Способ измерения коэффициента добротности термоэлектрических материалов и приборов

ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительно вт. сзид-в аязлено 08.05.75 (21) 21316 2 151) М.Кл.е К 011. 35/34 явки Ъ с присоединениеа Государственный комите Совета Министров ССС но делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретени цитриев, В. В, Марычев, Э. И, Ки Э, В. Осипов тан, К. А, Чижиков Заявите ЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ДОБРОТНОСТИИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ И ПРИБОРОВ 54) СПОСОБ ТЕРМОЭЛю Изобретение относится к обл,асти прямогоиреобразования энергии и предназначено дляэкопрессной оценки коэффициента добротности термоэлектрических материалов, элементов и батарей, характеризующего энергетическую эффективность термоэлектрического устройства.Известные способы измерения коэффициента добротности, основанные на использовании вольтамперной характеристики термоэлементов (хметод Хармана) и сводящиесяк выделению значений отадения напряжения наомнческом оопротивле 1 лии термоэлемента и величины термо э,д.с включают в себя целый рядопераций по измере 1 лию, записи результатов и 15последующим расчет,ам 1, 21,Этот,недостаток частично устранен в измерениях, проводимых при питаниями образца постоянным токомравным действующему значению переменного тока. 20Известен способ измерения, коэффициентадобротности термоэлектрических материалови приборов, путем сравнения значений падения напряженияна образце при его питании,равнымипо величине переменным ал постоянным токами 131. Недостатком известного способа являетсянеобходимость проведения промежуточныхрасчетов, что не позволяет иопользовать его з э:хсопресстюго контроля термоэлектрических материалов и приборов.Для ускорения, процесса измерения коэффициента добротности по:предлагаесмомуспособу при питан 1 ли постоянным током измерят величину результируюшет о напряжения при включенном последовательно с образцом навстречу основному напряжению на образце источнике э.д.с. смещения, равной падению напряжения на активном сопротивлении образца.На фиг. 1 приведена схема электрической изме 1 тельной цепи; на фиг. 2 - примеры градуировки шкал: а - шкала измерителя напряжения, б - шкала измерителя величины:.Т, где г - коэффициент добротности, Т - температура; в - шкала измерителя добротности г, г - цокала измерителя добротности без переградуировки.В измерительной схеме (фиг. 1) через ооразец 1 (термоэлемент или модуль 1 от универсального источнивка питания 2 подается ток, измеряемый универсальным амперметром 3, Напряжение на образце измеряют уиивЕ- сальным вольтметром 4, в цепь которого последовательно с нтем и образцом включен 1 осточник 5 постоянной экд.с. смешения, направленной навстречу основному напряжению чла образце. В схеме целесообразно использовать универсальные источник питания и избери.45 50 55 60 65 3тельные приборы, т. е, такие, которые могут создавать (или измерять) как постоянный, так и переменный ток. Возможно также использование вместно,каждого из универсальных устройств двух специализированных - на постоянный и переменный ток с соответствующей системой коммутации.,Перед проведением основньгх измерений источником 5 устанавливают произвольнугю величину э.д.с, смещения У , в пределах шкалы вольтметра 4, замеряют вольтметром 4 значение У при отсутствии тока через образец 1 и,записывают это аначение. Затем производят,две установочные без зап 1 гси,результатов операции. Сначала пропускают от источника 2 переменный ток через образец 1 и регулируют величину этого тока до такого значения 1, чтобы падение напряжения на образце У, измеряемое вольтметром 4 при закороченном источнике 5 равнялось установленной ранее величине э.д.с. смещения У ,. Затем пропускают через образец 1 от источника 2,постоянньгй ток и регулиругот его до значения 1, равного установлеггггой ранее велггчине переменного тока 1. При сравчгении в=л.гчин постоянных и переменных напряжений и токов сравнивают абсо.чютные 1,по модулго) зачения,постоянных и деггствующие (эффективные),значения переМенных напряжений и токов, Результатом этих двух установочных операций является равенство падения напряжения на активном сопротивлении образца при пропускании через него заданного постоянного тока 1 величине э.д.с. смещения, установленной ранее, в предположении, что сопротивление образгца не зависи от характера тока,1 сч После второй установочной операции включают источник 5 в измевигельную цвпь так, чтобы э.д.с. смещения была направлена навстречу основному напряжению на образпе У, пои пропускании, через нето постоянного тока 1, и измеряют вольтметром 4,и записывают величину,результирующего напряжения О, которое оказываемся равным1 т 1.1 см Т 11 см содержащим только линейный по яТ член.Определение коэффициента добротности исследуемого образца, исходя из записи результатов измерения Уи У с учетом заме:ра температуры Т, проводят вычислением-гсмЕсли прги измерениях по описываемому способу э.д.с. смещения выбирать в пределах щкалы измерителя напряжения не произвольной, а некоторой постоянной для всех измерений величины, например У,= сопМ, то 15 20 25 30 35 40 прямым отсчетом по,шкале измерителя напряжения, отградуированггой заранее по закону гТ = У/сопМ, определяют величину гТ,Если,при измереггиях по описанному способу э.д.,с. смещения выбирать в пределах ,шкалы измерителя напряжения не произвольной величины, а определенной законом У= = с(Т, где С - постоянный для всех измерений коэффициент, то вычислительная операция по определению добротности сводитсяпри любых результатах измерений к делению величины результирующего напряжения на одну и ту же величину С и может быть заме. иена прямым отсчетом дсоротности г по шкале измерителя напряжения, отградуированной заранее по закону г = У/С.Если при измерениях по описанному способу э;д.с. смещения выбирать в пределах шкалы измерителя напряжения не произвольной величины, а определенной законам У , =10 РТ, где р - целое число или нуль, постоянное для всех измерений, то вычислительная операция по определению, добротности сводится при любых результатах измерений,к уменьшению на р гпорядков (в десятичной системе исчисления) величины результирующего напряжения У, оточитанной,по шкале измерителя напряжения без ее предварительной градуировки.Предлагавмый способ измерения коэффициента добротнострг термоэлектрических материалов и приборов позволяет в несколько раз (не гменее чем вдвое) ускорить процесс определения коэффипиента,добротности за счет отказа от промежуточных операгций измерений, за.циси,результатов измерений и пОследующих вычислений, так как измеряемые параметры исследуемых образцов считываются прямо,по гдкале измерительнсто прибора. Особенно эффективно использование,предлагаемого способа на участках оборки термоэлектрических устройспв при поточном контроле и разбраковке термоэлементов ги модулей.формула изобретенияСпоооб измерения коэффициента добротности термоэлектрических материалов и приборов путем сравнения значений падения напряжения на обрааце при его питаини равными по величине переменным и постоянньгм токами, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса измерений, при питании постоянным током измеряют величину результирующего напряжения при включеннном последовательно с образцом навстречу основному напряжению источижике э.д.с. омещения, равной падению напряжения на активном сопротивлении образца.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе:1, Наппап Т, С., Л Арр РЬуз 195829,10,р. 1373, 374.4 б Составитель В, ВаверТекред А, Камыщникова РедакторЗаказ 378 Корректор А Степано Изд.353 ИПИ Государственного ком по делам изобрет 113035, Москва, Ж.35, Тираж 9 тета Совета Мв ний н открыти аушская наб.,Подписнотров СССР ОТ, Загорский филиа 52. Мариман М, А Марычева Г. П., Симановский Л. М, Заводская лаборатория, 1970, -т 36,12, 1 с. 1523. 63. Отчет Всесоквного научно-исследовательского ин 1 ститута холодильной 1 прамышлениости,;ретистр,71045396,М., 1970,с,20 в .