恒温槽装配、性能测试及恒温操作 (1)
恒温槽性能及测试
一、实验目的和要求1、了解恒温槽的构造及恒温原理，初步掌握装配和调试技术。
2、学会分析恒温槽的性能。
3、掌握电接点水银温度计的调节和使用。
二、实验内容和原理本实验研究的是常用的控温装置—恒温槽。
它通过温度控制器控制加热器的工作状态从而实现恒温的目的。
当恒温水浴热量散失导致其温度下降到设定值时，控制器使控制加热器工作，系统温度升高，当系统再次达到设定温度时，则自动停止加热。
如此循环，可以使系统温度在一定范围内保持恒定。
一般恒温槽都用水作为恒温介质，使用温度为20～50℃左右。
若需要更高恒温温度（不超过90℃）时，可在水面上加少许白油以防止水的蒸发，90℃以上则可用甘油、白油或其他高沸点物质作为恒温介质。
恒温槽一般由浴槽、温度调节器、温度控制器、加热器、搅拌器和温度指示器等部件组成。
装配和使用恒温槽的时候，应注意各元件在恒温槽中的布局是否合理，注意各元件的灵敏度，注意感温、温度传递、控制器、加热器等的滞后现象。
通常，灵敏度越高，恒温槽内温度波动越小，各区域温度越均匀。
灵敏度是恒温槽恒温好坏的一个主要标志。
为了提高恒温槽的灵敏度，在设计恒温槽时要注意以下几点：恒温槽介质的热容量要大些，传热效果要好些，尽可能加快电热器与接触温度计间传热的速率，感温元件的热容尽可能小，感温元件与电加热器间距离要近一些，搅拌器效率要高，作调节温度用的加热器功率要恰当。
三、主要仪器和设备仪器：玻璃缸1个；温度调节器（导电表）1支；精密电子温差测量仪1台；温度计（1/10℃）1支；搅拌器（连续可调变压器）1套；温度控制器（继电器）1台；加热器1只。
四、操作方法和实验步骤（1）将蒸馏水灌入浴槽至容积的4/5处，然后将恒温槽所需元件按合理的排布组装成一套恒温槽，并接好所有的线路。
（2）打开搅拌器和加热器，使恒温槽内的水温度升高，等温度计显示温度为25℃左右时通过调节调节帽调节温度调节器的温度使之温度在23-25℃之间，固定好调节帽。
恒温槽及装配和性能测试
实验1 恒温槽的装配和性能测试努尔艾力·麦麦提 2012011862 化21班同组薛怡然实验日期：2015年3月12日实验指导老师：代巧玲1 引言1.1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。
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2-1-1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2-1-2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。
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。
实验一：恒温槽的装配与性能测试
实验一：恒温槽的装配与性能测试一、实验目的1．了解恒温槽的构造及恒温原理，掌握恒温操作技术。
2．绘制恒温槽的灵敏度曲线，学会分析恒温槽的性能。
3．掌握贝克曼温度计的使用方法。
二、实验原理许多物理化学量都与温度有关，要准确测量其数值，必须在恒温下进行。
实验室最常用的是用恒温槽来控制温度维持恒温，它是以某种液体为介质的恒温装置，依靠温度控制器来自动调节其热平衡。
图1－1 恒温槽装置图1－浴槽；2－电热丝；3－搅拌器；4－温度计；5－接触温度计；6－温度控制器恒温槽一般是由浴槽、搅拌器、加热器、接触温度计、温度控制器和温度计等部分组成，现分别介绍如下：（如图所示）实验开始时，先将搅拌器3启动，将接触温度计5调至所需恒温温度（例如25℃），若此时浴槽1内的水温低于25℃，则接触温度计5的两条引出线断路，则温度控制器6发出指令对加热器2通电加热，使浴槽1内的水温升高，当浴槽1内的水温达到25℃时，接触温度计5的两条引线导通，则温度控制器6发出指令对加热器2停止加热。
以后当浴槽1内的水因对外散热使温度低于25℃时，则接触温度计5的两条引线再次断路，则加热器2重新工作。
这样周而复始就可使介质的温度在一定范围内保持恒定。
图1-3 温度控制器的电路图T-电源变压器；D1、D2、D3、D4-2AP3晶体二级管；J-121型灵敏继电器；C1、C1-滤波电容；L1-工作指示氖炮；L2-电源指示灯炮。
由于这种温度控制装置属于“通”“断”类型，当加热器接通后传热使介质温度上升并传递质温度上升并传递给接触温度计，使它的水银柱上升。
由于传质、传热都需要一定时间，因此，会出现温度传递的滞后现象。
即当接触温度计的水银触及钨丝时，实际上电热器附近的水温已超过了指定温度，因此，恒温槽温度必高于指定温度。
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，而不是控制在某一固定不变的温度，并且恒温槽内各处的温度也会因搅拌效果的优劣而不同。
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。
实验一：恒温槽的装配和性能测试
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。
4.掌握乌氏粘度计的构造和使用方法。
二、恒温槽的构造及恒温原理1.恒温槽的构造A.槽体: B.加热器及冷却器C.温度调节器D.电子继电器E.搅拌器2.实验原理示意图三、乌氏粘度计的构造及测量原理1.乌氏粘度计的构造2.粘度计测量原理测定粘度时通常测定一定体积的液体流经一定长度垂直的毛细管所需的时间, 根据泊塞耳公式计算其粘度:但通过此方法直接测定液体的绝对粘度较难, 所以可通过测量未知液体与标准液体(水)的相对粘度, 通过下式进行计算：、五、实验步骤(一)恒温槽操作步骤1.插上电子继电器电源, 打开电子继电器开关。
2.插上电动搅拌机电源, 调节合适的搅拌速度。
3.插上数字贝克曼温度计电源, 打开开关。
检查实际温度是否低于所所控制温度。
4.旋转下降调节帽, 直到电子继电器的红灯刚好亮。
插上加热器电源, 缓慢旋转调节帽, 使钨丝高度上升, 直到电子继电器的红灯刚好灭, 加热器开始加热。
5、当电子继电器的红灯亮, 重复调节并反复进行, 直到实际温度在设定温度的一定范围内波动。
6、记录温度随时间的变化值, 绘制恒温槽灵敏度曲线。
(二)、粘度计操作步骤1.将粘度计垂直夹在恒温槽内, 将纯水自A管注入粘度计内, 恒温5分钟左右, 夹紧C管上连结的乳胶管, 同时在连接B管制乳胶管上接洗耳球慢慢抽气, 待液体升至G球的1/2左右时停止。
打开C管乳胶管上夹子使毛细管内液体同D球分开, 用秒表测定液面在a, b两线间移动所需时间。
2.重复测定3次, 每次误差不超过0.2~0.3秒, 取平均值。
3、洗净烘干后, 用同样的方法测定10%NaCl溶液的粘度。
4、实验完毕后, 按开机相反的顺序关闭电源, 整理实验台。
六、实验数据处理1.记录反应温度、大气压等常规物理量, 不得用铅笔记录, 不得用小纸片预先记录。
恒温槽的装配及性能测试.
恒温槽的装配及性能测试一：实验目的1.了解恒温水浴的构造及其工作原理，学会恒温水浴的装配技术。
2.测绘恒温水浴的灵敏度曲线。
3.掌握贝克曼温度计的调节技术和正确使用技术。
二：基本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，根据温度控制范围，可用以下液体介质:-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。
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课本P338。
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。
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。
控温效果可以用灵敏度Δt表示:式中，t1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。
三：仪器试剂SYP型玻璃恒温水浴：1套（包括加热器和搅拌器）数字贝克曼温度计（SWC-II， SWC-II D ）----与SYP型玻璃恒温水浴配套继电器（SWQP数字控温仪， SWQ智能数字恒温控制器）---与SYP型玻璃恒温水浴配套（超级恒温槽：1套水银温度计电接点温度计（导电表）；贝克曼温度计）四：实验步骤（一）超级恒温槽:1.接好线路，经过教师检查无误，接通电源，使加热器加热：开始，加热开关处于“通”，加热功率为1500 W，观察温度计读数，到达设定温度时----40℃（加热开关处于“加热”，加热功率为500 W），旋转温度计调节器上端的磁铁，使得金属丝刚好与水银面接触（此时继电器应当跳动，绿灯亮，停止加热），然后再观察几分钟，如果温度不符合要求，则需继续调节。
恒温槽的组装及性能测试
实验一恒温槽的装配及性能测试一、实验目的1.了解恒温水浴的构造及其工作原理，学会恒温水浴的装配技术。
2.测绘恒温水浴的灵敏度曲线。
二、基本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，根据温度控制范围，可用以下液体介质:-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。
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，。
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。
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。
控温效果可以用灵敏度Δt表示:式中，t1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。
三、仪器试剂SYP型玻璃恒温水浴：1套（包括加热器和搅拌器）继电器（SWQP数字控温仪，SWQ智能数字恒温控制器）四、实验步骤1.接好线路，经过教师检查无误，接通电源---将SWQP数字控温仪或SWQ智能数字恒温控制器，设定温度为40℃，数字贝克曼温度计“基温选择”为40℃，使加热器加热；使搅拌器搅拌；2.作灵敏度曲线：读取恒温过程中的最高温度和最低温度各20次。
物化实验报告-恒温槽的装配和性能测试.doc
物化实验报告-恒温槽的装配和性能测试.doc
一、实验目的
本次实验主要目的是对恒温槽进行装配以及性能检测，以满足用户设备的基本要求。
二、实验原理
恒温槽的装配和性能测试是一项复杂的实验操作，它的原理是利用热交换器、温控器和阀门等零部件，将外界指定的恒定温度维持在设定温度范围内。
恒温槽是以调节热力学恒定＞T1和恒定＜T2，确定温度范围，使测试项目在一定实验环境内满足特定温度要求的装置。
其中，热交换器的作用是将外界空气的温度换热给恒温槽控温腔，使控温腔内的温度能够保持在指定的范围之内。
三、实验设备
恒温槽的装配与性能测试需要使用的设备有：恒温槽、电子温度计、红外测温仪、温度控制器、电加热器、压力表等。
四、实验步骤
1、恒温槽安装：首先将恒温槽及其配件组装好，然后将恒温槽放置于安装位置上，并将电源线连接到电源上，确保恒温槽的安全使用。
2、温度设定：确定实验所需的温度，然后将温度控制器或电子温度计设置好，以达到指定的温度。
3、性能测试：测量恒温槽室内的温度，并与设定值进行比较，查看恒温槽室内的温度漂移是否超过设定范围，如果温度漂移大于设定范围，说明恒温槽性能不符合要求，需要重新调节温度控制器或更换设备。
五、实验结果
本次实验中，恒温槽的恒定温度范围被设定在常温（20~25℃），恒温槽的室温测试结果显示：室内温度在22.5℃到24.3℃之间，证明本次实验装配组件配置正确，恒温槽性能可以满足用户要求。
本次实验验证了恒温槽的装配正确性，并将恒温槽的恒定温度维持在设定的温度范围内，从而满足用户的要求。
该装配实验可供参考，作为更多恒温槽实验使用的行之有效的范本。
恒温槽的装配与性能测定
实验一恒温槽的装配与性能测定一、实验目的与要求：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(温度—时间曲线)，学会分析恒温槽的性能。
3、掌握贝克曼温度计和温控仪的调试与使用方法。
二、预习要求：1、明确恒温槽的控温原理，恒温槽的主要部件及作用。
2、了解本实验恒温槽的电路连接方式。
3、了解贝克曼温度计的调节和使用方法。
三、实验原理：在许多物理化学实验中，因为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。
因此，这些实验都必须在恒温的条件下进行，这就需要各种恒温的设备。
通常用恒温槽来控制温度，维持恒温。
一般恒温槽的温度都相对的稳定，多少总有一定的波动，大约在±0.1℃，如果稍加改进也可达到0.01℃，要使恒温设备维持在高于室温的某一温度，就必须不断补充一定的热量，使因为散热等原因引起的热损失得到补偿。
恒温槽之所以能够恒温，主要是依靠恒温控制器来控制恒温槽的热平衡。
当恒温槽的热量因为对外散失而使其温度降低时，恒温控制器就驱使恒温槽中的电加热器工作，待加热到所需要的温度时，它又会使其停止加热，使恒温槽温度保持恒定。
恒温槽的装置是多种多样的。
它主要包括下面的几个部件：1敏感元件，也称感温元件；2 控制元件；3 加热元件。
感温元件将温度转化为电信号而输送给控制元件，然后由控制元件发出指令让电加热元件加热或停止加热。
图1-1。
图1-1即是一恒温装置。
它由浴槽、加热器、搅拌器、温度计、感温元件、恒温控制器等组成，现分别介绍如下：1、浴槽：通常用的是10dm3的圆柱形玻璃容器。
槽内一般放蒸馏水，如恒温的温度超过了100℃可采用液体石腊和甘油。
温度控制的范围不同，水浴槽中介质也不同，一般来说：-60℃～30℃时用乙醇或乙醇水溶液。
0℃～90℃时用水。
80℃～160℃时用甘油或甘油水溶液。
70℃～200℃时用液体石蜡、硅油等。
恒温槽装配、性能测试及恒温操作 (1)
恒温槽装配、性能测试及恒温操作预习题：1.玻璃恒温水浴槽包括哪些部件？它们的作用？2.如何操作温度控制仪调节温度？如何确定水浴温度已恒温于某一温度？3.电加热器加热过程中，加热电压如何调节？4.如何防止水浴温度超过所需要的恒温温度？5.一个优良的恒温水浴槽应具备哪些基本条件？6.绘制恒温槽灵敏度曲线的温度如何读取？7.恒温槽灵敏度θE的意义是什么？如何求得？8.实验结束，感温元件（热敏电阻）应如何处理？9.实验中三个测量温度的元件（水银温度计、温度指示控制仪、贝克曼温度计）的作用分别是什么？哪一个温度显示值是水浴的准确温度？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操作技术。
2.绘制恒温槽的灵敏度曲线。
3.掌握贝克曼温度计的使用方法。
二．实验原理在许多物理化学实验中，由于欲测的数据，如折射率、蒸汽压、电导、粘度、化学反应速率等都随温度而变化，因此，这些实验都必须在恒温条件下进行。
一般常用恒温槽达到热平衡条件。
当恒温槽的温度低于所需的恒定温度时，恒温控制器通过继电器的作用，使加热器工作，对恒温槽加热，待温度升高至所需的恒定温度时，加热器停止加热，从而使恒温槽的温度仅在一微小的区间内波动，本实验所用恒温槽的装置如图现将恒温槽各部分的设备分别介绍于下：1．浴槽。
通常有金属槽和玻璃槽两种，槽的容量及形状视需要而定。
槽内盛有为热容较大的液体作为工作物质，一般所需恒定温度1～100℃之间时，多采用蒸馏水；所需恒定温度在100℃以上时，常采用石蜡油，甘油等。
图1-1 恒温槽装置图1-浴槽；2-加热器；3-搅拌器；4-水银温度计；5-温度控制仪传感器（感温元件）；6-恒温控制仪；7-贝克曼温度计传感器2．感温元件。
它是恒温槽的感觉中枢，其作用在于感知恒温物质的温度，并传输给温度控制仪。
它是影响恒温槽灵敏度的关键元件之一。
其种类很多，如半导体、热敏电阻等，原理为利用材料电阻对温度变化的敏感性达到控制温度的目的。
恒温槽的装配和性能测试
恒温槽灵敏度的测定是在指定温度下，观察温度的波
动情况，控温效果可以用灵敏度t 表示（t1为恒温过
程水浴的最高温度，t2为恒温过程水浴的最低温度）：
t t1 t2 2
常以温度—时间曲线表示：
三、实验仪器
1、玻璃缸 2、接触温度计 3、贝克曼温度计 4、温度计（ 1/10℃ ） 5、停表 6、搅拌器 7、电子继电器 8、加热器
恒温槽一般有浴槽、加热器、搅拌器、温度计、感 温元件、恒温控制器等部分组成
恒温槽装置示意图： 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、贝克曼温度计
1、浴槽：通常有金属槽和玻璃槽两种。其容量和形状 视需要而定。 2、加热器：通常的是电热器。根据恒温槽的容量、恒 温温度以及与环境的温差大小来选择电热器的功率。 3、搅拌器：一般用电动搅拌器，搅拌速度可调，使槽 内各处温度尽可能保持相同。 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。所用温度计在使用前需进行标化。 5、感温元件：它是恒温槽的感觉中枢，是提高恒温槽 精度的关键所在。感温元件的种类很多，如接触温度计、 热敏电阻感温元件等。 6、电子继电器：用来控制恒温槽加热器“通”“断” 电的装置。
1、了解恒温槽的结构及恒温原理，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，学会分析恒温槽的性能。
3、掌握贝克曼温度计和接触温度计的调节及使用方 法。
4、了解温度的PID控制技术。
温度是一个极其特别的物理量。在热力学中时常 出现，在日常生活中也无处不在。在物理化学实 验中所测得的数据，如黏度、密度、蒸气压、表 面张力、折射率、电导、化学反应速率常数等都 与温度有关。所以，许多物理化学实验必须在恒 温条件下进行。通常用恒温槽来控制温度维持温 度。恒温槽所以能维持恒温，主要依靠恒温控制 器来控制恒温槽的热平衡。
恒温槽的安装及性能测试
一、实验实际步骤1.打开恒温槽电源开关2.打开控温机箱电源开关，设定温度为25℃，回差为0.3℃3.设置搅拌速度为慢搅拌，加热功率为设定好之后就不变4.当温度达到设定值后，（当恒温槽的温度稳定后），开始记录数据，每隔30s记录一次，连续记录，直到三次出现最高最低温度值。
5.关闭电源，结束实验。
二、使用仪器三、注意事项1.温度计所在位置就将来利用这个恒温槽做实验的系统所在区域。
2.温度设定时要留有提前量，避免水槽温度高于欲设定值。
3.接点温度计的刻度不是很准确，温度的设定与测量以1/10温度计为准。
4.搅拌器的功率大小和安装位置对恒温效果有很大影响，注意搅拌速率及搅拌棒放置位置。
5.被恒温的系统一般要放在灵敏度最好的区域，测量温度的精密温度计应放置于被恒温系统附近。
6.和仪器要配套使用，以保证温度检测的准确度。
四、数据处理1.表1 实验数据记录表时间/min5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 5.6125.4975.3995.2995.6865.5905.4935.3835.2815.6755.5765.4635.3525.2535.6575,6005.4865.3885.2895.6775.5795.4835.3735.2705.6635.5645.4535.3435.2445.5885.4765.3785.2795.6675.5705.4725.3645.2605.6525.5525.4415.3345.2365.5775.4665.3685.2705.6575.5605.4635.3535.2495.6395.5405.4315.3225.2265.5655.4545.3595.2605.6475.5515.54525.3435.2385.6415.5295.4215.3125.2255.5535.4455.3485.5395.6385.5405.4435.3335.2275.6325.5185.4015.3025.4815.5425.4355.3395.7275.6285.5305.4325.3235.2245.6215.5065.3985.2925.5535.5315.4265.3295.7175.6195.5215.4125.3125.3905.6105.4955.3875.2825.6895.5195.4175.3195.7065.6095.5125.4025.3015.6945.5985.4845.3765.2735.6795.5075.4095.3095.6975.5995.5035.3935.2925.6885.5875.4745.3655.2545.6672.作图图2 温差随时间变化图五、思考题1.从能量平衡的角度讨论如何选择加热器的功率大小？答：从能量守恒角度考虑，控制加热器功率，使得加热器提供的能量恰好和恒温槽因为于室温之间的温差导致的热损失相当时，恒温槽的温度即恒定不变。
恒温槽的装配与性能测试
实验1 恒温槽的装配与性能测试Assembly and determination of performance of the thermostatic bath【摘要】本实验通过对恒温槽实际温度的测量，了解其温度的波动情况，对其性能进行评估。
并设计了两种不同恒温原理的恒温槽，评估其性能优劣。
【Abstract】In this experiment ,we realized the fluctuation of temperature by measuring actual temperature of thermostatic bath ,and evaluated its performance . And we designed two typesof bath that had different principles to find which is better.【关键词】恒温槽温度灵敏度波动【Keyword】Thermostatic bath Temperature Sensitivity fluctuation【前言】在许多物理和化学实验中，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。
因此，这些实验都必须在恒温的条件下进行，这就需要各种恒温的设备。
通常用恒温槽来控制温度，维持恒温。
一般恒温槽的温度都只是相对的稳定，多少总有一定的波动，大约在±0.1℃，如果稍加改进也可达到0.01℃，要使恒温设备维持在高于室温的某一温度，就必须不断补充一定的热量，使由于散热等原因引起的热损失得到补偿。
恒温槽之所以能够恒温，主要是依靠恒温控制器来控制恒温槽的热平衡。
当恒温槽的热量由于对外散失而使其温度降低时，恒温控制器就驱使恒温槽中的电加热器工作，待加热到所需要的温度时，它又会使其停止加热，使恒温槽温度保持恒定。
本实验对超级恒温水浴装置和贝克曼组装装置两种不同恒温原理的恒温槽进行恒温温度测量，通过在恒温状态下测量恒温槽的温度波动，对其灵敏性进行判断，从而评估恒温槽的性能。
恒温槽装配和性能测试
实验一恒温槽装配和性能测试【目的要求】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、绘制恒温槽的灵敏度曲线（温度——时间曲线），学会分析恒温槽的性能3、掌握精密数字温度温差仪、继电器及接触温度计的基本测量原理和使用方法【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改变，要测定这些性质必须在恒温条件下进行。
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，掌握恒温技术非常必要。
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，根据温度控制范围，可用以下液体介质:-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。
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，具体装置示意图见上图。
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。
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。
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恒温槽装配、性能测试及恒温操作预习题：1.玻璃恒温水浴槽包括哪些部件？它们的作用？2.如何操作温度控制仪调节温度？如何确定水浴温度已恒温于某一温度？3.电加热器加热过程中，加热电压如何调节？4.如何防止水浴温度超过所需要的恒温温度？5.一个优良的恒温水浴槽应具备哪些基本条件？6.绘制恒温槽灵敏度曲线的温度如何读取？7.恒温槽灵敏度θE的意义是什么？如何求得？8.实验结束，感温元件（热敏电阻）应如何处理？9.实验中三个测量温度的元件（水银温度计、温度指示控制仪、贝克曼温度计）的作用分别是什么？哪一个温度显示值是水浴的准确温度？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操作技术。
2.绘制恒温槽的灵敏度曲线。
3.掌握贝克曼温度计的使用方法。
二．实验原理在许多物理化学实验中，由于欲测的数据，如折射率、蒸汽压、电导、粘度、化学反应速率等都随温度而变化，因此，这些实验都必须在恒温条件下进行。
一般常用恒温槽达到热平衡条件。
当恒温槽的温度低于所需的恒定温度时，恒温控制器通过继电器的作用，使加热器工作，对恒温槽加热，待温度升高至所需的恒定温度时，加热器停止加热，从而使恒温槽的温度仅在一微小的区间内波动，本实验所用恒温槽的装置如图现将恒温槽各部分的设备分别介绍于下：1．浴槽。
通常有金属槽和玻璃槽两种，槽的容量及形状视需要而定。
槽内盛有为热容较大的液体作为工作物质，一般所需恒定温度1～100℃之间时，多采用蒸馏水；所需恒定温度在100℃以上时，常采用石蜡油，甘油等。
图1-1 恒温槽装置图1-浴槽；2-加热器；3-搅拌器；4-水银温度计；5-温度控制仪传感器（感温元件）；6-恒温控制仪；7-贝克曼温度计传感器2．感温元件。
它是恒温槽的感觉中枢，其作用在于感知恒温物质的温度，并传输给温度控制仪。
它是影响恒温槽灵敏度的关键元件之一。
其种类很多，如半导体、热敏电阻等，原理为利用材料电阻对温度变化的敏感性达到控制温度的目的。
3．温度控制仪。
如图1-2为WMZK-01型温度指示控制仪面板。
使用时需先将温度指示控制仪与加热器（必要时还需连接调压器），再将所连接的传感器探头（即感温元件）浸入恒温槽内的水中，接通电源后，调节旋钮2设定加热温度。
刻度盘5显示的是恒温槽中水的温度。
当水温低于设定的温度时，加热器加热，此时加热指示灯3（绿灯）亮；而当水温达到所设定的温度时，加热器即停止加热，此时恒温指示灯4（红灯）亮。
4．加热器。
常用的是电加热器，其功率大小可视浴槽的容量及所需恒定温度与环境温度的差值大小而定。
若采用功率可调的加热器则效果较好，在开始时，加热器的功率可大一些，以使槽内温度较快升高，当槽温接近所需温度时，再适当减小加热器的功率。
5．搅拌器。
一般采用功率为40W 的电动搅拌器，并用变速器来调节搅拌速度，以使槽内各处温度尽可能保持相同。
6．温度计。
常用最小分度为0.1℃的温度计作为观察温度用。
本实验又另用一支贝克曼温度计来测定恒温槽的灵敏度。
综上所述，恒温条件是通过一系列元件的动作来获得的。
因此，不可避免地将存在着许多滞后现象，如温度传递，感温元件、温度控制仪、电热器等的滞后。
因此，装置时对上述元件的灵敏度应有一定的要求，另外注意各元件在恒温槽中的布局应合理，如果各零件都很灵敏，但没有很好的布局，仍不能达到很好的恒温目的。
在恒温槽中，电热器和搅拌器应放得较近，这样一有热量放出立即能传到恒温槽各部。
感温元件要放在电热器和搅拌器的附近，不能放远，因为这一区域温度变化幅度最大，若放远处，则幅度小，会减弱感温元件的作用。
至于测量系统，不宜放在边缘。
显然，恒温槽控制的温度有一个波动的范围，波动的范围越小，各处的温度越均匀，恒温槽的灵敏度越好。
灵敏度是衡量恒温槽好坏的主要标志，一般是指在达到恒温状态后，采用贝克曼温度计，观察槽温随时间的变化，以θ始，θ停分别表示达到恒温状态后加热器开始加热和停止加热时槽内水的温度（贝克曼温度计上的相对温度，可准确到小数点后三位）的平均值，以()12θθ始停＋为纵坐标的中值，作出温度～时间曲线，即灵敏度曲线。
通过对曲线的分析，可以对恒温槽的灵敏度作出评价，若最高温度为θ高，最低温度为θ低，则恒温槽的灵敏度θE 为：2E θθθ-=低高 。
三．仪器与药品玻璃缸（20 L ） 1个； 半导体热敏电阻 1个； 搅拌器（40 W ） 1个； 加热器（1000 W ） 1个； 温度指示控制仪 1个； 秒表 1个； 温度计（0～50℃，最小分度为0.1℃） 1支； 贝克曼温度计（数显或玻璃） 1支； 调压变压器（1000 W ） 1个；图1-2温度控制仪面板1－电源，2－温度设定旋钮，3－加热指示灯，4－恒温指示灯，5－温度指示刻度盘四．实验步骤1. 恒温槽的装配在玻璃缸中加入蒸馏水至容积的2/3处，按图1-1将各部件装置好，接好线路。
2. 恒温槽的调试调节温度控制仪，使指针稍低于30℃，经教师允许后，接通电源，开动搅拌器，调节转速适当。
随即进行加热，开始时可将加热电压调到200 V左右，注意观察最小分度为0.1℃的温度计汞面，待槽温达到29℃时，将加热电压调至100 V左右，微调控温仪指针，如指示绿灯自动灭掉时，水银温度．．．．计．读数刚好为30℃，则表示恒温槽处于30℃恒温状态。
温度指示控制仪的指示值存在误差，指针调节在30℃，可能实际恒定的温度是32℃或者27℃等等，所以开始调节时指针对应的温度应低于所恒定的温度，而是否恒温到30℃应以水银温度计的读数为准。
再次调节加热电压，使加热时间与停止加热时间近似相等（即绿灯亮的时间和红灯亮的时间几乎相等）。
然后从贝克曼温度计（用温差档）读出开始加热和停止加热时水的温度θ始、θ停，各记录2次。
3. 恒温槽灵敏度的测定待恒温槽在30℃下恒温5 min后，用秒表计时，每隔2 min从贝克曼温度计（温差档）上读一次水的温度θ，测定60 min。
将恒温槽温度调至35℃，再相同步骤测定35℃下恒温槽的灵敏度。
实验完毕，切断电源，将温度控制仪传感器及贝克曼温度计传感器从水浴中拿出并擦干，温度控制仪传感器还需套上塑料帽，以防损坏。
五．数据记录和处理1. 列表记录实验数据恒温槽温度30℃恒温槽温度35℃θ始/℃θ停/℃θ始/℃θ停/℃恒温槽温度30℃恒温槽温度35℃t/min θ/℃t/min θ/℃2. 求出恒温槽温度为30℃时的θ始、θ停的算术平均值θ始、θ停。
3. 以时间t 为横坐标，温度（温差档读数）θ为纵坐标，()12θθ始停＋为纵坐标中值，绘出恒温槽的灵敏度曲线。
4. 在灵敏度曲线上，找出达到恒温后的最高温度θ高，最低温度θ低，求出该恒温槽在30℃时的灵敏度θE （30℃），并对其灵敏度作出评价。
5．同上，绘出35℃时恒温槽的灵敏度曲线，求出θE （35℃），并对其灵敏度作出评价。
六. 思考题1. 欲提高恒温槽的灵敏度，主要通过哪些途径？2. 开动恒温槽之后，为什么要将温度控制仪上的指针调节到低于所需温度处，如果高了会产生什么后果？3. 如何使用温度控制仪调节温度并达到恒温?4. 贝克曼温度计的零点误差会不会影响恒温槽灵敏度的测量？七．实验指导1．水银大气压计的用法。
许多物理化学实验数据受温度、大气压等环境条件影响，所以每次物化实验需记录当时的室温和大气压，不论实验是否特殊要求记录。
使用水银大气压计测量大气压时，先旋转大气压计底部手柄，调节水银槽中水银面的高度，使得水银面恰好和上方倒三角形象牙针的尖相接触（可平视观察象牙针和水银中象牙针的倒影），这一调节会使上方水银柱的高度发生变化；再调节气压计中间的标尺，使得标尺的下沿恰好与气压计中间水银柱的凸液面相切；再读出大气压的大小，读数时先读出小标尺0刻度线下方最近的大标尺上的刻度（假设为1011），再观察小标尺上哪一个刻度线恰好与旁边大标尺上的刻度相平（假设为3），则当时的大气压为1011.3 hPa （1hPa ＝100Pa ）。
2．数字贝克曼温度计用法简介。
相对于水银温度计，贝克曼温度计的优势在于其测量值精确度高：其中“温度”档可测至小数点后两位，温差档可测至小数点后三位；但是所显示的具体温度值却与当时的实际温度之间有一定偏差，即零点误差（该误差的数值是固定的，可用贝克曼温度计的测量值与水银温度计测量值之差求出）。
如实验结果是一个温度差，那么两温度相减时零点误差即被抵消，例如本实验中的灵敏度2E θθθ-=低高即为两温度差的一半，所以贝克曼温度计的零点误差不会影响恒温槽灵敏度的测量。
3. 恒温槽灵敏度曲线。
θ始：开始加热时的相对平均温度，即达恒温后绿灯亮时两次由贝克曼温度计温差档读出温度的平均值；此时温度较低。
θ停：停止加热时的相对平均温度，即红灯亮时两次由贝克曼温度计温差档读出温度的平均值，此时温度较高。
()1θθ2+始停：水浴的相对平均温度。
恒温槽灵敏度：()E θ2θθ=-低高。
θ高、θ低从灵敏度曲线上读取；()θθ-低高相当于水浴温度的最大波动范围；θE ：恒温槽温度最大波动范围的一半。
θE 越小，恒温槽灵敏度越高，恒温温度波动范围越小，恒温性能越好。
4．注意事项。
（1）恒温槽的真实温度用插在水浴中的最小刻度为0.1℃的水银温度计测量和读取。
（2）测定θ始、θ停可以穿插在测定灵敏度曲线数据中进行，以节省时间。
（3）若用数显贝克曼温度计读取水浴的相对温度，应用“温差”档。
（4）相对温度数据准确读至小数点后3位。
（5）温度控制仪在达到恒温后的开始一段时间，所恒定的温度可能稍有变化，这时应重新调节温度控制仪。
但开始记录温度随时间变化的数据后，就不应再调节温控仪。
10203040506011.2511.3011.3511.4011.4511.50)θ+停θ / oCt / min。