《恒溫槽調(diào)節(jié)及影響恒溫槽靈敏度因素考察》實(shí)驗(yàn)報(bào)告.docx

1、中國石油大學(xué)（華東）現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)名稱：恒溫槽調(diào)節(jié)及影響恒溫槽靈敏度因素考察實(shí)驗(yàn)形式：在線模擬+現(xiàn)場實(shí)踐提交形式:在線提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：年級(jí)專業(yè)層次：學(xué)習(xí)中心：提交時(shí)間：20年6月12日一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私獍鼫夭鄣臉?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。1. 學(xué)習(xí)使用熱敏電阻及自動(dòng)平衡記錄儀測定溫差的方法二、實(shí)驗(yàn)原理恒溫糟裝置示意圖如圖1所示，由糟體、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(jì)、加熱器配套使用。接觸溫度計(jì)是-支可以導(dǎo)電的特殊溫度計(jì).又稱為導(dǎo) 電表或水銀控制器，如圖2

2、所示。它有兩個(gè)電極.一個(gè)固定與底部的水銀球和連，另個(gè)可調(diào)電極是金屬絲，由上 部伸入毛細(xì)管內(nèi)。頂端有磁鐵，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(shè)定溫度。當(dāng)溫度升高 時(shí)，毛細(xì)管中水銀柱上升與一金屬絲接觸，兩電極導(dǎo)通，使繼電器線圈中屯流斷開，加熱器停止加熱；當(dāng)溫度降低 時(shí)，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(fù)，使恒溫棲 控制在個(gè)微小的溫度區(qū)間波動(dòng)，被測體系的溫度也就限制在個(gè)相應(yīng)的微小區(qū)間內(nèi).從而達(dá)到拒溫的目的。怛溫稀的溫度控制裝置屬于“通”“斷”類型，當(dāng)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(jì)中的水銀柱上升。但熱景的傳遞

3、需要時(shí)間，因此常出現(xiàn)溫度傳遞的滯后，往往皇加熱器附近介質(zhì)的溫度超過 設(shè)定溫度.所以恒溫槽的溫度超過設(shè)定溫度.同理，降溫時(shí)也會(huì)出現(xiàn)滯后現(xiàn)象。由此可知，恒溫槽控制的溫度有-個(gè) 波動(dòng)范圍，并不是控制在某一固定不變的溫度。為了為察諸因素對素溫槽靈敏度的影響，需要用熱敏電阻測量溫 憎內(nèi)介質(zhì)溫度的漲落，-般要配用不平衡電橋和自動(dòng)記錄儀影響恒溫槽靈敏度的因素很務(wù)，大體有：（1）加熱器功率：V2）攪拌器的轉(zhuǎn)速：（3）恒溫介質(zhì)的流動(dòng)性：（4）各部件的位置；（5）環(huán)境溫度與設(shè)定溫度的差值等。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(jì)：5、接觸溫度計(jì)：6、繼電器：7、熱敏電阻圖2：接觸溫度計(jì)

4、結(jié)構(gòu)小意圖1、磁鐵；2、固定螺釘：3、螺桿：4、標(biāo)鐵：5、鐺絲：6、水銀柱：7、水糟：8、接觸點(diǎn)引線三、實(shí)驗(yàn)儀器恒溫糟電子繼電、甲電池不平衡電橋記錄儀變壓器變阻箱熱敏電阻四、操作步驟安裝恒溫糟在玻璃缸中加入蒸礙水至容積的2/3處，將加熱圈放入槽體，安裝接觸溫度計(jì)、精密溫度計(jì)，固定攪拌器，安裝攪拌桿，調(diào)節(jié)各連線布局合理。連接 好控溫電路調(diào)節(jié)恒溫糟至30C順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)接觸溫度計(jì)上方磁鐵，調(diào)節(jié)標(biāo)鐵位置，使其上連低于指定溫度l-2Co（2）接通電源，打開攪拌器開關(guān)，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，打開電r繼電器開關(guān)。黃燈亮，加熱器開始加熱，黃燈滅，稍等片刻，觀察水銀溫度計(jì)，若低于3 （TC,順時(shí)針調(diào)節(jié)接觸溫度計(jì)上方 磁鐵；黃

5、燈亮，停止預(yù)熱，黃燈滅，稍等片刻，觀察水銀溫度計(jì)，若低于30。以逐步逼近的調(diào)節(jié)方法，使恒 溫槽溫度恒定在30C0.1C的范圍內(nèi)。（4）恒溫糟溫度達(dá)到3（）。辰固定溫度計(jì)調(diào)節(jié)帽上的螺釘。恒溫5-10分鐘，待水槽各處溫度均勻后開始實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)：考察加熱蓉功率及攪拌睛轉(zhuǎn)速對恒溫槽靈敏度的影響將甲電池連接至電橋上，注意正負(fù)極：將電阻箱與電橋相連，接好熱敏電阻，將記錄儀信號(hào)線接至電橋上,將變壓器與電子繼電器相連。打開電源，調(diào)節(jié)宣程為5mv,調(diào)節(jié)記錄儀紙速為30cm/h,調(diào)節(jié)加熱器電壓為220伏，正常攪拌速度，將電橋開 關(guān)打至通路。根據(jù)熱敏電阻阻值，調(diào)節(jié)電阻箱數(shù)值，使記錄筆位置位于記錄紙中央，觀察記錄儀畫出

6、的溫度 波動(dòng)曲線。其它條件不變，調(diào)節(jié)電壓為80伏，觀察記錄儀麗出的溫度波動(dòng)曲線，考察加熱功率對恒溫槽靈敏度的影 響。恢復(fù)加熱器電壓為220伏，降低授拌器轉(zhuǎn)速，觀察記錄儀畫出的溫度波動(dòng)曲線，考察攪拌速度對恒溫槽靈敏 度的影響。（5）實(shí)推結(jié)束，關(guān)閉記錄儀電源：停止攪拌，關(guān)閉繼電器。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)中記錄的不同條件下恒溫槽溫度波動(dòng)峰如圖1所，J3從記錄紙上讀出各條件卜溫度波動(dòng)的峰高數(shù)，計(jì)算 溫度波動(dòng)及其平均值，數(shù)據(jù)列于表14。圖I加熱功率及攪拌速率對恒溫糟溫度波動(dòng)的影響表1加熱功率及攪拌速率對炬溫槽靈敏度的影響攻目220V,正常攪拌80V,正常攪拌220V,慢速攪拌峰I格數(shù)/個(gè)41.510.25

7、5.5峰II格數(shù)/個(gè)42.010.556.8峰III格數(shù)/個(gè)40.510.357.0峰平均格數(shù)/個(gè)41.310.356.4平均溫度（C）0.190.0470.26溫度波動(dòng)（C）0.0950.0240.13說明：記錄儀0.0046C/格實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中采取的220V.正常攪拌（恒溫介質(zhì)液而剛有小漩渦條件下.能夠滿足般實(shí)驗(yàn)要求恒溫槽溫度波動(dòng)在0.1 C的靈敏度要求范圍。六、分析及結(jié)論根據(jù)實(shí)驗(yàn)得知，影響恒溫糟靈敏度的因素很多，大體仃：(1) 恒溫介質(zhì)：流動(dòng)性好，傳熱性能好，則控溫靈敏度高：(2) 加熱器：功率適宜，熱容貧小，則控溫靈敏度高：(3) 攪拌器：攪拌速率要足夠大，才能保證恒溫糟內(nèi)溫度均勻；各部件的位置：加熱器、攪拌器和接觸溫度計(jì)的位置應(yīng)接近，使被加熱的液體能立即攪拌均勻，并流經(jīng)接 觸溫度計(jì)及時(shí)進(jìn)行溫度控制(4)