CN209894738U - 一种高低温热电测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高低温热电测试装置，设置液氮腔通过连接法兰连接真空腔体，为待测试样品提供最低‑100℃的低温热电参数测试环境，设置加热炉为待测试样品提供最高900℃的高温热电参数测试环境，可在待测试样品两侧产生变动的或恒定的温差，通过两条铂丝线测量待测试样品两侧的电压，通过两条测温线测量待测试样品两侧的温度，从而有效的计算出待测试样品的赛贝克系数，并采用四探针法测量待测试样品的电阻率，实现热电参数测试在‑100℃到900℃高低温连续检测和超低温检测样品。
Description
技术领域
本实用新型属于热电测试技术领域，尤其涉及一种用于热电塞贝克系数和电阻率参数测试的装置。
背景技术
热电材料在温差发电和电制冷领域有广泛的用途，目前市面上通常采用热电参数测试仪对热电材料的塞贝克系数和电阻率参数进行实时测量，但是现有技术中却没有用于热电参数测试在-100℃到900℃高低温连续检测和超低温检测样品的装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高低温热电测试装置，实现热电参数测试在-100℃到900℃高低温连续检测和超低温检测样品。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：
一种高低温热电测试装置，包括依次安装在滑轨上的液氮腔、连接法兰、真空腔体和加热炉，所述液氮腔通过连接法兰连接真空腔体，所述液氮腔通过第一支架安装在滑轨上，所述第一支架底部通过滑轮与滑轨滑动连接，所述真空腔体通过第二支架安装在滑轨上，所述第二支架底部通过滑轮与滑轨滑动连接，所述加热炉固定设置在滑轨一端；
所述液氮腔一侧通过进液管连接连接法兰，所述进液管上设有液氮截止阀；
所述连接法兰通过螺栓固定安装在真空腔体一端，所述连接法兰上设有进液口、出气口、真空接口和进气接口，所述进液口连接进液管，所述出气口上连接有出气管；
所述连接法兰中部设有空心的上支柱，所述上支柱内设有四芯探针，所述四芯探针通过上支柱一侧的电线接头连接接线板；
所述真空腔体内设有两个相对的第一陶瓷片和第二陶瓷片，第一陶瓷片和第二陶瓷片之间形成样品台，所述第一陶瓷片一侧设有迂回型的制冷管，所述制冷管两端分别连接进液口和出气口，所述第一陶瓷片中部设有探针通孔；
所述样品台的两侧分别设有两条相对的铂丝线和两条相对的测温线，两条测温线均含有热电偶；
所述加热炉中部设有加热口，所述加热口与真空腔体相互配合。
进一步地，所述液氮腔顶部设有液氮注入口，所述液氮腔顶部设有气体安全阀。
进一步地，所述真空腔体一端设有隔热板，所述隔热板中部设有探针通孔。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供的高低温热电测试装置，设置液氮腔通过连接法兰连接真空腔体，为待测试样品提供最低-100℃的低温热电参数测试环境，设置加热炉为待测试样品提供最高900℃的高温热电参数测试环境，可在待测试样品两侧产生变动的或恒定的温差，通过两条铂丝线测量待测试样品两侧的电压，通过两条测温线测量待测试样品两侧的温度，从而有效的计算出待测试样品的赛贝克系数，并采用四探针法测量待测试样品的电阻率，实现热电参数测试在-100℃到900℃高低温连续检测和超低温检测样品。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型连接法兰和真空腔体的局部示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
如图1所示，本实用新型提供了一种高低温热电测试装置，包括依次安装在滑轨1上的液氮腔2、连接法兰3、真空腔体4和加热炉5，其中，滑轨1采用双滑轨。液氮腔2通过连接法兰3连接真空腔体4，液氮腔2用于为待测试样品提供最低-100℃的低温热电参数测试环境，加热炉5用于为待测试样品提供最高900℃的高温热电参数测试环境。
液氮腔2通过第一支架21安装在滑轨1上，第一支架21底部通过滑轮与滑轨1滑动连接，可沿滑轨1移动。真空腔体4通过第二支架31安装在滑轨1上，第二支架31底部通过滑轮与滑轨1滑动连接，可沿滑轨1移动。加热炉5固定设置在滑轨1一端。
液氮腔2顶部设有液氮注入口22，用于注入液氮。液氮腔2一侧通过进液管23连接连接法兰3，进液管23上设有液氮截止阀24，实现对液氮输入的控制，其中，进液管23采用双层真空不锈钢管道。液氮腔2顶部设有气体安全阀25，保证设备工作的安全。
连接法兰3通过螺栓固定安装在真空腔体4一端，连接法兰3上设有进液口32、出气口33、真空接口34和进气接口35，进液口32连接进液管23，用于将液氮输送到真空腔体4内；出气口33上连接有出气管6，出气管6可外接任意氮气回收设备对氮气进行回收；真空接口34用于连接真空泵，用于将真空腔体1内抽成真空，为待测试样品提供真空测试环境；进气接口35根据实际需要连接相应的气体存储设备，用于向真空腔体1内充入相应气体，为待测试样品提供相应测试环境。
连接法兰3中部设有空心的上支柱36，上支柱36内设有四芯探针37，四芯探针37通过上支柱36一侧的电线接头38连接接线板。
真空腔体4内设有两个相对的第一陶瓷片41和第二陶瓷片42，在第一陶瓷片41和第二陶瓷片42之间形成样品台，用于放置待测试样品，其中，第一陶瓷片41和第二陶瓷片42均采用氮化铝陶瓷片。第一陶瓷片41一侧设有迂回型的制冷管43，制冷管43两端分别连接进液口32和出气口33，用于通入液氮进行制冷。第一陶瓷片41中部设有探针通孔，四芯探针37穿过探针通孔抵在待测试样品上。
样品台的两侧分别设有两条相对的铂丝线和两条相对的测温线，两条铂丝线分别用于测量待测试样品两侧的电压，两条测温线均含有热电偶，分别用于测量待测试样品两侧的温度，其中热电偶采用K型热电偶。
真空腔体4一端设有四个隔热板44，其中隔热板44采用高纯石英板。隔热板44中部设有探针通孔。
加热炉5采用电阻丝加热，并采用温控仪表进行温度控制。加热炉5中部设有加热口51，加热口51与真空腔体4相互配合，真空腔体4可插入加热口51，通过加热炉5进行加热。
本实用新型工作时，首先将待测试样品平放在第一陶瓷片41和第二陶瓷片42之间。测量待测试样品的赛贝克系数时，将真空腔体4沿滑轨1向加热炉5方向移动，使中空腔体4一端插入加热炉5的加热口51内，打开液氮截止阀24，通过制冷管43对待测试样品一侧制冷，同时通过加热炉5对待测试样品另一侧制热，从而给待测试样品两侧产生变动的或恒定的温差，第一陶瓷片41和第二陶瓷片42分别将热量传递到待测试样品上，并实现两者间的绝缘隔离，再通过两条铂丝线分别测量待测试样品两侧的电压，通过两条测温线分别测量待测试样品两侧的温度，利用热电势和温差就计算出待测试样品的赛贝克系数。
测量待测试样品的电阻率时，取出待测试样品一侧的第二陶瓷片42，通过液氮腔2向制冷管43输入液氮给予待测试样品-100℃的测试环境，或通过加热炉5给予待测试样品900℃的测试环境，并可连续恒变温，将电流通过待测试样品，通过四芯探针37测量待测试样品上的电压，从而计算出待测试样品的电阻率，实现热电参数测试在-100℃到900℃高低温连续检测和超低温检测样品。
本实用新型提供的高低温热电测试装置，设置液氮腔通过连接法兰连接真空腔体，为待测试样品提供最低-100℃的低温热电参数测试环境，设置加热炉为待测试样品提供最高900℃的高温热电参数测试环境，可在待测试样品两侧产生变动的或恒定的温差，通过两条铂丝线测量待测试样品两侧的电压，通过两条测温线测量待测试样品两侧的温度，从而有效的计算出待测试样品的赛贝克系数，并采用四探针法测量待测试样品的电阻率，实现热电参数测试在-100℃到900℃高低温连续检测和超低温检测样品。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种高低温热电测试装置，其特征在于：包括依次安装在滑轨(1)上的液氮腔(2)、连接法兰(3)、真空腔体(4)和加热炉(5)，所述液氮腔(2)通过连接法兰(3)连接真空腔体(4)，所述液氮腔(2)通过第一支架(21)安装在滑轨(1)上，所述第一支架(21)底部通过滑轮与滑轨(1)滑动连接，所述真空腔体(4)通过第二支架(31)安装在滑轨(1)上，所述第二支架(31)底部通过滑轮与滑轨(1)滑动连接，所述加热炉(5)固定设置在滑轨(1)一端；
所述液氮腔(2)一侧通过进液管(23)连接连接法兰(3)，所述进液管(23)上设有液氮截止阀(24)；
所述连接法兰(3)通过螺栓固定安装在真空腔体(4)一端，所述连接法兰(3)上设有进液口(32)、出气口(33)、真空接口(34)和进气接口(35)，所述进液口(32)连接进液管(23)，所述出气口(33)上连接有出气管(6)；
所述连接法兰(3)中部设有空心的上支柱(36)，所述上支柱(36)内设有四芯探针(37)，所述四芯探针(37)通过上支柱(36)一侧的电线接头(38)连接接线板；
所述真空腔体(4)内设有两个相对的第一陶瓷片(41)和第二陶瓷片(42)，第一陶瓷片(41)和第二陶瓷片(42)之间形成样品台，所述第一陶瓷片(41)一侧设有迂回型的制冷管(43)，所述制冷管(43)两端分别连接进液口(32)和出气口(33)，所述第一陶瓷片(41)中部设有探针通孔；
所述样品台的两侧分别设有两条相对的铂丝线和两条相对的测温线，两条测温线均含有热电偶；
所述加热炉(5)中部设有加热口(51)，所述加热口(51)与真空腔体(4)相互配合。
2.根据权利要求1所述的一种高低温热电测试装置，其特征在于：所述液氮腔(2)顶部设有液氮注入口(22)，所述液氮腔(2)顶部设有气体安全阀(25)。
3.根据权利要求1所述的一种高低温热电测试装置，其特征在于：所述真空腔体(4)一端设有隔热板(44)，所述隔热板(44)中部设有探针通孔。
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Cited By (1)
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| CN113504268A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-10-15 | 上海大学 | 用于化物钙钛矿器件的系统级电学性能测试装置 |
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2019
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