恒溫槽性能測試

恒溫槽的裝配和性能測試實驗?zāi)康?.了解恒溫槽的原理，初步掌握其裝配和調(diào)試技術(shù)；2.分析恒溫槽的性能，找出合理的最佳布局；3.掌握水銀接點溫度計、熱敏電阻溫度計的基本測量原理和使用方法。物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)，如粘度、密度、蒸氣壓、表面張力、折光率等都隨溫度而改變，要測定這些性質(zhì)必須在恒溫條件下進行。一些物理化學(xué)常數(shù)如平衡常數(shù)、化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)等也與溫度有關(guān)，這些常數(shù)的測定也需恒溫，因此，掌握恒溫技術(shù)非常必要。實驗原理恒溫控制可分為兩類：一類是利用物質(zhì)的相變點溫度來獲得恒溫，但溫度的選擇受到很大限制；另外一類是利用電子調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行溫度控制，此方法控溫范圍寬、可以任意調(diào)節(jié)設(shè)定溫度。圖1玻璃恒溫槽的裝置示意圖

1.浴槽；2.加熱器；3.攪拌器；4.溫度計；5.電接點溫度計；6.繼電器；7.貝克曼溫度計（或熱敏電阻測溫裝置）

圖2

501恒溫槽的裝置示意圖

1總進線電源插頭2筒體外殼3恒溫筒上下活動支架4恒溫筒5恒溫筒加水口6冷凝管7恒溫筒蓋子8水泵進水口9水泵出水口10溫度計11接觸溫度計12電機13水泵14試驗筒加水口15加熱元件接線盒16加熱元件17攪拌葉18控制器箱19保溫層

恒溫槽是常用的一種以液體為介質(zhì)的恒溫裝置，根據(jù)溫度控制范圍，可用以下液體介質(zhì):-60～30℃用乙醇或乙醇水溶液;0～100℃用水;80～160℃用甘油或甘油水溶液;70～200℃用石蠟油、汽缸潤滑油、硅油。恒溫槽是由浴槽、溫度計、電接點溫度計、繼電器、加熱器、攪拌器和熱敏電阻測溫裝置組成，具體裝置示意圖見圖1。繼電器必須和電接點溫度計、加熱器配套使用。

電接點溫度計是一支可以導(dǎo)電的特殊溫度計，又稱為導(dǎo)電表。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D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(shè)定溫度。

當(dāng)浴槽溫度升高時，毛細管中水銀膨脹上升與上面金屬絲接觸，兩電極導(dǎo)通，使繼電器內(nèi)線圈通電產(chǎn)生磁場，加熱線路彈簧片吸下，加熱器停止加熱；當(dāng)溫度降低時，水銀收縮與金屬絲斷開，繼電器電磁效應(yīng)消失，彈簧片回到原來位置，接通加熱器線路，溫度又回升。如此反復(fù)，使恒溫槽控制在一個微小的溫度區(qū)間波動，被測體系的溫度得到控制，達到恒溫的目的。但溫度標(biāo)尺不準(zhǔn)確，只能用于控溫，它的靈敏度對控溫起關(guān)鍵作用。A:磁性螺旋調(diào)節(jié)器；B:電極引出線；C:溫度調(diào)節(jié)指示螺母；D:可調(diào)金屬絲觸點；E:溫度調(diào)節(jié)指示標(biāo)尺；F:溫度標(biāo)尺。

接點溫度計

繼電器繼電器多采用以下幾種:1.電子管繼電器一般與電接點溫度計配合使用2.晶體管繼電器一般與熱敏電阻溫度計配合使用.3.動圈式溫度控制器由于溫度控制表、雙金屬膨脹類變換器不能用于高溫，因而產(chǎn)生了可用于高溫控制的動圈式溫度控制器。采用能工作于高溫的熱電偶作為變換器。繼電器、加熱器和接點溫度計組成恒溫槽的溫度控制系統(tǒng)。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中的水銀柱上升，但熱量的傳遞需要時間，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(shè)定溫度，所以恒溫槽的溫度超過設(shè)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?？販匦Ч脡目捎渺`敏度TE表示:曲線:(a)表示恒溫槽靈敏度較高;(b)表示恒溫槽靈敏度較低;(c)表示加熱功率偏大;(d)表示加熱器功率偏小或散熱太快靈敏度與振幅成反比，與頻率成正比控溫靈敏度曲線

影響恒溫槽靈敏度的因素很多，大體有:1.恒溫介質(zhì)流動性好，傳熱性能好，控溫靈敏度就高;2.加熱器功率要適宜，熱容量要小，控溫靈敏度就高;3.攪拌器攪拌速度要足夠大，才能保證恒溫槽內(nèi)溫度均勻;4.繼電器電磁吸引電鍵，后者發(fā)生機械作用的時間愈短，斷電時線圈中的鐵芯剩磁愈小，控溫靈敏度就高;5.電接點溫度計熱容小，對溫度的變化敏感，則靈敏度高;6.環(huán)境溫度與設(shè)定溫度的差值越小，控溫效果越好。實驗用品1.玻璃恒溫槽2.超級恒溫槽3.數(shù)字溫度溫差計4.秒表5.蒸餾水6.溫度計7.膠管等實驗步驟1.恒溫槽的裝置2.恒溫槽的調(diào)試3.玻璃恒溫槽溫度波動曲線的測定4.超級恒溫槽溫度波動曲線的測定5.實驗結(jié)束，儀器復(fù)原數(shù)據(jù)處理1.記錄室溫、大氣壓、恒溫槽的設(shè)定溫度2.記錄恒溫槽溫度隨時間的變化數(shù)據(jù)3.分別作恒溫槽波動曲線，計算其靈敏度4.恒溫槽靈敏度影響因素的討論注意事項1.數(shù)字溫度溫差計插入的位置就是實驗系統(tǒng)區(qū)域。2.恒溫槽的溫度設(shè)定先略小