Efekt Seebecka umożliwia bezpośrednią konwersję ciepła w energię elektryczną. Aby ekonomicznie wykorzystać ten efekt, potrzebne są materiały, w których dana różnica temperatur w materiale generuje najwyższe możliwe napięcie elektryczne. Od kilku lat naukowcy intensywnie pracują nad rozwojem takich materiałów. Wysoka niezawodność i powtarzalność wyników pomiarów tych materiałów jest niezbędna. Wiarygodne wartości pomiarowe są również podstawą do zrozumienia procesów termodynamicznych.
Efektywność konwersji energii jest oceniana na podstawie tzw. współczynnika termoelektrycznego (ZT). Współczynnik Seebecka (S w [V/K]), przewodność elektryczna (Sigma w [S/m]), średnia temperatura bezwzględna (T w [K]) i przewodność cieplna (Lambda w [W/(m*K)]) są uwzględniane w obliczeniach tej bezwymiarowej wartości.
Wartości uzyskane metodą pomiarową są zawsze obarczone pewną niepewnością. Obliczenie ZT wymaga pomiaru trzech wymienionych parametrów termoelektrycznych. Niepewności pomiarowe poszczególnych metod są mnożone i prowadzą do wyniku, który może znacznie odbiegać od rzeczywistej wartości.
Dzięki LZT-Meter lub LSR-3/4 (LSR L31), Linseis oferuje platformę urządzeń, która rejestruje poszczególne zmienne jednocześnie. Zintegrowane oprogramowanie koryguje wpływy fałszujące i dostarcza wartość ZT bezpośrednio oprócz poszczególnych wartości materiałowych. Ponieważ współczynnik Seebecka jest uwzględniany wraz z kwadratem przy obliczaniu tej wartości, Linseis przywiązuje szczególną wagę do dokładności tego pomiaru.
Źródła błędów podczas pomiaru współczynnika Seebecka
Aby zmierzyć współczynnik Seebecka, dwie termopary są używane do określenia różnicy temperatur między dwoma punktami styku próbki ogrzewanej z jednej strony. Różnica napięć jest mierzona między dwoma przewodami termopar o tej samej polaryzacji. Zmierzone wartości tworzą krzywą napięcie-temperatura. Współczynnik Seebecka to nachylenie tej krzywej.
Fakt, że przewody w termoparach mają swój własny współczynnik Seebecka, musi być brany pod uwagę jako wpływ zakłóceń na pomiar. Ponadto
Ponieważ te czynniki zostały starannie uwzględnione podczas opracowywania platformy Linseis LSR, urządzenia pomiarowe dostarczają wartości o wysokim poziomie powtarzalności i dokładności.
Dalsze niedokładności w pomiarze współczynnika Seebecka wynikają z
- wysokie odchylenia liniowości krzywej temperatura-napięcie,
- brak konserwacji używanych termopar
i - słaby (elektryczny) kontakt między termoparami a próbką
Wysokich odchyleń liniowości krzywej temperatura-napięcie można uniknąć, wybierając optymalną różnicę temperatur.
Termopary muszą być regularnie kalibrowane. Termopary należy wymieniać w przypadku zanieczyszczenia, uszkodzenia spowodowanego reakcjami chemicznymi z próbką lub znacznego zużycia.
Ciśnienie kontaktowe między termoparą a próbką musi być wystarczająco wysokie, ale nie może prowadzić do deformacji próbki.
