热探笔探头、冷探笔探头出现温差；热探笔探头和冷探笔探头接触样品时，便携式主机的显示模块上可以直接显示样品的塞贝克系数和导电类型。

按上述方案，所述便携式主机包括壳体和置于壳体内的主控模块、数据采集模块、显示模块、电池组，所述主控模块分别与数据采集模块、显示模块、电池组连接；所述数据采集模块用于接收热探笔和冷探笔采集的温度数据以及热探笔和冷探笔的电势数据数据；所述电池组为加热模块供电；所述主控模块将数据传递给显示模块进行显示，显示模块显示电池组的电量、热探笔采集的温度、冷探笔采集的温度、塞贝克效应电压、塞贝克系数、材料的导电类型、数据采集日子等。该结构能确保数据准确采集与传递，确保测量的准确性。

按上述方案，所述电池组为可充电锂电池。

按上述方案，所述壳体包括上壳体和下壳体，在上壳体上设有开关，该开关控制电池组，使电池组为主控模块和加热模块供电；在下壳体上设有充电接口、热探笔航插、冷探笔航插，所述充电接口与电池组连接，所述热探笔航插、冷探笔航插与数据采集模块连接。

按上述方案，所述上壳体和下壳体通过卡扣连接，安装和拆卸非常方便。

按上述方案，所述主控模块、数据采集模块、显示模块安设在安装板上；所述电池组置于安装板下。该结构不仅能确保连接的可靠性，还能缩小装置占用体积、便于携带。

按上述方案，所述热探笔还包括热探笔笔套、热探笔热电偶航插、热探笔航插帽，所述热探笔笔套套于热探笔热电偶外，其一端与热探笔探头连接，另一端与热探笔热电偶航插连接，热探笔热电偶航插通过热探笔航插帽与热探笔航插连接；所述加热模块套在热探笔热电偶上，且置于热探笔热电偶与热探笔笔套之间；该结构能确保热探笔的经久耐用，提高整个装置的使用寿命。

按上述方案，所述冷探笔还包括冷探笔笔套、冷探笔热电偶航插、冷探笔航插帽，所述冷探笔笔套套于冷探笔热电偶外，其一端与冷探笔探头连接，另一端与冷探笔热电偶航插连接，冷探笔热电偶航插通过冷探笔航插帽与冷探笔航插连接；该结构能确保热探笔的经久耐用，提高整个装置的使用寿命。

本实用新型控制数据采集模块的采样精度，能确保测试结果的准确性。

本实用新型的有益效果在于：

仅包括便携式主机、热探笔和冷探笔，结构简单、且减小了整个设备的体积，便于携带和使用；

在热探笔的热探笔热电偶上设有加热模块，无需再对样品进行加热，提高了测量效率，简化了测量流程，也节约了测量时间；