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皇冠比分《恒温槽调节及影响恒温槽灵敏度因素

发布日期: 2019-12-17 05:54
 

  《恒温槽调节及影响恒温槽灵敏度因素考察》实验报告_能源/化工_工程科技_专业资料。答案

  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: 王振江 学 号: 年级专业层次: 函授 15 化工工艺 函授高起专 学习中心: 甘肃兰州函授站 提交时间: 2016 年 6 月 5 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等。 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 电子继电、 甲电池 不平衡电桥 记录仪 变压器 变阻箱 热敏电阻 四、操作步骤 ㈠安装恒温槽 ⑴在玻璃缸中加入蒸馏水至容积的 2/3 处, ⑵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,调节各连线布局合理。 连接好控温电路 ㈡调节恒温槽至 30°C ⑴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。 ⑵接通电源,打开搅拌器开关,调节转速,打开电子继电器开关。 ⑶黄灯亮,加热器开始加热,黄灯灭,稍等片刻,观察水银温度计,若低于 30°C,顺时针调节接触温 度计上方磁铁;黄灯亮,停止预热,黄灯灭,稍等片刻,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。 ⑷恒温槽温度达到 30°C 后,固定温度计调节帽上的螺钉。恒温 5~10 分钟,待水槽各处温度均匀后开 始实验 ㈢实验:考察加热器功率及搅拌器转速对恒温槽灵敏度的影响 ⑴将甲电池连接至电桥上,注意正负极;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,将变压器与电子继电器相连。 ⑵打开电源,调节量程为 5mv,调节记录仪纸速为 30cm/h,调节加热器电压为 220 伏,正常搅拌速度, 将电桥开关打至通路。根据热敏电阻阻值,调节电阻箱数值,使记录笔位置位于记录纸中央,观察记 录仪画出的温度波动曲线。 ⑶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灵敏度的 影响。 ⑷恢复加热器电压为 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 槽灵敏度的影响。 ⑸实验结束,关闭记录仪电源;停止搅拌,关闭继电器 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, 计算温度波动及其平均值,数据列于表 1 中。 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 80V,正常搅拌 220V,慢速搅拌 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 ±0.095 10.2 10.5 10.3 10.3 0.047 ±0.024 55.5 56.8 57.0 56.4 0.26 ±0.13 说明:记录仪 0.0046°C/格 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、皇冠比分, 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。 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:流动性好,传热性能好,则控温灵敏度高; (2)加热器:功率适宜,热容量小,则控温灵敏度高; (3)搅拌器:搅拌速率要足够大,才能保证恒温槽内温度均匀; (4)各部件的位置:加热器、搅拌器和接触温度计的位置应接近,使被加热的液体能立即搅拌均匀,并流 经接触温度计及时进行温度控制 (5)环境温度与设定温度的差值越小,控温效果越好 (6)温度控制器:电磁吸引电键,电键发生机械作用的时间越短,断电时线圈中的铁心剩余磁性愈小,则 控温灵敏度就越高; (7)接触温度计:热容小,对温度的变化敏感,则灵敏度高; 备注:该报告纳入考核,占总评成绩的 10%。

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