杭州西門子模擬量輸出/輸入模塊EM235 235-0KD22-0XA8

    造成連接不良，構(gòu)件松動(dòng)，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(guò)升降溫過(guò)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(lái)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(wèn)題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明為了解決上述問(wèn)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(guò)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(chǎng)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(jiǎn)單、成本投入小且需要的制備環(huán)境簡(jiǎn)單。開(kāi)關(guān)量 一般指的是觸點(diǎn)的“開(kāi)”與“關(guān)”的狀態(tài)，一般在計(jì)算機(jī)設(shè)備中也會(huì)用“0”或“1”來(lái)表示開(kāi)關(guān)量的狀態(tài)。杭州西門子模擬量輸出/輸入模塊EM235 235-0KD22-0XA8

    這里所使用的術(shù)語(yǔ)是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)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(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“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(qǐng)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(duì)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(duì)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(zhǎng)方體，所述N型熱電發(fā)電組件為圓柱體。稀土族元素通過(guò)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。楊浦區(qū)西門子模擬量輸出/輸入模塊6ES7531-7QF00-0AB0數(shù)字量輸入輸出信號(hào)就是開(kāi)關(guān)量信號(hào)，1或者0，模擬量信號(hào)，有2種。

    當(dāng)高溫端溫度達(dá)到960℃時(shí)，15mm模塊兩端的溫差可以達(dá)到630℃。對(duì)于1kW電爐，當(dāng)高溫端溫度達(dá)到800℃時(shí)，15mm模塊兩端的溫差也可以達(dá)到340℃。由圖中數(shù)據(jù)說(shuō)明，熱源因?yàn)楣崴俾实牟煌?，在一定時(shí)間內(nèi)會(huì)影響模塊組件兩端的溫差。大功率的熱源會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)在模塊兩端建立較大的溫差，小功率的熱源在相同時(shí)間內(nèi)只能建立較小的溫差。但是，試驗(yàn)中，即便是1kW電爐在模塊兩端產(chǎn)生的340℃溫差，對(duì)于目前常用的合金熱電模塊來(lái)講也是很大的。至于2kW電爐提供的630℃溫差，在目前已有的其他氧化物模塊報(bào)道中，也是較大的。圖2(a)、圖2(b)所示為4個(gè)3π模塊組件串聯(lián)后的輸出電壓隨溫差的變化規(guī)律。4個(gè)3π模塊組件每?jī)蓚€(gè)分為一組，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，因此兩組模塊的輸出電壓也不同。由圖中可以看到，對(duì)于分配在兩個(gè)電爐上的4個(gè)3π模塊組件，隨著熱電發(fā)電模塊兩端溫差不斷升高，模塊兩端的輸出電壓也逐漸增加。每?jī)蓚€(gè)3π模塊組件在各自溫差下都能得到。因此當(dāng)4個(gè)3π模塊組件串聯(lián)后，可以得到較大輸出電壓在。圖3(a)、圖3(b)所示為4個(gè)3π模塊組件串聯(lián)后，其中兩個(gè)3π模塊的輸出功率隨溫差的變化規(guī)律。4個(gè)3π模塊組件每?jī)蓚€(gè)分為一組。

    每個(gè)模擬量輸入模塊雖只有四個(gè)通道，但卻要占用PLC的16個(gè)I/0點(diǎn)定義號(hào)，其中有12個(gè)輸入點(diǎn)、3個(gè)輸出點(diǎn)，還有一點(diǎn)未定義。這是與前面介紹的開(kāi)關(guān)量輸入模塊在概念上完全不同的。在開(kāi)關(guān)量模塊中，其I/0定義號(hào)就是直接與外電路相接的一個(gè)個(gè)通道，但模擬量輸入模塊的這些定義號(hào)則只是與總線相接的內(nèi)部I/0通道，是把經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量信號(hào)送入總線的一些輸入點(diǎn)，及在同一模塊上的，CPU通過(guò)它們向模塊發(fā)出控制信號(hào)的輸出點(diǎn)，它們和該模塊與外電路相接的四個(gè)輸入通道完全是不同的概念。然而，其定義號(hào)范圍的規(guī)定方法卻與前面介紹過(guò)的16點(diǎn)開(kāi)關(guān)量I/0模塊相同，是由模塊插在框架上的位置決定的。例如，若模塊插在框架的第三槽中，其占用的I/0定義號(hào)將是10~17和110~117，其意義和分配情況如表65所示，還要在下面進(jìn)一步說(shuō)明。該模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理和一般的A/D轉(zhuǎn)換電路基本相同，也是由多路開(kāi)關(guān)、采樣保持電路、轉(zhuǎn)換電路等幾部分組成。表65模擬量輸入模塊I/0定義號(hào)的使用規(guī)定(以第三槽為例)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，送往CPU的八位二進(jìn)制數(shù)據(jù)輸入口。 數(shù)控系統(tǒng),S7-200PLC S7-300PLC S7-400PLC S7-1200PLC 6ES5 ET200 人機(jī)界面,觸摸屏變頻器。

    且兩個(gè)氧化物導(dǎo)熱板上銀漿涂抹區(qū)域相配合；(4)將金屬絲網(wǎng)分別放置在兩個(gè)氧化物導(dǎo)熱板的銀漿涂抹區(qū)域，并在金屬絲網(wǎng)上涂抹銀漿，在氧化物導(dǎo)熱板的金屬絲網(wǎng)上設(shè)置N型及P型熱電發(fā)電組件，將兩個(gè)氧化物導(dǎo)熱板配合對(duì)應(yīng)設(shè)置，使將N型及P型熱電發(fā)電組件位于兩個(gè)氧化物導(dǎo)熱板之間，壓實(shí)后進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，完成焊接。作為選擇的替換方案，在兩個(gè)氧化物導(dǎo)熱板之間設(shè)置若干個(gè)串聯(lián)的氧化物熱電發(fā)電模塊，制作形成一個(gè)氧化物熱電發(fā)電組，多個(gè)氧化物熱電發(fā)電組通過(guò)導(dǎo)電線連接，進(jìn)行串聯(lián)，形成氧化物熱電發(fā)電系統(tǒng)。這種設(shè)置方式，能夠方便找出連接不佳的部位并替換，避免因某一處不能良好連接，而影響整個(gè)串聯(lián)電路的正常工作。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：(1)選用的原材料成本低廉，制備工藝簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用，并且可以通過(guò)較少的模塊數(shù)量得到較大的功率輸出；(2)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)；(3)采用釬焊的工藝，在氧化物熱電模塊的發(fā)電組件(N型腿、P型腿)與上下氧化鋁導(dǎo)熱板的構(gòu)造連接處插入金屬絲網(wǎng)(如銅網(wǎng))，以銀漿為釬料，將連接處整體焊接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了熱電氧化物π型模塊構(gòu)建。 開(kāi)關(guān)量分為有源開(kāi)關(guān)量信號(hào)和無(wú)源開(kāi)關(guān)量信號(hào)，有源開(kāi)關(guān)量信號(hào)指的是“開(kāi)”與“關(guān)”的狀態(tài)是帶電源的信號(hào)。浦東新區(qū)**模擬量輸出/輸入模塊3WL11062FB664GA4ZK07R21T40

模擬量模塊有三種：模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、模擬量輸入/輸出模塊。杭州西門子模擬量輸出/輸入模塊EM235 235-0KD22-0XA8

模擬量輸入模塊：該模塊是A/D轉(zhuǎn)換模塊，具有四個(gè)的模擬量輸入通道，每通道的輸入信號(hào)可以是1~5V的電壓信號(hào)，也可以是4~20mA的電流信號(hào)。模塊能將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的八位二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，即其測(cè)量精度或稱分辨率是八位的。按十進(jìn)制表示，它所轉(zhuǎn)換成的數(shù)值范圍是0~255，提供給PLC作進(jìn)一步處理。在模塊的側(cè)面，對(duì)應(yīng)于每一輸入通道設(shè)有跨接器，用戶可以通過(guò)短接或不短接跨接器的引腳來(lái)選擇所接入的測(cè)量信號(hào)是1~5V的電壓信，還是4~20mA的電流信號(hào)。模塊中信號(hào)轉(zhuǎn)換的長(zhǎng)時(shí)間為2ms，該信號(hào)轉(zhuǎn)換是與PLC的CPU并行工作的，并不占用PLC的掃描時(shí)間。杭州西門子模擬量輸出/輸入模塊EM235 235-0KD22-0XA8