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。直到符合要求为止。

2.作灵敏度曲线：将贝克曼温度计的起始温度读数调节在标尺中部（设定温度为40℃，贝克曼温度计

的刻度在3度左右---由教师调好），放入恒温槽。当到达设定温度时----40℃，立刻用放大镜读取贝克

曼温度计读数，然后每隔60s记录一次，连续观察45min。

3.如有时间可改变设定温度，重复上述步骤。

4.结果处理

b.绘出温度-时间曲线; （坐标原点： 2停始θθ+±

=S T ）

c.求出该套设备的控温灵敏度并加以讨论。 （二）SYP 型玻璃恒温水浴：

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（回差：0.1）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：当到达设定温度时----40℃，读取数字贝克曼温度计读数—温差，然后每隔60s 记录一次，连续观察45min 。

3.如有时间可改变设定温度，重复上述步骤。

4.结果处理（同上）

五：问题思考

1.影响恒温槽灵敏度的因素主要有哪些？做简要分析。

2.欲提高恒温浴的控温精度（或灵敏度），应采取些什么措施？

影响恒温槽灵敏度的因素很多，大体有:

1.恒温介质流动性好，传热性能好，控温灵敏度就高;

2.加热器功率要适宜，热容量要小，控温灵敏度就高;

3.搅拌器搅拌速度要足够大，才能保证恒温槽内温度均匀;

4.继电器电磁吸引电键，后者发生机械作用的时间愈短，断电时线圈中的铁芯剩磁愈小，控温灵敏度就高;

5.电接点温度计热容小，对温度的变化敏感，则灵敏度高;

6.环境温度与设定温度的差值越小，控温效果越好。

六、注意事项

(1)贝克曼温度计由薄玻璃组成，易被损坏，一般只能放置三处:安装在使用仪器上;放在温度计盒内;握在手中。不准随意放置在其它地方。

(2)调节时，应当注意防止骤冷或骤热，还应避免重击。

(3)已经调节好的温度计，注意不要使毛细管中水银再与D 管中水银相连接。

(4)使用夹子固定温度计时，必须垫有橡胶垫，不能用铁夹直接夹温度计。

（5）关机时，首先断开SWQP 数字控温仪或SWQ 智能数字恒温控制器的 ~220V 电源，然后断开水浴的 ~220V 电源，最后拔下两仪器的“加热电源”的对接线。

（6）数字贝克曼温度计温差测量范围：±19.999℃，作温差测量时，为保证测量准确，“基温选择” 在一次实验中不宜换档。

七、相关仪器的使用

图1 恒温槽的装置示意图

1、浴槽

2、加热器

3、搅拌器

4、水银温度计

5、电接触温度计（导电表）

6、继电器（控制器）

7、贝克曼温度计