一種熱電模塊特性測(cè)試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱電模塊特性測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]熱電模塊發(fā)電的工作原理是通過(guò)在熱電模塊的上下表面建立溫差使內(nèi)部產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)從而產(chǎn)生電能。不同類型的熱電模塊發(fā)電轉(zhuǎn)換性能和耐高溫能力各不相同，且熱電模塊性能發(fā)電高效區(qū)的判斷、發(fā)電性能與各環(huán)境因素的關(guān)系、發(fā)電性能隨時(shí)間的變化等缺乏理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。而現(xiàn)有的測(cè)試裝置一般只能測(cè)試熱電模塊在冷卻水箱內(nèi)冷卻水定流量條件下的電學(xué)輸出特性，不能測(cè)試?yán)鋮s水流量變化對(duì)熱電模塊電學(xué)輸出特性的影響。且現(xiàn)有的測(cè)試裝置一般不能對(duì)包括電壓、電流、電阻、功率在內(nèi)的熱電模塊電學(xué)輸出特性進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量并保存。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足提供一種熱電模塊特性測(cè)試裝置，該裝置能實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)熱電裝置中冷熱端溫度、冷端換熱器中冷卻水流量等不同影響因素的能力，并能對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行自動(dòng)采集。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種熱電模塊特性測(cè)試裝置，其包括試驗(yàn)臺(tái)架，在試驗(yàn)臺(tái)架上設(shè)置有熱電模塊，所述熱電模塊的熱端與恒溫?zé)嵩聪噙B，冷端與冷端換熱器相連，所述熱電模塊與電子負(fù)載相連構(gòu)成回路，其特征在于，在試驗(yàn)臺(tái)架上還設(shè)置有水箱、水栗、冷卻裝置、用于控制恒溫?zé)嵩礈囟鹊臒岫藴囟瓤刂蒲b置、用于控制冷端換熱器溫度的冷端溫度控制裝置、數(shù)據(jù)采集器、電源，所述水箱的出水口與冷卻裝置的入水口相連，冷卻裝置的出水口與水栗的入水口相連，水栗的出水口與冷端換熱器的入水口相連，冷端換熱器的出水口與水箱的入水口相連，在恒溫?zé)嵩瓷显O(shè)置有第一溫度傳感器，第一溫度傳感器分別與熱端溫度控制裝置和數(shù)據(jù)采集模塊相連；在冷端換熱器上設(shè)置有第二溫度傳感器，第二溫度傳感器分別與冷端溫度控制裝置和數(shù)據(jù)采集模塊相連。
[0005]按上述技術(shù)方案，所述冷卻裝置為風(fēng)冷散熱器，所述散熱器的入水口與水箱的出水口相連，出水口與水栗相連，在水箱旁還配置有冷水機(jī)，所述冷水機(jī)與水箱上另外開(kāi)設(shè)的冷水機(jī)水路相連。
[0006]按上述技術(shù)方案，在試驗(yàn)臺(tái)架上還設(shè)置有夾緊機(jī)構(gòu)，所述夾緊機(jī)構(gòu)用于將熱電模塊的兩端分別與恒溫?zé)嵩?、冷端換熱器夾緊。
[0007]按上述技術(shù)方案，熱端溫度控制裝置包括恒溫?cái)?shù)顯熱源控制器和第一繼電器，恒溫?zé)嵩吹臏囟扔珊銣財(cái)?shù)顯熱源控制器調(diào)節(jié)，恒溫?cái)?shù)顯熱源控制器對(duì)第一溫度傳感器輸入的信號(hào)進(jìn)行分析處理并輸出開(kāi)關(guān)量，開(kāi)關(guān)量控制恒溫?zé)嵩措娐分械牡谝焕^電器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)恒溫?zé)嵩礈囟鹊恼{(diào)節(jié)；冷端溫度控制裝置包括冷端溫度控制器和第二繼電器，冷端溫度控制器對(duì)第二溫度傳感器輸入的信號(hào)進(jìn)行分析處理并輸出開(kāi)關(guān)量，開(kāi)關(guān)量控制冷卻裝置中的第二繼電器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)冷端換熱器溫度的調(diào)節(jié)。
[0008]按上述技術(shù)方案，冷端換熱器和恒溫?zé)嵩捶謩e設(shè)置在熱電模塊的上、下端，所述恒溫?zé)嵩丛O(shè)置在恒溫?zé)嵩垂潭ㄗ?，在恒溫?zé)嵩磁c恒溫?zé)嵩垂潭ㄗg設(shè)置有隔熱材料。
[0009]按上述技術(shù)方案，所述隔熱材料分為上下兩層，與恒溫?zé)嵩粗苯咏佑|的上層隔熱材料為有機(jī)硅樹(shù)脂，與恒溫?zé)嵩垂潭ㄗ苯咏佑|的下層隔熱材料為硅酸鋁陶瓷。
[0010]按上述技術(shù)方案，所述水栗為變頻水栗。
[0011]按上述技術(shù)方案，在水栗的出水口處設(shè)置有流量計(jì)，在流量計(jì)出口處安裝控制球閥，用于控制經(jīng)過(guò)冷端換熱器的冷卻水流量。
[0012]本發(fā)明所取得的有益效果為:本裝置可通過(guò)調(diào)節(jié)熱源溫度、冷源冷卻水流量和壓緊裝置壓緊力測(cè)試不同熱源溫度、不同溫差及不同壓緊力下熱電模塊的電壓、電流、電阻和功率參數(shù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)采集裝置對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，測(cè)定分析熱電模塊的發(fā)電性能，克服了傳統(tǒng)裝置需要人工進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄、分析的缺點(diǎn)；恒溫?zé)嵩赐ㄟ^(guò)兩層隔熱材料隔開(kāi)，有利于維持熱端溫度從而在熱電模塊上下表面建立足夠的溫差，保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性；可通過(guò)扭力扳手精確、均勻調(diào)節(jié)熱電模塊冷熱兩端夾緊力，使熱電模塊冷熱兩端保持良好接觸，提高熱電模塊的轉(zhuǎn)化效率；通過(guò)調(diào)節(jié)變頻水栗工作頻率，控制水閥開(kāi)度，觀察電磁流量計(jì)表頭示數(shù)，從而精確控制冷卻水流量大小。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明的主視圖。
[0014]圖2是本發(fā)明的模塊發(fā)電部分局部放大示意圖。
[0015]圖3是本發(fā)明的夾緊機(jī)構(gòu)、熱電模塊發(fā)電部分以及隔熱布置示意圖。
[0016]圖4是本發(fā)明的俯視圖。
[0017]圖5是本發(fā)明的試驗(yàn)臺(tái)架示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019]如圖1-5所示，本實(shí)施例提供了一種熱電模塊特性測(cè)試裝置，其包括試驗(yàn)臺(tái)架1，在試驗(yàn)臺(tái)架1設(shè)置有熱電模塊15、恒溫?zé)嵩?7、冷端換熱器14、夾緊機(jī)構(gòu)7、水箱、變頻水栗29、冷卻裝置、用于控制恒溫?zé)嵩?7溫度的熱端溫度控制裝置和用于控制冷端換熱器14溫度的冷端溫度控制裝置、數(shù)據(jù)采集器5、電源，其中，冷端換熱器14的主要材料為鋁合金，內(nèi)部加工有翅片，恒溫?zé)嵩?7的主要材質(zhì)為鑄銅，冷端換熱器14和恒溫?zé)嵩?7分別設(shè)置在熱電模塊15的上、下端，夾緊機(jī)構(gòu)7通過(guò)壓緊墊片12將恒溫?zé)嵩?7、熱電模塊15、冷端換熱器14夾緊；熱電模塊15的正負(fù)極引腳分別通過(guò)導(dǎo)線與電子負(fù)載6的正負(fù)極相連。在水箱上設(shè)置有水箱注水口 22、第一冷卻水路，第一冷卻水路包括水箱入水口 23、水箱出水口 25，水箱的出水口 25與冷卻裝置入水口相連，變頻水栗29的入水口與冷卻裝置出水口相連，出水口與冷端換熱器14的入水口相連，冷端換熱器的出水口與水箱的入水口 23相連，在恒溫?zé)嵩?7上設(shè)置有第一溫度傳感器，第一溫度傳感器分別與熱端溫度控制裝置和數(shù)據(jù)采集模塊相連；在冷端換熱器14上設(shè)置有第二溫度傳感器，第二溫度傳感器分別與冷端溫度控制裝置和數(shù)據(jù)采集模塊相連，其中，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括數(shù)據(jù)采集器5和計(jì)算機(jī)。
[0020]本實(shí)施例中，熱端溫度控制裝置包括恒溫?cái)?shù)顯熱源控制器4和第一繼電器9，恒溫?zé)嵩?7的溫度由恒溫?cái)?shù)顯熱源控制器5調(diào)節(jié)，恒溫?cái)?shù)顯熱源控制器5對(duì)第一溫度傳感器輸入的信號(hào)進(jìn)行分