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物化實驗沸點儀的實驗裝置圖

發布時間:2024-08-04 01:25:07

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㈢ 急求 恆溫槽的性能測試 實驗報告

一、實驗目的和要求
1、了解恆溫槽的構造及恆溫原理,初步掌握裝配和調試技術。
2、學會分析恆溫槽的性能。
3、掌握接觸溫度計的調節和使用。

二、實驗內容和原理
本實驗研究的是常用的控溫裝置—恆溫水浴。它通過溫度控制器控制加熱器的工作狀態從而實現恆溫的目的。當恆溫水浴熱量散失導致其溫度下降到設定值時,控制器使控制加熱器工作,系統溫度升高,當系統再次達到設定溫度時,則自動停止加熱。如此循環,可以使系統溫度在一定范圍內保持恆定。一般恆溫槽都用水作為恆溫介質,使用溫度為20~50℃左右。若需要更高恆溫溫度(不超過90℃)時,可在水面上加少許白油以防止水的蒸發,90℃以上則可用甘油、白油或其他高沸點物質作為恆溫介質。
恆溫槽一般由浴槽、溫度調節器、溫度控制器、加熱器、攪拌器和溫度指示器等部件組成。
裝配和使用恆溫槽的時候,應注意各元件在恆溫槽中的布局是否合理,注意各元件的靈敏度,注意感溫、溫度傳遞、控制器、加熱器等的滯後現象。通常,靈敏度越高,恆溫槽內溫度波動越小,各區域溫度越均勻。靈敏度是恆溫槽恆溫好壞的一個主要標志。為了提高恆溫槽的靈敏度,在設計恆溫槽時要注意以下幾點:恆溫槽介質的熱容量要大些,傳熱效果要好些,盡可能加快電熱器與接觸溫度計間傳熱的速率,感溫元件的熱容盡可能小,感溫元件與電加熱器間距離要近一些,攪拌器效率要高,作調節溫度用的加熱器功率要恰當。

三、主要儀器和設備
儀器:玻璃缸1個;溫度調節器(導電表)1支;精密電子溫差測量儀1台;溫度計1支;攪拌器1套;溫度控制器(繼電器)1台;加熱器1隻。

四、操作方法和實驗步驟
(1)將蒸餾水灌入浴槽至容積的4/5處,然後將恆溫槽所需元件按合理的排布組裝成一套恆溫槽,並接好所有的線路。
(2)打開攪拌器和加熱器,使恆溫槽內的水溫度升高,等溫度計顯示溫度為25℃左右時通過調節調節帽調節溫度調節器的溫度使之溫度在23-25℃之間,固定好調節帽。當指示燈的顯示呈紅綠交替時即可開始下一步驟。
(3)用精密溫差測量儀測量已達設定溫度的恆溫槽的溫度波動值,測定點選擇恆溫槽的上、中、下、左、中、右六點。
(4)分別測定加熱器在100V和200V電壓下恆溫槽的溫度波動曲線,每隔30s讀數一次,連續記錄15min。

五、實驗數據記錄和處理
測溫元件位置(50v電壓測定所有數據) 上 下 左 中 右
溫度/℃ 最高 0.110 0.015 0.010 0.027 0.011
最低 0.067 -0.025 -0.012 -0.024 -0.022
波動值/℃ 溫差 0.043 0.040 0.022 0.051 0.033
平均值 0.038

100V加熱功率數據:
-0.003 -0.019 0.012 0.007 -0.009 -0.025 0.011 -0.001 -0.018 0.009
0.007 -0.009 -0.024 0.014 0.001 -0.012 0.008 0.004 -0.006 -0.018
0.014 0.002 -0.015 0.002 0.013 -0.003 -0.019 0.015 0.004 -0.009

200V加熱功率數據:
0.000 0.087 0.080 0.062 0.047 0.031 0.015 -0.001 0.095 0.084
0.067 0.043 0.030 0.012 0.001 0.084 0.079 0.061 0.045 0.034
0.018 0.001 0.088 0.086 0.070 0.056 0.038 0.020 0.003 0.094

表一:100V加熱功率曲線

表二:200V加熱功率曲線

六、實驗結果與討論

1、從溫度波動曲線對比可以看出,當溫度穩定後,使用小功率加熱明顯能夠減小溫度的波動程度,因為溫度波動的數量級是小的,所需要的外部穩定熱量也是小的,因此只要小功率加熱即可滿足,使用大功率加熱反而更容易引起溫度的波動。

2、使用溫度調節器設定的溫度往往比1/10℃溫度計顯示的溫度低0.5~1℃。這與儀器的靈敏度以及信號在各個儀器間傳輸時的損耗有關,真實的溫度要以1/10℃溫度計顯示的溫度為准,溫度調節器只是起到一個相對調節的作用,而不需要關心它的讀數。

3、恆溫時不能以接觸溫度計的刻度為依據,也不能以控溫器的溫度顯示器為依據,必須以恆溫槽中1/10℃溫度計為准。

4、本實驗中水的溫度降低的速度比較慢,所以要謹慎操作,在水溫達到25℃之前調節好控制器,如果不慎溫度超過25℃的話可加入少量的冷水。

5、課後思考題
(1)如何提高恆溫槽的靈敏度?
答:a 恆溫介質流動性好,傳熱性能好,控制靈敏度高
b 加熱器功率要適宜
c 攪拌器速度要足夠大
d 繼電器電磁吸引電鍵,後者發生機械作用的時間愈短,斷電時線圈中的鐵芯剩磁愈小,控制靈敏度就高。
e 電接點溫度計熱容小,對溫度的變化敏感,則靈敏度高
f 環境溫度與設定溫度差值越小,控溫效果越好
(2)從能量守恆的角度來討論應如何選擇加熱器的功率大小?
答:應選擇小功率加熱。
(3)你認為可以用哪些測溫元件來測量恆溫槽溫度波動?
答:1/10℃玻璃溫度計,貝克曼溫度計。

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