寶山區(qū)SIEMENS模擬量輸出/輸入模塊RS485-Modbus-RTU

    造成連接不良，構(gòu)件松動，造成電阻變大，甚至產(chǎn)生斷裂等不可恢復(fù)性損壞?，F(xiàn)有的熱電模塊以合金材料為基礎(chǔ)，在導(dǎo)熱板和合金熱電材料之間敷以焊料，通過升降溫過程使焊料固化，達(dá)到將合金熱電材料和導(dǎo)熱板連接起來的目的。合金材料本身制備溫度較低(<800℃)，使用的焊料融化溫度也低(<600℃)，不能適用于高溫和大溫差的熱電發(fā)電領(lǐng)域。即使在較低溫度的熱電發(fā)電領(lǐng)域，合金熱電材料也存在容易氧化、成本高、含有重金屬等問題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種氧化物熱電發(fā)電模塊、系統(tǒng)及制備方法，本發(fā)明能夠獲得較好的熱電發(fā)電性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了器件自身及使用過程的綠色環(huán)保和低成本。本發(fā)明的一種目的是提供一種氧化物熱電發(fā)電模塊，該模塊為π型組件，用氧化物組件取代傳統(tǒng)合金組件，具有耐高溫、可應(yīng)用于大溫差、不易氧化、高溫性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的第二目的是提供一種基于上述發(fā)電模塊的發(fā)電系統(tǒng)，本系統(tǒng)可以獲得較好的熱電發(fā)電性質(zhì)與效率，能夠?yàn)榛鹆Πl(fā)電站等場合的廢熱利用提供良好的解決方案。本發(fā)明的第三目的是提供一種制備上述氧化物熱電發(fā)電模塊的方法，本方法操作簡單、成本投入小且需要的制備環(huán)境簡單。脈沖量就是瞬間電壓或電流由某一值躍變到另一值的信號量。寶山區(qū)SIEMENS模擬量輸出/輸入模塊RS485-Modbus-RTU

    這里所使用的術(shù)語是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。本申請的一種典型的實(shí)施方式中，如圖4所示，一種氧化物熱電發(fā)電模塊，包括兩個(gè)上下布設(shè)的氧化物導(dǎo)熱板，兩個(gè)氧化物導(dǎo)熱板之間設(shè)置有N型及P型熱電發(fā)電組件，所述熱電發(fā)電組件與氧化物導(dǎo)熱板固定連接，所述N型及P型熱電發(fā)電組件均摻雜有稀土族元素，且與氧化物導(dǎo)熱板的接觸面均設(shè)置有金屬絲網(wǎng)，以形成導(dǎo)電電極。兩個(gè)氧化物導(dǎo)熱板的相對的一面上，涂抹有銀漿，且兩個(gè)氧化物導(dǎo)熱板涂抹的銀漿位置相對應(yīng)。N型及P型熱電發(fā)電組件均為氧化物熱電發(fā)電材質(zhì)，錳酸鈣、鈷酸鈣、鈷酸鑭、碳酸鍶或氧化鋅等氧化物材料。P型熱電發(fā)電組件為長方體，所述N型熱電發(fā)電組件為圓柱體。稀土族元素通過固相反應(yīng)方法摻雜至熱電發(fā)電組件內(nèi)。所述的稀土元素氧化物是指元素周期表中原子序數(shù)為57到71的15種鑭系元素氧化物，以及與鑭系元素化學(xué)性質(zhì)相似的鈧(Sc)和釔(Y)共17種元素的氧化物。鎮(zhèn)江主營模擬量輸出/輸入模塊6ES7531-7QF00-0AB0一般的都有220VAC, 24VDC等信號。

    模擬量模塊的模擬值表示(1)模擬值轉(zhuǎn)換CPU始終以二進(jìn)制格式來處理模擬值。模擬輸入模塊將模擬過程信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式模擬輸出模塊將數(shù)字輸出值轉(zhuǎn)換為模擬信號。(2)16位分辨率的模擬值表示數(shù)字化模擬值適用于相同額定范圍的輸入和輸出值。輸出的模擬值為二進(jìn)制補(bǔ)碼形式的定點(diǎn)數(shù)。西門子模擬量輸入模塊，模擬量輸出模塊，數(shù)字量輸入模塊，數(shù)字量輸出模塊，集成在一起的輸入輸出模塊，就是說在同一個(gè)模塊上既有輸入信號，也有輸出信號。模擬量模塊有輸入輸出在一起的，開關(guān)量模塊也有輸入輸出在一起的。這樣的模塊可以節(jié)省空間。因?yàn)槿绻皇沁@樣集成在一起的話的話，需輸入輸出的話，至少要訂購兩個(gè)模塊，如果這樣安排只要一個(gè)模塊就行了。

     工業(yè)遠(yuǎn)程以太網(wǎng)I/O數(shù)據(jù)采集模塊內(nèi)嵌32位高性能微處理器MCU，集成1個(gè)工業(yè)級10/100M自適應(yīng)以太網(wǎng)接口支持標(biāo)準(zhǔn)的Modbus協(xié)議，可輕松地實(shí)現(xiàn)與第三方SCADA軟件、PLC、HMI設(shè)備整合應(yīng)用。自帶一路RS485接口使其具備良好的擴(kuò)展性，可通過RS485總線級聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)的ModbusRTUI/O設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字量、模擬量、熱電阻IO模塊的組合，節(jié)省成本。同時(shí)，本設(shè)備具有叢機(jī)寄存器映射的功能，叢機(jī)的數(shù)據(jù)均自動采集到本機(jī)的映射存儲區(qū)，上位機(jī)查詢時(shí)無需等待便可快速響應(yīng)，滿足了工業(yè)現(xiàn)場苛刻及時(shí)性功能需求。大致分為模擬量輸入/輸出模塊，高速計(jì)數(shù)器模塊，定位模塊、旋轉(zhuǎn)角角檢測模塊，通信接口模塊等。

    將上述制成的三個(gè)π組件在高溫下燒結(jié)固化。燒結(jié)固化的方式如下：將3π組件放入加熱箱中，從室溫開始加熱，經(jīng)過180min緩慢將溫度升到850℃，然后在850℃下保溫60min，結(jié)束加熱，自動降溫至室溫，模塊燒結(jié)固化完成。多個(gè)3π模塊組件的串聯(lián)為得到較好的熱電發(fā)電效果，實(shí)際應(yīng)用中要將若干個(gè)3π模塊組件串聯(lián)。本發(fā)明中通過銅片將銅導(dǎo)線夾持在每個(gè)3π模塊組件之間，實(shí)現(xiàn)將4個(gè)3π模塊組件串聯(lián)。對搭建的熱電發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行測試實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中在模塊的一端加熱，另一端自然散熱。本測試中使用多功能數(shù)據(jù)掃描卡配合KEITHLEY2010測試熱電發(fā)電模塊兩端的溫度和輸出電壓，以10s為間隔用KEITHLEY2010記錄下模塊的輸出電壓。實(shí)驗(yàn)中將4個(gè)3π模塊組件每兩個(gè)分為一組，共兩組，分別放置在2kW和1kW的電爐上。以電爐作為熱源，緊貼電爐的一端為高溫端，另一端自然散熱，為低溫端。圖1所示為4個(gè)3π模塊組件串聯(lián)后兩端的溫差隨高溫端溫度的變化規(guī)律。由圖中可以看到，隨著該熱電發(fā)電模塊高溫端溫度不斷升高，模塊高溫端和低溫端的溫度差也逐漸增加。測試過程中作為熱源的兩個(gè)電爐固定功率，持續(xù)給各自的2個(gè)3π模塊組件供熱。模塊兩端的溫差也受到電爐加熱功率的影響，從圖中可以看到。對于2kW電爐。 無源開關(guān)量信號指的是“開”和“關(guān)”的狀態(tài)時(shí)不帶電源的信號，一般又稱之為干接點(diǎn)。鎮(zhèn)江主營模擬量輸出/輸入模塊6ES7531-7QF00-0AB0

所以測得的電阻信號無論在時(shí)間上還是在數(shù)量上都是連續(xù)的。寶山區(qū)SIEMENS模擬量輸出/輸入模塊RS485-Modbus-RTU

    分配到兩個(gè)不同功率的電爐上。由上文可知，兩組模塊兩端的溫差不同，導(dǎo)致兩組模塊的輸出電壓也不同，相應(yīng)的輸出功率也有區(qū)別。實(shí)驗(yàn)中測量了4個(gè)3π模塊組件中2個(gè)3π模塊的功率。這兩個(gè)3π模塊處于不同的電爐上，兩端有不同的溫差。有圖中可以看到，模塊兩端溫差越大，輸出功率越大。當(dāng)處于2kW爐子上的一個(gè)3π模塊兩端溫差在550℃時(shí)，輸出功率可以在40mW左右。處于1kW爐子上的一個(gè)3π模塊兩端溫差在450℃時(shí)，輸出功率也在25mW左右。由此可以估算，處于兩個(gè)加熱爐上的4個(gè)3π模塊組件總共的功率輸出在130mW左右。表1：不同氧化物熱電材料制備發(fā)電模塊的數(shù)據(jù)對比表1所示為不同氧化物熱電材料制備的發(fā)電模塊的數(shù)據(jù)對比。由表中數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明通過摻雜改性的CaMnO3和Ca3Co4O9基氧化物構(gòu)建熱電發(fā)電模塊，可以在較高的溫度下使用，能夠在模塊兩端實(shí)現(xiàn)較大的溫差。并且與其他現(xiàn)有技術(shù)相比，在相近的工作溫度下，本發(fā)明可以通過使用較少的π型模塊，實(shí)現(xiàn)較大的功率輸出。其中，所提到的對比試驗(yàn)的現(xiàn)有技術(shù)分別為：從測試結(jié)果上看，本發(fā)明用氧化物組件取代傳統(tǒng)合金組件，具有耐高溫、可應(yīng)用于大溫差、不易氧化、高溫性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。寶山區(qū)SIEMENS模擬量輸出/輸入模塊RS485-Modbus-RTU