实验2 恒温槽装配和性能测试

恒温槽的装配和性能测试1 引言1.1实验目的[1]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、分析恒温槽性能，找出合理的最佳布局。

3、掌握热敏电阻温度计等的基本测量原理和使用方法。

1.2 实验原理本实验讨论的恒温水浴是一种常用的控温装置。

当水温低于设定值时，线路接通，加热器工作，使水槽温度上升；当水槽温度升高到设定值时，线路段开，加热器停止加热。

如此反复进行，从而使恒温槽维持在所需恒定的温度。

[1]实验时恒温槽由浴槽、温度计、加热器、搅拌器等组成。

浴槽内含有液体介质（水）。

内有一套测温的热敏电阻温度计连接已设定好目标温度可控电路通断的温控仪，并与加热器串联，从而实现根据温度变化控制加热器是否加热。

1/10℃温度计与热敏电阻温度计紧连在一起亦置于水槽中，用以测量温度，热敏电阻温度计与无纸记录仪、计算机相连，测量值由计算机处理出图。

电加热器还与调压器连接，可以控制加热器的加热电压。

恒温效果是由一系列元件的动作来获得的，因此存在着滞后现象。

因此装配时除对上述各元件的灵敏度有一定要求外，还应根据各元件在恒温槽中的作用选择合理的摆放位置，合理的布局才能达到理想的恒温效果。

灵敏度是恒温槽恒温效果好坏的一个重要标志，一般以制定温度下T T 停始、分别表示开始加热和停止加热时槽内水的温度（相对值），以()12T T T =-停始为纵坐标，实践t 为横坐标，画出灵敏度曲线如图：图1：几种形状的灵敏度曲线若最高温度为T 高，最低温度为T 低，测得恒温槽的灵敏度为：E 2T T T -=±低高2 实验操作2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图恒温槽一套：玻璃钢、D-8410多功能型电动搅拌器，数显惠斯通电桥清华大学化学系，群力接触调压器北京调压器厂，1/10℃温度计，热敏电阻温度计，电加热器放大镜，温控仪，无纸记录仪2.2 实验条件温度：17.0 ℃湿度：56.2%压强：101.28 kPa2.3 实验操作步骤及方法要点1、恒温槽的装配按实验原理中所述连接线路。

恒温槽的装配与性能测定Assembly and determination of performance of thermostatic bath中国科学技术大学化学物理系，合肥230026Department of Chemical Physics of USTC，He Fei 2300262014-11-6 实验，2014-11-6完成报告【摘要】在物理化学实验中，许多待测的数据常与温度有关。

因此，这些实验常用恒温槽来控制温度，维持恒温。

本实验通过测量在不同工作条件下（不同电压/不同降温条件），恒温槽达到恒温后温度随时间的微小波动，绘制恒温槽灵敏度曲线（温差-时间曲线），分析其灵敏度，从而了解恒温槽的性质，并且掌握恒温槽的装配及恒温原理。

【Abstract】In the experiment of physical chemistry,many measured data often related totemperature.Therefore,these experiments used thermostat to control temperature,maintaining constant temperature.This experiment by measuring at different conditions (different voltage and whether the condensed water), small fluctuations in thermostat thermostatic temperature reaches over time,rendering the thermostat sensitivity curve (temperature-time curve), analyzes its sensitivity, so as to understand the nature of thermostatic bath, and master the assembly and the principle of constant temperature constant temperature bath.【关键词】恒温槽水浴温度波动灵敏度【Keywords】thermostatic bath water bath temperature fluctuation sensitivity【前言】在许多物理化学实验中，由于待测的数据如折射率、粘度、电导、蒸汽压、电动势、化学反应的速度常数、电离平衡常数等都与温度有关。

恒温槽装配和性能测试一、实验技能1、欲设定实验温度为25℃，如何调节恒温槽？2、贝克曼温度计的调节和使用。

参考答案：1．温度设定：（用水银导电表调节）假定室温为20℃，欲设定实验温度为25℃，其调节方法如下：先旋开水银接触温度计上端螺旋调节帽的锁定螺丝，再旋动磁性螺旋调节帽，使温度指示螺母位于大约22℃处。

接通继电器电源，打开开关，开启加热器和搅拌器令其工作，注视温度计的读数。

当达到24℃左右，再次转动磁性螺旋调节帽，使触点与水银柱处于刚刚接通与短开的状态。

此时要缓慢加热，直到温度升至25℃为止，然后旋紧锁定螺丝。

2．调节贝克曼温度计：实验中采用标尺读书法该法是直接利用贝克曼温度计上部的温度标尺，而不必另外用恒温浴来调节，其操作步骤如下：首先将贝克曼温度计倒置，使下方水银球中的水银和上方辅助水银贮槽中的水银连接，正立过来，放于已经恒温的恒温槽中恒温5分钟，计下此时水银柱停留在辅助水银贮槽上的刻度；倒置，使水银在原来的刻度基础上上升2.5个小格（大约相当于5度），立即正立，拍断，将贝克曼温度计重新放在恒温槽中，使水银柱刻度位于1~4之间即可。

二、提问问题：1．恒温槽构造，各部件的作用。

2．怎样提高恒温槽的灵敏度？3．贝克曼温度计的构造和特点。

4．贝克曼温度计的调节方法。

参考答案：1．恒温槽构造，各部件的作用。

（1）浴槽浴槽包括容器和液体介质。

如果要求设定的温度与室温相差不太大，通常可用20dm3的圆形玻璃缸作容器。

若设定的温度较高（或较低），则应对整个槽体保温，以减小热量传递速度，提高恒温精度。

恒温水浴以蒸馏水为工作介质。

如对装置稍作改动并选用其它合适液体作为工作介质，则上述恒温可在较大的温度范围内使用。

（2）温度计观察恒温浴的温度可选用分度值为0.1℃的水银温度计，而测量恒温浴的灵敏度时应采用贝克曼温度计。

温度计的安装位置应尽量靠近被测系统。

（3）搅拌器搅拌器以小型电动机带动，其功率可选40W，用变速器或变压器来调节搅拌速度。

恒温槽得装配与性能测试张鹏翔2013012030 材33实验日期:2015年5月14日提交报告日期:2015年5月20日1 引言1、1实验目得1．了解恒温槽得原理,初步掌握其装配与调试得基本技术。

2．分析恒温槽得性能,找出合理得最佳布局。

3．掌握水银接点温度计、热敏电阻温度计、继电器、自动平衡记录仪得基本测量原理与使用方法。

1、2 实验原理许多物理化学实验都需要在恒温条件下进行。

欲控制被研究体系得某一温度,通常采取两种方法:一就是利用物质相变时温度得恒定性来实现,叫介质浴。

如:液氮(195、9℃)、冰－水(0℃)、沸点水(100℃)、干冰－丙酮(78。

5℃)、沸点萘(218℃)等等。

相变点介质浴得最大优点就是装置简单、温度恒定。

缺点就是对温度得选择有一定限制,无法任意调节。

另一种就是利用电子调节系统,对加热或制冷器得工作状态进行自动调节,使被控对象处于设定得温度之下。

本实验讨论得恒温水浴就就是一种常用得控温装置,它通过继电器、温度调节器(水银接点温度计)与加图1恒温槽工作原理图热器配合工作而达到恒温得目得。

其简单恒温原理线路如图211所示。

当水槽温度低于设定值时,线路I就是通路,因此加热器工作,使水槽温度上升;当水槽温度升高到设定值时,温度调节器接通,此时线路II为通路,因电磁作用将弹簧片D吸下,线路I断开,加热器停止加热;当水槽温度低于设定值时,温度调节器断开,线路II断路,此时电磁铁失去磁性,弹簧片回到原来得位置,使线路I又成为通路。

如此反复进行,从而使恒温槽维持在所需恒定得温度。

恒温槽由浴槽、温度计、接点温度计、继电器、加热器、搅拌器等部件组成。

如图212所示。

为了对恒温槽得性能进行测试,图中还包括一套热敏电阻测温装置。

现将恒温槽主要部件简述如下。

1、浴槽浴槽包括容器与液体介质。

根据实验要求选择容器大小,一般选择10L或者20L得圆形玻璃缸做为容器。

若设定温度与室温差距较大时,则应对整个缸体保温。

一．恒温槽装配和性能测试操作步骤1．在初次使用前，应先将恒温器电源插头用万用表作一次安全检查，用测量电阻之一挡，量插头上相，中，地，相互之间是否有短路或绝缘不良现象。

2．按规定加入蒸馏水（水位离盖板约30-43毫米）将电源插头接通电源，开启控制箱上的电源开关及电动泵开关，使槽内的水循环对流。

3．调节恒温水浴至设定温度。

假定室温为20℃，欲设定实验温度为25℃，其调节方法如下：先旋开水银接触温度计上端螺旋调节帽的锁定螺丝，再旋动磁性螺旋调节帽，使温度指示螺母位于大约低于欲设定实验温度2~3℃处（如23℃），开启加热器开关加热（为节约加热时间，最好灌入较所需恒温温度约低数度的热水），如水温与设定温度相差较大，可先用大功率加热（仪器面板上加热器开关位于“通”位置），当水温接近设定温度时，改用小功率加热（仪器面板上加热器开关位于“加热”位置）。

注视温度计的读数，当达到23℃左右时，再次旋动磁性螺旋调节帽，使触点与水银柱处于刚刚接通与断开状态（恒温指示灯时明时灭）。

此时要缓慢加热，直到温度达25℃为止，然后旋紧锁定螺丝。

4．如需要用低于环境室温时可用恒温器上之冷凝管致冷，可外加和恒温器相同之电动水泵一只将冷水用橡胶皮管从冷凝筒进入嘴引入至冷凝管内致冷，同时在橡皮管上加管子夹一只，以控制冷水的流量，用冷水导入致冷一般只能达到20-15℃之间并须将电加热开关关断。

5．恒温器加热最好选用蒸馏水，切勿使用井水，河水，泉水等硬水，尚用自来水必须在每次使用后将该器内外进行清洗，防止筒壁积聚水垢而影响恒温灵敏度。

6．本实验用数字式贝克曼温度计测量温度，每隔30秒记一次数值，共记1小时，120个数据。

影响恒温槽灵敏度的因素很多，大体有:1．恒温介质流动性好，传热性能好，控温灵敏度就高;2．加热器功率要适宜，热容量要小，控温灵敏度就高;3．搅拌器搅拌速度要足够大，才能保证恒温槽内温度均匀;4．继电器电磁吸引电键，后者发生机械作用的时间愈短，断电时线圈中的铁芯剩磁愈小，控温灵敏度就高;5．电接点温度计热容小，对温度的变化敏感，则灵敏度高;6．环境温度与设定温度的差值越小，控温效果越好。

恒温槽的装配及性能测试一：实验目的1.了解恒温水浴的构造及其工作原理，学会恒温水浴的装配技术。

2.测绘恒温水浴的灵敏度曲线。

3.掌握贝克曼温度计的调节技术和正确使用技术。

二：基本原理恒温控制可分为两类，一类是利用物质的相变点温度来获得恒温，但温度的选择受到很大限制;另外一类是利用电子调节系统进行温度控制，此方法控温范围宽、可以任意调节设定温度。

恒温槽是实验工作中常用的一种以液体为介质的恒温装置，根据温度控制范围，可用以下液体介质:-60度～30度用乙醇或乙醇水溶液;0度～90度用水;80度～160度用甘油或甘油水溶液;70度～300度用液体石蜡、汽缸润滑油、硅油。

恒温槽是由浴槽、电接点温度计、继电器、加热器、搅拌器和温度计组成，具体装置示意图见图课本P338。

继电器必须和电接点温度计、加热器配套使用。

电接点温度计是一支可以导电的特殊温度计，又称为导电表。

当温度升高时，毛细管中水银柱上升与一金属丝接触，两电极导通，使继电器线圈中电流断开，加热器停止加热;当温度降低时，水银柱与金属丝断开，继电器线圈通过电流，使加热器线路接通，温度又回升。

如此，不断反复，使恒温槽控制在一个微小的温度区间波动，被测体系的温度也就限制在一个相应的微小区间内，从而达到恒温的目的。

恒温槽的温度控制装置属于“通”“断”类型，当加热器接通后，恒温介质温度上升，热量的传递使水银温度计中的水银柱上升。

但热量的传递需要时间，因此常出现温度传递的滞后，往往是加热器附近介质的温度超过设定温度，所以恒温槽的温度超过设定温度。

同理，降温时也会出现滞后现象。

由此可知，恒温槽控制的温度有一个波动范围，并不是控制在某一固定不变的温度。

控温效果可以用灵敏度Δt表示:式中，t1为恒温过程中水浴的最高温度，t2为恒温过程中水浴的最低温度。

三：仪器试剂SYP型玻璃恒温水浴：1套（包括加热器和搅拌器）数字贝克曼温度计（SWC-II， SWC-II D ）----与SYP型玻璃恒温水浴配套继电器（SWQP数字控温仪， SWQ智能数字恒温控制器）---与SYP型玻璃恒温水浴配套（超级恒温槽：1套水银温度计电接点温度计（导电表）；贝克曼温度计）四：实验步骤（一）超级恒温槽:1.接好线路，经过教师检查无误，接通电源，使加热器加热：开始，加热开关处于“通”，加热功率为1500 W，观察温度计读数，到达设定温度时----40℃（加热开关处于“加热”，加热功率为500 W），旋转温度计调节器上端的磁铁，使得金属丝刚好与水银面接触（此时继电器应当跳动，绿灯亮，停止加热），然后再观察几分钟，如果温度不符合要求，则需继续调节。

物化实验报告-恒温槽的装配和性能测试.doc
一、实验目的
本次实验主要目的是对恒温槽进行装配以及性能检测，以满足用户设备的基本要求。

二、实验原理
恒温槽的装配和性能测试是一项复杂的实验操作，它的原理是利用热交换器、温控器和阀门等零部件，将外界指定的恒定温度维持在设定温度范围内。

恒温槽是以调节热力学恒定＞T1和恒定＜T2，确定温度范围，使测试项目在一定实验环境内满足特定温度要求的装置。

其中，热交换器的作用是将外界空气的温度换热给恒温槽控温腔，使控温腔内的温度能够保持在指定的范围之内。

三、实验设备
恒温槽的装配与性能测试需要使用的设备有：恒温槽、电子温度计、红外测温仪、温度控制器、电加热器、压力表等。

四、实验步骤
1、恒温槽安装：首先将恒温槽及其配件组装好，然后将恒温槽放置于安装位置上，并将电源线连接到电源上，确保恒温槽的安全使用。

2、温度设定：确定实验所需的温度，然后将温度控制器或电子温度计设置好，以达到指定的温度。

3、性能测试：测量恒温槽室内的温度，并与设定值进行比较，查看恒温槽室内的温度漂移是否超过设定范围，如果温度漂移大于设定范围，说明恒温槽性能不符合要求，需要重新调节温度控制器或更换设备。

五、实验结果
本次实验中，恒温槽的恒定温度范围被设定在常温（20~25℃），恒温槽的室温测试结果显示：室内温度在22.5℃到24.3℃之间，证明本次实验装配组件配置正确，恒温槽性能可以满足用户要求。

本次实验验证了恒温槽的装配正确性，并将恒温槽的恒定温度维持在设定的温度范围内，从而满足用户的要求。

该装配实验可供参考，作为更多恒温槽实验使用的行之有效的范本。

恒温槽装配、性能测试及恒温操作预习题：1.玻璃恒温水浴槽包括哪些部件？它们的作用？2.如何操作温度控制仪调节温度？如何确定水浴温度已恒温于某一温度？3.电加热器加热过程中，加热电压如何调节？4.如何防止水浴温度超过所需要的恒温温度？5.一个优良的恒温水浴槽应具备哪些基本条件？6.绘制恒温槽灵敏度曲线的温度如何读取？7.恒温槽灵敏度θE的意义是什么？如何求得？8.实验结束，感温元件（热敏电阻）应如何处理？9.实验中三个测量温度的元件（水银温度计、温度指示控制仪、贝克曼温度计）的作用分别是什么？哪一个温度显示值是水浴的准确温度？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操作技术。

2.绘制恒温槽的灵敏度曲线。

3.掌握贝克曼温度计的使用方法。

二．实验原理在许多物理化学实验中，由于欲测的数据，如折射率、蒸汽压、电导、粘度、化学反应速率等都随温度而变化，因此，这些实验都必须在恒温条件下进行。

一般常用恒温槽达到热平衡条件。

当恒温槽的温度低于所需的恒定温度时，恒温控制器通过继电器的作用，使加热器工作，对恒温槽加热，待温度升高至所需的恒定温度时，加热器停止加热，从而使恒温槽的温度仅在一微小的区间内波动，本实验所用恒温槽的装置如图现将恒温槽各部分的设备分别介绍于下：1．浴槽。

通常有金属槽和玻璃槽两种，槽的容量及形状视需要而定。

槽内盛有为热容较大的液体作为工作物质，一般所需恒定温度1～100℃之间时，多采用蒸馏水；所需恒定温度在100℃以上时，常采用石蜡油，甘油等。

图1-1 恒温槽装置图1-浴槽；2-加热器；3-搅拌器；4-水银温度计；5-温度控制仪传感器（感温元件）；6-恒温控制仪；7-贝克曼温度计传感器2．感温元件。

它是恒温槽的感觉中枢，其作用在于感知恒温物质的温度，并传输给温度控制仪。

它是影响恒温槽灵敏度的关键元件之一。

其种类很多，如半导体、热敏电阻等，原理为利用材料电阻对温度变化的敏感性达到控制温度的目的。