《恒温槽调节及影响恒温槽灵敏度因素考察》实验报告

中国石油大学(华东)现代远程教育实验报告课程名称：物理化学实验名称：影响恒温器调节和恒温器灵敏度因素调查实验形式：在线模拟现场实践提交表格：在线提交实验报告学生名称：王振刚学号：151544601年级专业水平：通信15化学技术通信高职院校学习中心：甘肃兰州通信站提交时间：2016年6月5日一、实验目的1.了解温控器的结构和恒温原理，观察温控器灵敏度的影响因素，了解如何使用温控器。学习如何使用热敏电阻和自动平衡记录器测量温差二、实验原理温度调节器示意图如图1所示，由槽、温度调节器、加热器(或冷却器)、温度指示器、搅拌器、温度控制器等组成。继电器应与接触温度计、加热器一起使用。接触温度计是导电特殊温度计，也称为电导率仪或水银控制器，如图2所示。这里有两个电极，一个固定在底部的水银球上，另一个是从顶部延伸到毛细管的金属。顶部有磁铁，可以通过旋转螺旋杆调整导线的高低位置来调整设置温度。温度升高时，毛细管中的水银柱与一根导线接触，两个电极传导，继电器线圈中电流中断，加热器停止加热。温度下降时，水银柱与钢丝分离，继电器线圈通过电流，加热器线连接，温度再次上升。如果像这样，以一定的间隔不断地重复恒温器在微小的温度范围内波动，被测试系统的温度也将限制在相应的小范围内，从而达到一定温度的目的。温控器的温度调节装置属于“通过”切断类型，加热器连接后，温控器介质的温度升高，传热使水银温度计的水银柱上升。但是，由于传热需要时间，因此温度传递的延迟经常发生，一般来说，加热器附近介质的温度超过设定温度，因此恒温器的温度超过设定温度。同样，冷却时也会发生歇斯底里。也就是说，温度调节罐有一定温度的波动，没有一定温度的波动。为了调查各种因素对温控器灵敏度的影响，需要用温控器测量温控器内的介质温度波动，一般将非平衡电桥和自动记录仪一起使用。影响恒温器灵敏度的因素包括：(1)加热器电源；(2)搅拌器的速度；(3)恒温介质的流动性；(4)各部件的位置；(5)环境温度和设置温度之间的差异。图1:恒温器的设备示意图1、浴缸；2、加热器；3、搅拌器；4、温度计；5、暴露在温度计上；6、继电器；7、徐先生图2:接触温度计结构图1、磁铁；2、紧固螺钉；3、螺丝；4、标准铁；5、钨丝；6、水银柱；7、水槽；8、接触点引线三、实验设备温控器电子继电器，a电池不平衡的桥记录表变压器可变电阻箱徐先生四、程序(I)安装恒温器把蒸馏水放在玻璃缸里，体积的三分之二，将热源放在槽体内，安装接触温度计精密温度计，固定搅拌器，安装搅拌器，安装搅拌器，调整各连接放置。温度控制电路连接(ii)将恒温器调整到30C顺时针旋转接触温度计上方磁铁，调整标准铁位置，使其贴在指定温度1-2C以下。打开电源，打开搅拌器开关，调节速度，打开电子继电器开关。当黄灯打开，加热器开始加热时，黄灯关闭，等一会儿，观察水银温度计，低于30C的话，顺时针调整接触温度计上的磁铁。黄灯照明，预热停止，黄灯关闭，等一会儿观察水银温度计，低于30C，将恒温器温度保持在30C0.1C范围内的分步方法。当恒温器温度达到30C时，固定温度计调整帽上的螺钉。恒温5-10分钟，等水槽各处的温度均匀后再开始实验实验：调查加热器功率和搅拌器速度对温控器灵敏度的影响将a电池连接到桥上，注意阳极阴极。将电阻箱连接到桥上，热敏电阻，将记录器信号线连接到桥上，将变压器连接到电子继电器上。打开电源，调整范围为5mv，调整记录表纸速度为30cm/h，调整加热器电压为220v，正常搅拌速度，将桥开关传送到通道。根据热敏电阻调整电阻箱值，使记录笔位置位于记录纸中央，观察记录计上绘制的温度波动曲线。其他条件不变，将电压调节到80伏，观察记录表上绘制的温度波动曲线，调查加热功率对温控器灵敏度的影响。将加热器电压恢复为220伏，降低搅拌器速度，观察记录表上绘制的温度波动曲线，研究搅拌速度对温控器灵敏度的影响。实验结束，记录器断电；停止搅拌，关闭继电器五、实验数据处理在实验记录的不同条件下，恒温器温度波动峰值如图1所示。在每个条件下，从记录纸中读取温度波动的峰值，计算温度波动及其平均值，见表1。图1加热功率和搅拌速度对温度调节槽温度波动的影响表1加热功率和搅拌速度对温控箱灵敏度的影响220V，正常搅拌80V，正常搅拌220V，慢慢划峰值晶格/狗41.510.255.5峰值晶格/狗42.010.556.8峰值晶格/狗40.510.357.0峰值平均晶格/个41.310.356.4平均温度(c)0.190.0470.26温度波动(c)0.0950.0240.13说明：记录器0.0046C/晶格实验结果表明，低加热功率和高搅拌速度有助于提高温度调节槽的灵敏度，在实验中采取的220V、正常搅拌(温度调节介质的液面上刚刚有小涡流)条件下，一般实验要求温度调节槽的温度波动可以达到0.1C的灵敏度要求范围。六、分析和结论实验表明，影响恒温器灵敏度的因素大体如下。(1)恒温介质：流动性好，传热性能好，温度灵敏度高。(2)加热器：功率合适，热容量小，温度控制高；(3)搅拌器：搅拌速度必须足够大，以便恒温的温度均匀；(4)各部件的位置：加热器、搅拌器、接触温度计应接近，加热的液体立即搅拌好，通过接触温度计及时调节温度(5)环境温度和设置温度之间