恒溫槽調(diào)節(jié)及影響恒溫槽靈敏度因素考察報告

1、中國石油大學（華東）現(xiàn)代遠程教育實驗報告課程名稱：物理化學實驗名稱：恒溫槽調(diào)節(jié)及影響恒溫槽靈敏度因素考察實驗形式：在線模擬+現(xiàn)場實踐提交形式：在線提交實驗報告學生姓名： 學號：_ 年級專業(yè)層次：學習中心：提交時間：年月日一、實驗目的1. 了解恒溫槽的構(gòu)造及恒溫原理，考察恒溫槽靈敏度的影響因素，掌握恒溫槽的使用方法。2 學習使用熱敏電阻及自動平衡記錄儀測定溫差的方法二、實驗原理恒溫槽裝置示意圖如圖 1所示，由槽體、恒溫介質(zhì)、加熱器（或冷卻器）、溫度指示器、攪拌器和溫度控制器等部分組成。繼電器必須和接觸溫度計、加熱器配套使用。接觸溫度計是一支可以導電的特殊溫度計，又稱為導電表或水銀控制器，如圖2所

2、示。它有兩個電極，一個固定與底部的水銀球相連，另一個可調(diào)電極是金屬絲，由上部伸入毛細管內(nèi)。頂端有一磁鐵，可以旋轉(zhuǎn)螺旋絲桿，用以調(diào)節(jié)金屬絲的高低位置，從而調(diào)節(jié)設定溫度。當溫度升高時， 毛細管中水銀柱上升與一金屬絲接觸，兩電極導通，使繼電器線圈中電流斷開， 加熱器停止加熱；當溫度降低時，水銀柱與金屬絲斷開，繼電器線圈通過電流，使加熱器線路接通，溫 度又回升。如此，不斷反復，使恒溫槽控制在一個微小的溫度區(qū)間波動，被測體系的溫度也 就限制在一個相應的微小區(qū)間內(nèi)，從而達到恒溫的目的。恒溫槽的溫度控制裝置屬于通”斷”類型，當加熱器接通后，恒溫介質(zhì)溫度上升，熱量的傳遞使水銀溫度計中的水銀柱上升。但熱量的傳遞

3、需要時間，因此常出現(xiàn)溫度傳遞的滯后，往往是加熱器附近介質(zhì)的溫度超過設定溫度，所以恒溫槽的溫度超過設定溫度。同理，降溫時也會出現(xiàn)滯后現(xiàn)象。 由此可知，恒溫槽控制的溫度有一個波動范圍，并不是控制在某一固定不變的溫度。為了考察諸因素對恒溫槽靈敏度的影響，需要用熱敏電阻測量恒溫槽內(nèi)介質(zhì)溫度的漲落，一般要配用不平衡電橋和自動記錄儀。影響恒溫槽靈敏度的因素很多，大體有：（1）加熱器功率；（2）攪拌器的轉(zhuǎn)速；（3）恒溫介質(zhì)的流動性；（4）各部件的位置；（5）環(huán)境溫度與設定溫度的差值。圖1:恒溫槽的裝置示意1、浴槽；2、加熱器；3、攪拌器；4、溫度計5、接觸溫度計；6、繼電器；7、熱敏電阻圖2:接觸溫度計結(jié)構(gòu)

4、示意圖1、磁鐵；2、固定螺釘；3、螺桿；4、標鐵；5、鎢絲；6、水銀柱；7、水槽；8、接觸點引線三、實驗儀器恒溫槽、不平衡電橋、記錄儀、變壓器、變阻箱、電子繼電器、熱敏電阻四、操作步驟1、安裝恒溫槽，將加熱圈放入槽體，安裝接觸溫度計、精密溫度計，固定攪拌器，安裝攪 拌桿，調(diào)節(jié)各連線布局合理。2、 調(diào)節(jié)恒溫槽至30順時針轉(zhuǎn)動接觸溫度計上方磁鐵，調(diào)節(jié)標鐵位置，使其上連低于指定溫度1-2 °。接通電源，打開攪拌器開關(guān)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，打開電子繼電器開關(guān)。黃燈亮，加 熱器開始加熱，黃燈滅，觀察水銀溫度計，若低于30°C,以逐步逼近的調(diào)節(jié)方法，使恒溫槽溫度恒定在30°C±

5、; 0.1 °C的范圍內(nèi)。恒溫槽溫度達到30°C后，固定溫度計螺釘。3、將甲電池連接至電橋上，將電阻箱與電橋相連，接好熱敏電阻，將記錄儀信號線接至電橋上，將電壓器與電子繼電器相連。打開電源，調(diào)節(jié)好記錄儀，調(diào)節(jié)加熱器電壓為220伏,正常攪拌速度，打開電橋開關(guān)至通路。根據(jù)熱敏電阻阻值，調(diào)節(jié)電阻箱數(shù)值，觀察記錄儀畫 出的溫度波動曲線。其它條件不變，調(diào)節(jié)電壓為80伏，觀察記錄儀畫出的溫度波動曲線，考察加熱功率對恒溫槽的影響。恢復加熱器電壓220伏，降低攪拌器轉(zhuǎn)速，觀察記錄儀畫出的溫度波動曲線，考察攪拌速度對恒溫槽的影響。五、實驗數(shù)據(jù)處理實驗中記錄的不同條件下恒溫槽溫度波動峰如圖1所

6、示。從記錄紙上讀出各條件下溫度波動的峰高數(shù)，計算溫度波動值，數(shù)據(jù)列于表1中。實驗結(jié)果說明，低的加熱功率及高的攪拌速率有利于提高恒溫槽的靈敏度，實驗中采取的220V、正常攪拌（恒溫介質(zhì)液面剛有小漩渦）條件下，能夠滿足一般實驗要求恒溫槽溫 度波動在土 0.1C的靈敏度要求范圍。"tbs事 Ia_ f.ijittvan利怙圖1加熱功率及攪拌速率對恒溫槽溫度波動的影響 表1加熱功率及攪拌速率對恒溫槽靈敏度的影響條件項目220V,正常攪拌80V,正常攪拌220V,慢速攪拌峰I格數(shù)/個41.510.255.5峰n格數(shù)/個42.010.556.8峰n格數(shù)/個40.510.357.0峰平均格數(shù)/個41.310.356.4平均溫度（°）0.190.0470.26溫度波動（°）± 0.095± 0.024± 0.13說明：記錄儀0.0046 °/格六、分析及結(jié)論根據(jù)實驗得知，影響恒溫槽靈敏度的因素很多，大體有：（1）恒溫介質(zhì)的流動