实验一 恒温槽装配和性能测试.doc

实验一 恒温槽的装配和性能测试一、实验目的：1.了解恒温槽的构造及恒温原理，初步掌握其装配和调试的基本技术。2.绘制恒温槽灵敏度曲线。3.掌握水银接点温度计，继电器的基本测量原理和使用方法。4.掌握乌氏粘度计的构造和使用方法。二、实验原理：恒温槽使实验工作中常用的一种以液体为介质的恒温装置。用液体作介质的优点是热容量大和导热性好，从而使温度控制的稳定性和灵敏度大为提高。根据温度控制的范围，可采用下列液体介质：-6030乙醇或乙醇水溶液；090水；80160甘油或甘油水溶液；70200液体石蜡、汽缸润滑油、硅油。恒温槽通常由下列构件组成：1、槽体：如果控制的温度同室温相差不是太大，则用敞口大玻璃缸作为槽体是比较满意的。对于较高和较低温度，则应考虑保温问题。具有循环泵的超级恒温槽，有时仅作供给恒温液体之用，而实验则在另一工作槽中进行。2、加热器及冷却器：如果要求恒温的温度高于室温，则须不断向槽中供给热量以补偿其向四周散失的热量；如恒温的温度低于室温，则须不断从恒温槽取走热量，以抵偿环境向槽中的传热。在前一种情况下，通常采用电加热器间歇加热来实现恒温控制。对电加热器的要求是热容量小、导热性好，功率适当。选择加热器的功率最好能使加热和停止的时间约各占一半。3、温度调节器：温度调节器的作用是当恒温槽的温度被加热或冷却到指定值时发出信号，命令执行机构停止加热或冷却；离开指定温度时则发出信号，命令执行机构继续工作。目前普遍使用的温度调节器是汞定温度计。它与汞温度计不同之处在于毛细管中悬有以根可上下移动的金属丝，两根金属丝再与温度控制系统连接。4、温度控制器：温度控制器常由继电器和控制电路组成，故又称电子继电器。从定温机来的信号，经控制电路放大后，推动继电器去开关电热器。5、搅拌器：加强液体介质的搅拌，对保证恒温槽温度均匀起着非常重要的作用。设计一个优良的恒温槽应满足的基本条件是：（1）定温计灵敏度高，（2）搅拌强烈而均匀，（3）加热器导热良好而且功率适当，（4）搅拌器、定温计和加热器相互接近，使被加热的液体能立即搅拌均匀并流经定温计及时进行温度控制。三、乌氏粘度计的构造及测量原理1、乌氏粘度计的构造2、粘度计测量原理：测定粘度时通常测定一定体积的液体流经一定长度垂直的毛细管所需的时间，根据泊塞耳公式计算其粘度：但通过此方法直接测定液体的绝对粘度较难，所以可通过测量未知液体与标准液体（水）的相对粘度，通过下式进行计算：、三、实验装置 四、实验步骤：（一）恒温槽操作步骤：1、根据所给元件和仪器，安装恒温槽，并接好线路。经教师检查完毕，方可接通电源。2、槽体中放入约4/5容积的蒸馏水。3、旋松水银接点温度计上端的调节帽上的固定螺丝，旋转调节帽，使水银接点温度计的温度较希望控制的温度低一定温度，打开搅拌器，继电器。然后加热。加热过程中要严格观察恒温槽中的精密温度计，以防实际温度超过设定温度。4、仔细观察恒温槽中的精密温度计，根椐其与控制温度差值的大小，进一步旋转调节帽来调节接点温度计，反复进行，直到实际温度在设定温度的一定范围内波动。调节时刚开始可以调节幅度大些，当实际温度快接近设定温度时，调节幅度要很小，不然很容易冲温。5、将调节帽固定螺丝旋紧，使之不再转动。6、记录温度随时间的变化值，以时间作为横坐标，实际温度与设定温度的温差作为纵坐标，绘制恒温槽灵敏度曲线。7、实验完毕后，关闭电源，整理实验台。8、注意：加热时最后插加热管的插头，关闭电源时首先拔掉加热管的插头。（二）、粘度计操作步骤：1、将粘度计垂直夹在恒温槽内，将纯水自A管注入粘度计内，恒温5分钟左右，夹紧C管上连结的乳胶管，同时在连接B管制乳胶管上接洗耳球慢慢抽气，待液体升至G球的1/2左右时停止。打开C管乳胶管上夹子使毛细管内液体同D球分开，用秒表测定液面在a，b两线间移动所需时间。2、重复测定3次，每次误差不超过0.20.3秒，取平均值。3、洗净烘干后，用同样的方法测定10%NaCl溶液的粘度。4、实验完毕后，按开机相反的顺序关闭电源，整理实验台。五、数据记录计处理：1. 数据记录：时间(min)00.511.522.533.544.555.566.5温度时间(min)77.588.599.51010.51111.51212.51313.5温度2. 数据处理，分析实验结果。3、以时间为横坐标，温度为纵坐标作图，分析实验结果。4、粘度计实验数据记录： 第一次(秒)第二次(秒)第三次(秒)第四次(秒)平均值(秒)水 10%NaCl溶液5、10%NaCl溶液粘度计算：六、恒温槽的工作原理图：七、注意事项旋转调节帽时，速度宜慢。调节时应密切注意实际温度与所控温度的差别，以决定调节的速度。1、每次旋转调节帽后，均应拧紧固定螺丝。2、实验结束后，千万不要忘了拔掉加热电源。3、粘度计必须洁净，测定时粘度计要垂直放置，否则影响