恒温槽的性能测试.docx
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恒温槽的性能测试
专业:
高分子
姓名:
毛俞硕
地点:
化学实验楼
课程名称:
大学化学实验P指导老师:
_杜志强__成绩:
实验名称:
恒温槽的性能测试实验类型:
设计型同组学生姓名:
一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)
:
三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤
:
五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)
j七、讨论、心得
一、实验目的和要求
i
(1)了解恒温槽的构造和恒温原理
j
(2)学会分析恒温槽的性能
:
(3)掌握电接点水银温度计的调节和使用
:
(4)学会恒温槽温度波动曲线的绘制
I二、实验内容和原理
装
1.恒温槽的结构:
订
恒温槽由于超、温度调节器、温度控制器、加热器、搅拌器和温度指示器组成
线
2.恒温槽的恒温原理:
*
卜
恒温槽通过温度控制器对加热器进行自动调节,具体实现方式:
当恒温槽的温度超过预设温度时,
+
I
+
:
温度计的汞柱会与温度计中的铂丝相接触,继电器电路导通,电子继电器工作,电路断开,加热器停止加
■F
■
热,继而温度下降;当温度低于预设温度,温度计的汞柱会与温度计中的铂丝相分离,继电器电路断开,
►
*
J电子继电器停止工作,电路导通,加热器开始工作,温度上升。
卜
*
I
h
+
3.电接点水银温度计的构造:
下半部分与普通温度计相似,有一根铂丝引出线与水银想接触;上半部分也有一根铂丝引出线,通
过顶部磁钢旋转可以控制器高低。
上铂丝运动在定温指示标杆上,可以通过改变上铂丝的位置来设定温度。
4.温度测定:
一般采用1/10温度计作为测温元件,同时使用紧密温差测试仪来测量温差。
三、主要仪器设备
仪器:
玻璃钢;温度调节器;紧密电子测温仪;温度计;搅拌器;继电器;加热器;
试剂:
蒸馏水
四、操作方法和实验步骤
1.准备
1.将蒸馏水灌入恒温水浴槽4/5处
2.连接电路
3.打开电源、搅拌器,开始升温
2.温度调节
1.调节上铂丝于25C(略低于25C)
2•当汞柱与上铂丝相接触时,向上旋转调节冒,使上铂丝接近25C
3.重复步骤1、2,直至上铂丝位于25C位置
4.固定调节冒
5.观察1/10温度计读数,如果读数为25C,这温度调节完成
3.温度测量
使用1/10温度计测量恒温槽各个部位(上、中、下、左、右)的温度,记录于表中
4.温差测量
1.使用精密温差测量仪测定恒温槽中部在加热电压为200V下的温度波动情况,每隔30sec读一次
数,一共进行15min的测量,将结果计入表中
2.将电压调节至100V,重复上述操作
五、实验数据记录
表1恒温槽不同部位温度情况
位置
上
中
下
左
右
最低温度
24.87
24.88
24.89
24.87
24.86
最高温度
24.90
24.92
24.93
24.92
24.92
寸曰差差
0.03
0.04
0.02
0.05
0.06
平均
24.89
24.90
24.91
24.895
24.89
表2恒温槽温度波动情况
时间
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
200V
0.055
0.043
0.029
0.014
0
-0.014
-0.027
0.042
0.039
0.025
100V
-0.02
0.003
-0.006
-0.019
-0.012
-0.003
-0.015
0
-0.013
-0.012
时间
5.5
6
6.5
7
7.5
8
8.5
9
9.5
10
200V
0.011
-0.004
-0.018
-0.02
0.071
0.061
0.046
0.032
0.018
0.001
100V
-0.006
-0.02
0
-0.009
-0.021
0
-0.012
-0.024
-0.003
-0.014
时间
10.5
11
11.5
12
12.5
13
13.5
14
14.5
15
200V
-0.01
-0.025
0.011
0.057
0.043
0.029
0
-0.013
-0.027
0.041
100V
-0.01
-0.004
-0.017
-0.002
-0.01
-0.009
0
-0.012
-0.005
-0.002
六、实验数据处理
200V电压下恒温槽温度波动折线图
time(min)
图2200v电压下恒温槽的温度波动拟合曲线
—-100V
0.005
0.000-
-0.005
-0.010
-0.015
-0.020-
-0.025-
time(min)
图3100v电压下恒温槽温度波动折线
time(min)
图4100V电压下恒温槽温度波动拟合曲线
time(min)
图5两种电压下恒温槽温度波动曲线的比较
七、实验结果与分析
1.恒温槽各部位的温度波动程度不同,通过表1,可以发现:
A•上部平均温度较低,原因是上部与空气直接接触,同时离电热丝最远,这样一来,热量非常容易
散失而难以补充,温度始终处于较低水平,但是由于有搅拌器的搅拌作用,其温度与设定值相差不大,为
0.01左右。
B.下部平均温度较高,原因是下部直接与电热丝接触,同时离空气最远,这样一来,热量容易积累
而难以散失,但是由于搅拌器的搅拌作用,其温度与设定值相差不大,为0.01左右。
C.中部处于上和下的中间,其平均温度也处于上下之间,且在设定温度24.90上下均匀波动(波动
范围0.02)
D•左右位置与中间相差不大,比较接近设定温度
2.
电压不同会影响恒温槽的温度波动情况
平均谷值:
-0.024,波动周期:
2.5min
B.100V的电压下,最高偏差温度出现
+0.003,最低偏差温度出现-0.024,平均峰值:
-0.0025
平均谷值:
-0.016,波动周期:
1min
原因分析:
电压高时,温度低于预设温度电阻丝就会产生大量热量,使得水温迅速上升,见图1,然后电阻丝停止加热,温度缓慢下降,由于温度上升较高,所以待温度下降到预设温度以下需要更多时间,
所以总体看来,高电压的波动剧烈,周期长,低电压波动小,周期短
七、讨论、心得
思考题
1.影响恒温槽灵敏度的因素有哪些?
A.搅拌器的转速
B.导电笔的性能
C.电热丝的形状
2.如何提高恒温槽的灵敏度?
A•加快搅拌器的转速
B.增加导电笔的灵敏度
C.增大电热丝与水的接触面积,同时使电热丝尽量分布在整个水槽中
实验总结
1.设定温度时,应该先使上铂丝的位置低于设定温度,放置升温惯性
2.温度达到设定温度后,应该旋紧调节冒,防止搅拌器的震动使得上铂丝位置发生变化
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- 关 键 词:
- 恒温槽 性能 测试