恒温槽的安装与性能测试

试验1恒温槽装配和性能测试一、目的要求了解恒温槽的构造及恒温原理，初步把握其装配和调试的基本技术绘制恒温槽的灵敏度曲线（温度一一时间曲线），学会分析恒温槽的性能把握热电阻和热电偶温度计的使用及接触温度计的调整及使用方法二、基本原理物质的物理化学性质，如粘度、密度、蒸气压、表面张力、折光率等都随温度而转变,要测定这些性质必需在恒温条件下进行。一些物理化学常数如平衡常数、化学反应速率常数等也与温度有关，这些常数的测定也需恒温，因此，把握恒温技术特别必要。恒温掌握可分为两类，一类是采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;此外一类是采用电子调整系统进行温度掌握，此方法控温范围宽、可以任意调整设定温度。恒温槽是试验工作中常用的一种以液体为介质的恒温装置，依据温度掌握范围，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，详细装置示意图见图。继电器必需和电接点温度计、加热器配套使用。电接点温度计是一支可以导电的特别温度计,又称为接触温度计。它有两个电极，一个固定与底部的水银球相连，另一个可调电极D是金属丝，由上部伸入毛细管内。顶端有一磁铁，可以旋转螺旋丝杆，用以调整金属丝的凹凸位置，从而调整设定温度。当温度提升时，毛细管中水银柱提升与一金属丝接触，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，使恒温槽掌握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。恒温槽的温度掌握装置属于“通”“断”类型，当加热器接通后，恒温介质温度提升，热量的传递使水银温度计中的水银柱提升。但热量的传递需要时间，因此常消失温度传递的滞后，往往是加热器四周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,降温时也会消失滞后现象。由此可知，恒温槽掌握的温度有一个波动范围，并不是掌握在某一固定不变的温度。控温效果可以用灵敏度At表示：At=±（tl-t2）/2式中，tl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。可以看出：曲线（A）表示恒温槽灵敏度较高；（B）表示恒温槽灵敏度较差；（C）表示加热器功率太大；（D）表示加热器功率太小或散热太快。影响恒温槽灵敏度的因素许多，大体有：.恒温介质流淌性好，传热性能好，控温灵敏度就高；.加热器功率要相宜，热容量要小，控温灵敏度就高；.搅拌器搅拌速度要足够大，才能保证恒温槽内温度匀称；.继电器电磁吸引电键，后者发生气械作用的时间愈短，断电时线圈中的铁芯剩磁愈小，控温灵敏度就高；.电接点温度计热容小，对温度的变化敏感，则灵敏度高；.环境温度与设定温度的差值越小，控温效果越好。三、仪器和试剂玻璃浴槽数字温度计停表搅拌器加热器接触温度计常规温度计继电器四、操作步骤.在初次使用前，应先将恒温器电源插头用万用表作一次平安检查，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。.按规定加入蒸储水（水位离盖板约30-43毫米）将电源插头接通电源，开启掌握箱上的电源开关及电动泵开关，使槽内的水循环对流。.调整恒温水浴至设定温度。假定室温为20℃,欲设定试验温度为25C,其调整方法如下：先旋开水银接触温度计上端螺旋调整帽的锁定螺丝，再旋动磁性螺旋调整帽，使温度指示螺母位于大约低于欲设定试验温度2〜3c处（如23℃）,开启加热器开关加热（为节省加热时间，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）。凝视温度计的读数，当达到23c左右时，再次旋动磁性螺旋调整帽，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。.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，以掌握冷水的流量，用冷水导入致冷一般只能达到20T5C之间并须将电加热开关关断。.恒温器加热最好选用蒸储水，切勿使用井水，河水，泉水等硬水，尚用自来水必需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。.本试验用数字式贝克曼温度计测量温度，每隔30秒记一次数值。五、留意事项.为使恒温槽温度恒定，接触温度计调至某一位置应将调整帽上的固定螺钉拧紧，以免使之因振动而发生偏移。.当恒温槽的温度和所要求的温度相差较大时，可以适当加大加热功率，但当温度接近指定温度时，应将加热功率降到合适的功率。时间/min0.511.522.533.54上/。C4.8194.8234.8294.8194.8124.7974.7924.786中/。C4.9864.9894.9914.9844.9774.9664.9554.947下/。c4.9034.9094.9124.9084.9014.8974.8814.8754.555.566.577.584.7824.7784.7744.7654.7624.7574.7534.7484.9394.9294.9164.914.9034.8974.8924.8874.8644.8554.8464.8374.8294.824.8114.8038.599.51010.51111.5124.7434.7474.7534.7584.8844.8814.8794.8764.8794.8834.7964.7874.7774.7694.7524.7394.7414.748控温曲我争论分析1)对合理最佳布局的争论(a)加热器与接点温度计距离尽量近，从而减轻温度掌握中的延迟现象；(b)热敏温度计和搅拌器距离尽量远，以防止搅拌器四周的湍流导致热敏温度计处介质温度不规章波动，防止纪录出的灵敏度曲线消失不规章跃变；(c)使除加热器外的各元件处在搅拌器搅拌方向的下游，且搅拌器距离尽量远，否则由于温度计四周介质温度不稳定，会而使得温度掌握消失延迟，降低灵敏度。误差分析(a)测得的全部灵敏度曲线有一共同的特点，即升温线较陡，而降温线较平缓。产生这一现象的主要缘由可能是：热敏电阻温度计对于高温流体(即被测物体温度提升)的反应更加灵敏。(b)在布局5的测试过程中，