恒温槽实验.doc

. 一、实验目的?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?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?了解继电器的原理, 掌握接触温度计的原理及使用方法二、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。恒温槽通常由下列构件组成(具体装置示意图见图 ) : 恒温槽装置电路示意图 : . 2. 加热器: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。 (水银接点温度计):当恒温槽的温度到达指定值时发出信号, 系统停止加热; 低于指定温度时则发出信号,命令系统继续工作。目前普遍使用的温度调节器是接点温度计( )。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,一个是可调电极金属丝 4,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。另一个电极是固定与底部的水银球相连的接触丝 5,4、 5连出的两根导线接到继电器上。当温度升高时,毛细管中水银柱上升与 7接触,两电极导通,温度控制器接通,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。在水银接点温度计接触丝 4的上段一块小金属标铁 6,它可和 7同时升降,其后背有一温度刻度表,由 6的上沿位置可读出所需控制的大概温度值。温度恒定后,将 2的螺钉固定,以免由于震动而影响温度的控制。 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***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、***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。图 水银接点温度计构造图 1- 调节帽; 2- 调节帽固定螺丝; 3- 铁丝; 4- 螺旋杆引出线; 5- 水银槽引出线; 6- 标铁; 7- 触针; 8- 刻度盘; 9- 螺丝杆; 10- 水银槽. 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