恒温水浴的组装及其性能测试

五、接触温度计 接触温度计又称水银电导表。 其结构如图1 2 接触温度计又称水银电导表 。 其结构如图 1—2 所示。 水银球上部焊有金属丝， 所示 。 水银球上部焊有金属丝 ， 温度计上半部有另 一金属丝， 一金属丝 ， 两者通过引出线接到继电器的信号反馈 接触温度计的顶部有一磁性螺旋调节帽， 端 。 接触温度计的顶部有一磁性螺旋调节帽 ， 用来 调节金属丝触点的高低。 同时， 调节金属丝触点的高低 。 同时 ， 从温度计调节指示 螺母在标尺上的位置可以估读出大致的控制设定温 度值。 浴槽温度升高时， 水银膨胀并上升至触点， 度值 。 浴槽温度升高时 ， 水银膨胀并上升至触点 ， 继电器内线圈通电产生磁场， 加热线路弹簧片跳开， 继电器内线圈通电产生磁场 ， 加热线路弹簧片跳开 ， 加热器停止加热。 随后溶槽热量向外扩散， 加热器停止加热 。 随后溶槽热量向外扩散 ， 使温度 下降， 水银收缩并与接触点脱离， 下降 ， 水银收缩并与接触点脱离 ， 继电器的电磁效 应消失， 弹簧片弹回， 而接通加热器回路， 应消失 ， 弹簧片弹回 ， 而接通加热器回路 ， 系统温 度又开始回升。 这样接触温度计反复工作， 度又开始回升 。 这样接触温度计反复工作 ， 而使系 统温度得到控制。 可以说它是恒温浴的中枢 中枢， 统温度得到控制 。 可以说它是恒温浴的 中枢 ， 对恒 温起着关键作用。 温起着关键作用。
仪器 试剂 玻璃缸 1个 加热器 1支 水银接触温度计 1支 贝克曼温度计 1支 水银温度计（ 分度值0 水银温度计（0∽1000C，分度值0.10C 1支 继电器 1套 停表 1个 搅拌器（连可调节变压器） 套 搅拌器（连可调节变压器） 1套
恒温水浴的组装及其性能测试
目的要求 一、了解恒温水浴的构造激起工作原理，学会恒温水浴的 装配技术 二、测绘恒温水浴的灵敏度曲线 三、掌握贝克曼温度计的调节技术和正确使用方法
基本原理 一、浴槽 浴槽包括容器和液体介质。 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20 20dm 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） 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。 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 恒温水浴以蒸馏水为工作介质。如对装置稍作改 蒸馏水为工作介质。 动并选用其它合适液体作为工作介质， 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。 在较大的温度范围内使用。
衡量恒温水浴的品质好坏，可以用恒温水浴灵敏 衡量恒温水浴的品质好坏， 度来度量。 度来度量。通常以实测的最高温度值与最低温度值之 差的一半数值来表示其灵敏度。 差的一半数值来表示其灵敏度。 测定恒温水浴灵敏度的方法，是在设定温度下， 测定恒温水浴灵敏度的方法，是在设定温度下， 观察温度随时间变动情况。 观察温度随时间变动情况。采用精密度较高的贝克曼 温度计记录温度作为纵坐标，同时记录相应的时间为 温度计记录温度作为纵坐标， 横坐标，再绘制灵敏度曲线，如图1 4所示。 横坐标，再绘制灵敏度曲线，如图1—4所示。Ts为设 定温度，波动最低温度为T 定温度，波动最低温度为T1，最高温度 则恒温水浴的灵敏度为： 为T2，则恒温水浴的灵敏度为： te=±(T2-T1)/2 ±
三、搅拌器 搅拌器以小型电动机带动，其功率可选40 40W 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。 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， 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。 内各部位温度均匀。 四、加热器 在要求设定温度比室温高的情况下， 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。 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、 选择原则是热容量小 加热器的 选择原则 是热容量小 、 导热性能好 、 功 率适当。 如果容量为20 的浴槽， 20dm 率适当 。 如果容量为 20dm3 的浴槽 ， 要求恒温在 20∽30℃之间，可选用200 300W的电加热器。 200∽ 20∽30℃之间，可选用200∽300W的电加热器。室 温过低时， 则应选用较大功率或采用两组加热器。 温过低时 ， 则应选用较大功率或采用两组加热器 。
六、继电器 继电器必须与加热器和接触温度计相连， 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。 到控温作用。实验常用的继电器有电子管继电器和晶 体管继电器。典型的晶体管继电器电路，如图1 3 体管继电器。典型的晶体管继电器电路，如图1—3所 示。它是利用晶体管工作在截止区以及饱和区呈现的 开关特制成的。其工作过程是： 开关特制成的。其工作过程是：当接触温度计的触点 断开时， 通过R 给锗三级管BG BG的基极注入正向电 Tr 断开时 ， Ec 通过 Rk 给锗三级管 BG 的基极注入正向电 BG饱和导通 继电器的触点K闭合， 饱和导通， 流Ib，使BG饱和导通，继电器的触点K闭合，接通加热 电源。当被控对象的温度升至设定温度时， 接通， 电源 。 当被控对象的温度升至设定温度时 ， Tr 接通 ， BG的基极和发射极被短路 的基极和发射极被短路， BG截止 触点K 断开， 截止， BG 的基极和发射极被短路 ， 使 BG 截止 ， 触点 K 断开 ， 停止加热。 线圈中的电流突然变小时， 停止加热 。 当 J 线圈中的电流突然变小时 ， 会感生出 一个教高的反电动势， 二极管D 的作用是将它短路， 一个教高的反电动势 ， 二极管 D 的作用是将它短路 ， 避免晶体管被击穿。必须注意 注意， 避免晶体管被击穿。必须注意，晶体管继电器不能在 高温于烘箱等高温场合。
二、温度计 观察恒温浴的温度可选用分度值为0 观察恒温浴的温度可选用分度值为0.1℃的水银 温度计， 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。 尽量靠近被测系统 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 校正。 用的水银温度计读数都应加以 校正 。 水银温度计的 校正和贝克曼温度计的使用方法， 请参阅技术第一 校正和贝克曼温度计的使用方法 ， 章和仪器三。 章和仪器三。