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赌博网《恒温槽调节及影响恒温槽灵敏度》实验

发布日期: 2020-07-10 04:07
 

  《恒温槽调节及影响恒温槽灵敏度》实验报告_能源/化工_工程科技_专业资料。中国石油大学(华东)现代远程教育 实验报告 课程名称:物理化学 实验名称:恒温槽调节及影响恒温槽灵敏度 因素考察 实验形式:在线模拟+现场实践 提交形式:在线提交实验报告 学生姓名:李展雄 年级专

  中国石油大学(华东)现代远程教育 实验报告 课程名称:物理化学 实验名称:恒温槽调节及影响恒温槽灵敏度 因素考察 实验形式:在线模拟+现场实践 提交形式:在线提交实验报告 学生姓名:李展雄 年级专业层次: 学 号: 高起专 学习中心: 广东梅州梅江奥鹏学习中心[15] 提交时间: 2013 年 11 月 1 日 一、实验目的 1.了解恒温槽的构造及恒温原理,考察恒温槽灵敏度的影响因素,掌握恒温槽的使用方法。 2.学习使用热敏电阻及自动平衡记录仪测定温差的方法。 二、实验原理 恒温槽装置示意图如图 1 所示,由槽体、恒温介质、加热器(或冷却器) 、温度指示器、 搅拌器和温度控制器等部分组成。继电器必须和接触温度计、加热器配套使用。接触温度计 是一支可以导电的特殊温度计,又称为导电表或水银控制器,如图 2 所示。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。 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。 为了考察诸因素对恒温槽灵敏度的影响,需要用热敏电阻测量恒温槽内介质温度的涨 落,一般要配用不平衡电桥和自动记录仪。 影响恒温槽灵敏度的因素很多,大体有: (1) 加热器功率; (2) 搅拌器的转速; (3) 恒温介质的流动性; (4) 各部件的位置; (5) 环境温度与设定温度的差值。 图 1: 恒温槽的装置示意 1、 浴槽;2、加热器;3、搅拌器;4、温度计 5、接触温度计;6、继电器; 7、热敏电阻 图 2:接触温度计结构示意图 1、磁铁;2、固定螺钉;3、螺杆;4、标铁; 5、钨丝;6、水银柱;7、水槽;8、接触点 引线 三、实验仪器 恒温槽、不平衡电桥、记录仪、变压器、变阻箱、电子继电器、热敏电阻 四、操作步骤 1、安装恒温槽,将加热圈放入槽体,安装接触温度计、精密温度计,固定搅拌器,安装搅 拌杆,调节各连线°C。顺时针转动接触温度计上方磁铁,调节标铁位置,使其上连低于 指定温度 1~2°C。接通电源,打开搅拌器开关,调节转速,打开电子继电器开关。黄灯亮, 加热器开始加热,黄灯灭,观察水银温度计,若低于 30°C,以逐步逼近的调节方法,使恒 温槽温度恒定在 30°C±0.1°C 的范围内。恒温槽温度达到 30°C 后,固定温度计螺钉。 3、将甲电池连接至电桥上,将电阻箱与电桥相连,接好热敏电阻,将记录仪信号线接至电 桥上,将电压器与电子继电器相连。打开电源,调节好记录仪,调节加热器电压为 220 伏, 正常搅拌速度,打开电桥开关至通路。根据热敏电阻阻值,调节电阻箱数值,观察记录仪画 出的温度波动曲线、其它条件不变,调节电压为 80 伏,观察记录仪画出的温度波动曲线,考察加热功率对恒 温槽的影响。 5、恢复加热器电压 220 伏,降低搅拌器转速,观察记录仪画出的温度波动曲线,考察搅拌 速度对恒温槽的影响。 五、实验数据处理 实验中记录的不同条件下恒温槽温度波动峰如图 1 所示。 从记录纸上读出各条件下温度波动 的峰高数,计算温度波动值,数据列于表 1 中。 实验结果说明,低的加热功率及高的搅拌速率有利于提高恒温槽的灵敏度,实验中采取的 220V、正常搅拌(恒温介质液面刚有小漩涡)条件下,能够满足一般实验要求恒温槽温度 波动在±0.1°C 的灵敏度要求范围。 图 1 加热功率及搅拌速率对恒温槽温度波动的影响 表 1 加热功率及搅拌速率对恒温槽灵敏度的影响 220V,正常搅拌 峰Ⅰ格数/个 峰Ⅱ格数/个 峰Ⅲ格数/个 峰平均格数/个 平均温度(°C) 温度波动(°C) 41.5 42.0 40.5 41.3 0.19 80V,正常搅拌 10.2 10.5 10.3 10.3 0.047 220V,慢速搅拌 55.5 56.8 57.0 56.4 0.26 ±0.13 ±0.095 ±0.024 说明:记录仪 0.0046°C/格 六、分析及结论 根据实验得知,影响恒温槽灵敏度的因素很多,大体有: (1)恒温介质的流动性:流动性好,传热性能好,则控温灵敏度高; (2)加热器的功率:功率适宜,热容量小,则控温灵敏度高; (3)搅拌器的转速:搅拌速率要足够大,才能保证恒温槽内温度均匀。 备注:该报告纳入考核,占总评成绩的 10%。

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