[实用新型]一种真空式热电性能测试系统

说明书

本发明涉及热电测试技术领域，具体公开了一种真空式热电性能测试系统。该系统包括摇摆模块、气压模块、热力模块、被试模块以及测控模块，其中，被试模块中的被试热电器件设置在密闭的试验箱体中；所述的试验箱体上设有摇摆模块，为试验箱体提供不同的切向力；所述的试验箱体上设有气压模块，为试验箱体提供满足试验要求的真空环境；所述的试验箱体上设有热力模块，利用热力模块为被试热电器件提供热源和冷源回路；测控模块与上述各个模块相连，用于数据采集、存储，以及各模块的运动与控制。该系统可实现实际使用工况下多层复合式热电器件的综合热阻、最大输出功率以及最大能量转换效率等参数的测试。

技术领域

本发明属于热电测试技术领域，具体涉及一种真空式热电性能测试系统。

背景技术

热电器件是基于Seeback效应和Paltier效应制备的能够实现热能转换成电能的能量转换器件，该类器件因为低噪、寿命长、可靠性高而备受关注。最大能量转换效率以及最大输出功率是热电器件性能主要的衡量指标。当前研究主要集中于单个器件的性能测试与评价，受当前器件制备工艺以及材料的局限，大部分单个热电器件的面积较小、转换效率低于10％，在大功率热电装置设计过程中，涉及多层热电器件复合使用以提升整体装置效率，而多层复合式热电器件的能量转换效率以及最大输出功率并不是简单的单层器件性能叠加，因此，有必要针对多层复合式热电器件的性能进行研究，为大功率热电装置的工程应用提供技术支撑。本发明基于热电器件性能测量原理，模拟多层复合式热电器件真实使用工况，完成热电元件器件的多项性能测试，同时，具备开展器件老化考核试验的条件。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真空式热电性能测试系统，可解决实际使用工况下多层复合式热电器件的综合热阻、最大输出功率以及最大能量转换效率等参数的测试。

本发明的技术方案如下：一种真空式热电性能测试系统，该系统包括摇摆模块、气压模块、热力模块、被试模块以及测控模块，其中，被试模块中的被试热电器件设置在密闭的试验箱体中；所述的试验箱体上设有摇摆模块，为试验箱体提供不同的切向力；所述的试验箱体上设有气压模块，为试验箱体提供满足试验要求的真空环境；所述的试验箱体上设有热力模块，利用热力模块为被试热电器件提供热源和冷源回路；测控模块与上述各个模块相连，用于数据采集、存储，以及各模块的运动与控制。

所述的热力模块包括热流回路，其中，所述的热流回路包括热源体、加热器、热循环泵以及热源水箱，其中，位于所述被试热电器件上的热源体依次与加热器、热循环泵串联形成回路，并在所述的热循环泵两端并联有热源水箱。

所述的热力模块包括冷却回路，其中，所述的冷却回路包括冷却器、废液收集箱、冷源水箱以及冷循环泵，所述的冷却器、废液收集箱、冷源水箱以及冷循环泵依次串联并与被试热电器件上的冷源体相连接；所述的冷源水箱为敞口结构，其利用与之相连的上水泵为其补入冷源。

所述的冷却器两端并联设有闸阀；所述的废液收集箱与冷源水箱之间还设有第二截止阀。

所述的被试模块包括气动夹紧台、滑轨以及气动升降台，其中，所述的被试热电器件通过气动夹紧台固定安装在试验箱体内部，在所述的被试热电器件上方的试验箱体内设有滑轨，并在滑轨上安装有若干个可移动接口，可移动接口通过软管与试验箱体上的固定接口相连接，并可在滑轨范围内移动；所述的可移动接口包括冷源接口、热源接口以及电气接口，其分别与热力模块中的冷源回路、热源回路，以及试验箱体的各线路连接；所述的气动升降台设于试验箱体底端，冷源体、热源体通过气动升降台上的支撑滑块支撑定位，并与被试热电器件充分接触。