恒温槽的装配和性能测试
恒温槽的装配与性能测试
实验1 恒温槽的装配和性能测试一、实验目的1．了解恒温槽的原理，初步掌握其装配和调试的基本技术。
2．分析恒温槽的性能，找出合理的最佳布局。
3．掌握水银接点温度计、热敏电阻温度计、继电器、自动平衡记录仪的基本测量原理和使用方法。
二、实验原理许多物理化学实验都需要在恒温条件下进行。
欲控制被研究体系的某一温度，通常采取两种方法：一是利用物质相变时温度的恒定性来实现，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。
相变点介质浴的最大优点是装置简单、温度恒定。
缺点是对温度的选择有一定限制，无法任意调节。
另一种是利用电子调节系统，对加热或制冷器的工作状态进行自动调节，使被控对象处于设定的温度之下。
本实验讨论的恒温水浴就是一种常用的控温装置，它通过继电器、温度调节器（水银接点温度计）和加热器配合工作而达到恒温的目的。
其简单恒温原理线路如图1所示。
当水槽温度低于设定值时，线路I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，弹簧片回到原来的位置，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的温度。
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2所示。
为了对恒温槽的性能进行测试，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.浴槽浴槽包括容器和液体介质。
根据实验要求选择容器大小，一般选择10L或者20L的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。
以减少热量传递，提高恒温精度。
恒温槽液体介质根据控温范围选择，如：乙醇或乙醇水溶液（-60－30℃）、水（0－100℃）、甘油或甘油水溶液（80－160℃）、石蜡油、硅油（70－200℃）。
恒温槽装配和性能测试
时间/min 贝克曼温度 25℃ 计读数 35℃ 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5…… ……30
1. 以时间为横坐标，温度为纵坐标，绘制不同温度 下的“温度～时间”曲线。
2. 计算不同温度时恒温槽的灵敏度。
六、思考讨论题
• 1. 对于提高恒温槽的灵敏度，可从哪些方面进 行改进？ • 2. 试讨论为什么采用温差测量比采用温度测量 更为准确？ • 3.如果所需恒定的温度低于室温，如何装配恒 温槽？
4.超级恒温槽灵敏度的测定：待恒温槽调节到25℃
恒温后，观察SWC—ⅡD精密数字温差仪的读数，
利用秒表，每30秒记录一次SWC—ⅡD精密数字
温差仪的读数，测定30min。
5.按上述步骤分别测定25℃、35℃时超级恒温槽的
灵敏度。
6.测量完毕，关闭SWC—ⅡD精密数字温差仪、关
闭超级恒温槽。
五、数据记录和处理：
超级恒温水浴 SWC—ⅡD精密 数字温差仪
（2） 接通电源，打开电源开关并将 “自控与外循环”档调至“自控” 档（当加热器加热时，伴有“嗡嗡 声”，当电子继电器停止加热时， “嗡嗡声”消失），观察SWC— ⅡD精密数字温差仪读数。当读数 达25℃时，使钨丝与水银处于刚刚
接通与断开状态，此时“嗡嗡声”
变速器来调节搅拌温度。 4、温度计：常用1/10℃温度计作为观察温度
用。为了测定恒温槽的灵敏度，可用
1/100℃温度计或贝克曼温度计。
5、感温元件： 它是决定恒温槽灵敏度的关 键部件之一，目前常用接触温度计，又称 水银导电表，其作用相当于一个自动开关， 用于控制加热器的工作状态，从而控制浴
槽所要求的温度，控制精度一般在±0.1K。
恒温槽的装配和性能测试
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。
恒温槽的装配和性能测试.
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。
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：-60℃~30℃—乙醇或乙醇水溶液；0℃~90℃—水；80℃~160℃—甘油或甘油水溶液；70℃~200℃—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计(接点温度计)。
它与汞温度计不同之处在于毛细管中悬有一根可上下移动的金属丝，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。
从汞定温计传来的信号，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、汞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。
恒温槽的装配与性能测定报告
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
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。
恒温槽的装配及性能测试
(4)由于水银球A中的水银量是可变的，因此水银柱 的刻度值不是温度的绝对值，只是在量程范围内的 温度变化值。
b a.温度最高刻度; b.毛细管末端; A.水银球; B.毛细管; C.温度标尺; D.水银储槽。
a
贝克曼温度计
使用方法
(1)测定贝克曼温度计的R值 贝克曼温度计最上部刻度处a到毛细管末 端b处所相当的温度值称为R值。将贝 克曼温度计与一支普通温度计(最小刻 度0.1度)同时插入盛水或其它液体的 烧杯中加热，贝克曼温度计的水银柱 就会上升，由普通温度计读出从a到b 段相当的温度值，称为R值。一般取 几次测量值的平均值,粗略可以用直尺 测量长度，换算成温度值,一般为2度 左右。
恒温槽的装置示意图
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。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。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，用以调节金属丝的 高低位置，从而调节设定温度。
-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。
超级恒温槽
ＨＹＰ型玻璃恒温水浴
HK-1D型恒温水浴
1.浴槽； 2.加热器； 3.搅拌器； 4.温度计； 5.电接点温度计； 6.继电器； 7.贝克断”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: 1 2 t1为恒温过程中水浴的最高温度
物化实验报告_恒温槽的装配和性能测试
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。
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恒温槽的装配和性能测试
西南大学化学实验示范中心
一,实验目的
二,实验原理
三,仪器与试剂
四,实验步骤
五,数据记录与处理
六,思考与讨论
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.掌握贝克曼温度计,接触温度计的调节和使用方法.
二,实验原理
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.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:
-60℃~30℃——乙醇或乙醇水溶液;
0℃~90℃——水;
80℃~160℃——甘油或甘油水溶液;
70℃~200℃——液体石蜡,汽缸润滑油,硅油.
二,实验原理
恒温槽通常由下列构件组成:
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.所用的水银温度计读数都应加以校正. 3,搅拌器
搅拌器以小型电动机带动,其功率可40W,用变速器或变压器来调节搅拌速度.搅拌器一般应安装在加热器附近,使热量迅速传递,以使槽内各部位温度均匀.
4,加热器
在要求设定温度比室温高的情况下,必须不断供给热量以及补偿水浴向环境散失的热量.电
加热器的选择原则是热容量小,导热性能好,功率适当.
5,接触温度计(又称水银电导表),其结构如图所示.
6,继电器
继电器必须与加热器和接触温度计相连,才能起到控温作用.实验室常用的继电器有电子管
继电器和晶体管继电器.
衡量恒温水浴的品质好坏,可以用恒温水浴灵敏度来衡量.通常以实测的最高温度与最低温
度值之差的一半数值来表示其灵敏度.
三,仪器与试剂
恒温槽1个:玻璃缸,电动搅拌器,1/10℃温度计,热敏电阻温度计,电加热器,水银接点温度计,温度控制器(继电器),贝克曼温度计
四,实验步骤
1,将蒸馏水灌入浴槽至容积的五分之四处.然后按图接线.
2,将贝克曼温度计的水银柱调至刻度为2.5℃左右.
3,调节恒温水浴至设定温度.
4,恒温水浴灵敏度曲线的测定
五,数据记录与处理
1,绘制恒温水浴的(温度与时间)灵敏度曲线,并从曲线中确定其灵敏度.
2,根据测得的灵敏度曲线,对组装的恒温水浴性能进行评价.
六,思考与讨论
1.恒温槽的恒温原理是什么
2.恒温槽内各处温度是否相等为什么
3. 欲提高恒温槽的灵敏度,主要通过哪些途径。