2025年恒溫槽精確調(diào)控與靈敏度影響因素深度研究實驗報告

中國石油大學(xué)(華東)現(xiàn)代遠程教育原因考察試驗形式：在線模擬+現(xiàn)場實踐提交形式：在線提交試驗匯報1.理解恒溫槽的構(gòu)造及恒溫原理，考察恒溫槽敏捷度的影響原因，掌握恒溫槽的使用措恒溫槽裝置示意圖如圖1所示，由槽體、恒溫介質(zhì)、加熱器(或冷卻器)、溫度指示器度控制器等部分構(gòu)成。繼電器必須和接觸溫度計、加熱器配套使用。接觸溫度計是一支度計，又稱為導(dǎo)電表或水銀控制器，如圖2所示。它有兩個電極，一種固定與底部的水可調(diào)電極是金屬絲，由上部伸入毛細管內(nèi)。頂端有一磁鐵，可以旋轉(zhuǎn)螺旋絲桿，用置，從而調(diào)整設(shè)定溫度。當溫度升高時，毛細管中水銀柱上升與一金屬絲接觸，兩電極導(dǎo)圈中電流斷開，加熱器停止加熱；當溫度減少時，水銀柱與金屬絲斷開，繼電器線圈通過電流，使加熱器線路接通，溫度又回升。如此，不停反復(fù)，使恒溫槽控制在一種微小的溫度區(qū)間就限制在一種對應(yīng)的微小區(qū)間內(nèi)，從而到達恒溫的目的。恒溫槽的溫度控制裝置屬于“通”“斷”類型，當加熱器接通后，恒溫介質(zhì)溫度上升，水銀溫度計中的水銀柱上升。但熱量的傳遞需要時間，因此常出現(xiàn)溫度傳遞的滯后質(zhì)的溫度超過設(shè)定溫度，因此恒溫槽的溫度超過設(shè)定溫度。同理，降溫時也會出現(xiàn)滯后現(xiàn)象。由此可恒溫槽控制的溫度有一種波動范圍，并不是控制在某一固定不變的溫度。為了考察諸原因?qū)Φ挠绊?，需要用熱敏電阻測量恒溫槽內(nèi)介質(zhì)溫度的漲落，一般要配用不平衡電橋和自動記錄儀。影響恒溫槽敏捷度的原因諸多，大體有：(1)加熱器功率；(2)攪拌器的轉(zhuǎn)速；(3)恒溫介質(zhì)的流動性；(4)各部件的位置；(5)環(huán)境溫度與設(shè)定溫度的差值3L2圖1:恒溫槽的裝置示意1、浴槽；2、加熱器；3、攪拌器；4、溫度計；5、接觸溫度計；6、繼電器；7、熱敏電阻圖2:接觸溫度計構(gòu)造示意圖1、磁鐵；2、固定螺釘；3、螺桿；4、標鐵；5、鎢絲；6、水銀柱；7、水槽；8、接觸點引線三、試驗儀器電子繼電、甲電池四、操作環(huán)節(jié)(一)安裝恒溫槽(1)在玻璃缸中加入蒸餾水至容積的2/3處，(2將加熱圈放入槽體，安裝接觸溫度計、精密溫度計，固定攪拌器，安裝攪拌桿，調(diào)整各連線布局合理。連接好控溫電路(二)調(diào)整恒溫槽至30°C(1)順時針轉(zhuǎn)動接觸溫度計上方磁鐵，調(diào)整標鐵位置，使其上連低于指定溫度1-2°C。(2)接通電源，打開攪拌器開關(guān)，調(diào)整轉(zhuǎn)速，打開電子繼電器開(3)黃燈亮，加熱器開始加熱，黃燈滅，稍等半晌，觀測水銀溫度計，若低于30°C,順時針調(diào)整接觸溫度計上方磁鐵；黃燈亮，停止預(yù)熱，黃燈滅，稍等半晌，觀測水銀溫度計，若低于30°C,以逐度恒定在30°C±0.1°C的范圍內(nèi)。(4)恒溫槽溫度到達30°C后，固定溫度計調(diào)整帽上的螺釘。恒溫5～10分鐘，待水槽各處溫度均勻后開始試驗三試驗：考察加熱器功率及攪拌器轉(zhuǎn)速對恒1將甲電池連接至電橋上，注意正負極；將電阻箱與電橋相連，接好熱敏電阻，將記錄儀信號線接至電橋上，將變壓(2)打開電源，調(diào)整量程為5mv,調(diào)整記錄儀紙速為30cm/h,調(diào)整加熱器電壓為220伏，正常攪拌速度，將電橋開關(guān)打至通路。根據(jù)熱敏電阻阻值，調(diào)整電阻箱數(shù)值，使記錄筆位置位于記錄紙中央，觀測記錄儀畫出的溫度波動曲(3)其他條件不變，調(diào)整電壓為80伏，觀測記錄儀畫出的溫度波動曲線，考察加熱功率對恒溫槽敏捷度的影響。4)恢復(fù)加熱器電壓為220伏，減少攪拌器轉(zhuǎn)速，觀測記錄儀畫出的溫度波動曲線，考察攪拌速度對恒(5)試驗結(jié)束，關(guān)閉記錄儀電源；停止攪拌，關(guān)閉繼電器試驗中記錄的不一樣條件下恒溫槽溫度波動峰如圖1所示。從記錄紙上讀出各條件下溫度波動的峰高數(shù)，計算溫度波動及其平均值，數(shù)據(jù)列于表1中。圖1加熱功率及攪拌速率對恒溫槽溫度波動的影響220V,慢速攪拌峰平均格數(shù)/個平均溫度("C)溫度波動(C)闡明：記錄儀0.0046°C/格試驗成果闡明，低的加熱功率及高的攪拌速率溫介質(zhì)液面剛有小淀渦)條件下，可以滿足一般試驗規(guī)定恒溫槽溫度波動在±0.1°C的敏捷度規(guī)定范圍。六、分析及結(jié)論根據(jù)試驗得知，影響恒溫槽敏捷度的原因諸多，大體有：(1)恒溫介質(zhì)：流動性好，傳熱性能好，則控溫敏捷度高：(2)加熱器：功率合適，熱容量小，則控溫敏捷度高；(3)攪拌器：攪拌速率要足夠大，才能保證恒溫槽內(nèi)溫度均(4)各部件的位置：加熱器、攪拌器和接觸溫度計的位置應(yīng)靠近，使被加熱的液體能立即攪拌均勻，并流經(jīng)接觸溫度計及時進行溫度控制(5)環(huán)境溫度與設(shè)定溫度的差值越小，控溫效果越好(6)溫度