实验报告
课程名称： 大学化学实验P 指导老师：_杜志强______成绩：__________________ 实验名称： 恒温槽的性能测试 实验类型： 设计型 同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得
一、实验目的和要求
（1）了解恒温槽的构造和恒温原理 （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 （4）学会恒温槽温度波动曲线的绘制
二、实验内容和原理
1. 恒温槽的结构：
恒温槽由于超、温度调节器、温度控制器、加热器、搅拌器和温度指示器组成 2. 恒温槽的恒温原理：
恒温槽通过温度控制器对加热器进行自动调节，具体实现方式：当恒温槽的温度超过预设温度时，温度计的汞柱会与温度计中的铂丝相接触，继电器电路导通，电子继电器工作，电路断开，加热器停止加热，继而温度下降；当温度低于预设温度，温度计的汞柱会与温度计中的铂丝相分离，继电器电路断开，电子继电器停止工作，电路导通，加热器开始工作，温度上升。 3. 电接点水银温度计的构造：
下半部分与普通温度计相似，有一根铂丝引出线与水银想接触；上半部分也有一根铂丝引出线，通过顶部磁钢旋转可以控制器高低。上铂丝运动在定温指示标杆上，可以通过改变上铂丝的位置来设定温度。 4.温度测定：
一般采用1/10温度计作为测温元件，同时使用紧密温差测试仪来测量温差。
三、主要仪器设备
仪器：玻璃钢；温度调节器；紧密电子测温仪；温度计；搅拌器；继电器；加热器； 试剂：蒸馏水
四、操作方法和实验步骤 1. 准备
1. 将蒸馏水灌入恒温水浴槽4/5处 2. 连接电路
3. 打开电源、搅拌器，开始升温
2. 温度调节
1．调节上铂丝于25℃（略低于25℃）
2．当汞柱与上铂丝相接触时，向上旋转调节冒，使上铂丝接近25℃ 3．重复步骤1、2，直至上铂丝位于25℃位置
4．固定调节冒
5．观察1/10温度计读数，如果读数为25℃，这温度调节完成
3. 温度测量
使用1/10温度计测量恒温槽各个部位（上、中、下、左、右）的温度，记录于表中 4. 温差测量
1. 使用精密温差测量仪测定恒温槽中部在加热电压为200V 下的温度波动情况，每隔30sec 读一次
数，一共进行15min 的测量，将结果计入表中 2.将电压调节至100V ，重复上述操作
五、实验数据记录
表1 恒温槽不同部位温度情况
位置
最低温度 最高温度 温差 平均
上 中 下 24.87 24.88 24.89 24.90 24.92 24.93 0.03 0.04 0.02 24.89 24.90 24.91
左 24.87 24.92 0.05 24.895
右 24.86 24.92 0.06 24.89
时间 0.5 1 1.5 200V 0.055 0.043 0.029 100V -0.02 0.003 -0.006 时间 5.5 6 6.5 200V 0.011 -0.004 -0.018 100V -0.006 -0.02 0 时间 10.5 11 11.5 200V -0.01 -0.025 0.011 100V -0.01 -0.004 -0.017
表2 恒温槽温度波动情况
2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 0.014 0 -0.014 -0.027 0.042 0.039 0.025 -0.019 -0.012 -0.003 -0.015 0 -0.013 -0.012
7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 -0.02 0.071 0.061 0.046 0.032 0.018 0.001 -0.009 -0.021 0 -0.012 -0.024 -0.003 -0.014
12 12.5 13 13.5 14 14.5 15 0.057 0.043 0.029 0 -0.013 -0.027 0.041 -0.002 -0.01 -0.009 0 -0.012 -0.005 -0.002
六、实验数据处理
0.08
0.06
0.04
0.02
0.00
-0.02
-0.04
2
4
6
8
10
12
14
16
time （min
）
200V 电压下恒温槽温度波动折线图
0.08
0.06
0.04
V
00.02
020.00
-0.02
-0.04
time （min ）
图2 200v电压下恒温槽的温度波动拟合曲线
1 200V
图
0.005
0.000
-0.005
1
00V
-0.010
-0.015
-0.020
-0.025
time （min ）
图3 100v电压下恒温槽温度波动折线
0.005
0.000
-0.005
100V
-0.010
-0.015
-0.020
-0.025
time （min ）
图4 100V电压下恒温槽温度波动拟合曲线
0.08
0.06
0.04
200V
0.02
0.00
-0.02
-0.04
2
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12
14
16
time （min ）
图5 两种电压下恒温槽温度波动曲线的比较
七、实验结果与分析
1. 恒温槽各部位的温度波动程度不同，通过表1，可以发现：
A ．上部平均温度较低，原因是上部与空气直接接触，同时离电热丝最远，这样一来，热量非常容易散失而难以补充，温度始终处于较低水平，但是由于有搅拌器的搅拌作用，其温度与设定值相差不大，为0.01左右。
B ．下部平均温度较高，原因是下部直接与电热丝接触，同时离空气最远，这样一来，热量容易积累而难以散失，但是由于搅拌器的搅拌作用，其温度与设定值相差不大，为0.01左右。
C ．中部处于上和下的中间，其平均温度也处于上下之间，且在设定温度24.90上下均匀波动（波动范围0.02）
D ．左右位置与中间相差不大，比较接近设定温度 2. 电压不同会影响恒温槽的温度波动情况
A ．200V 的电压下，最高偏差温度出现+0.071，最低偏差温度出现-0.027，平均峰值：0.056 平均谷值：-0.024，波动周期：2.5min
B ．100V 的电压下，最高偏差温度出现+0.003，最低偏差温度出现-0.024，平均峰值：-0.0025 平均谷值：-0.016，波动周期：1min
原因分析：电压高时，温度低于预设温度电阻丝就会产生大量热量，使得水温迅速上升，见图1，然后电阻丝停止加热，温度缓慢下降，由于温度上升较高，所以待温度下降到预设温度以下需要更多时间，所以总体看来，高电压的波动剧烈，周期长，低电压波动小，周期短
七、讨论、心得
思考题
1．影响恒温槽灵敏度的因素有哪些？
A ．搅拌器的转速 B ．导电笔的性能 C ．电热丝的形状
2．如何提高恒温槽的灵敏度？
A ．加快搅拌器的转速 B ．增加导电笔的灵敏度
C ．增大电热丝与水的接触面积，同时使电热丝尽量分布在整个水槽中 实验总结
1．设定温度时，应该先使上铂丝的位置低于设定温度，放置升温惯性
2．温度达到设定温度后，应该旋紧调节冒，防止搅拌器的震动使得上铂丝位置发生变化
实验报告
课程名称： 大学化学实验P 指导老师：_杜志强______成绩：__________________ 实验名称： 恒温槽的性能测试 实验类型： 设计型 同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得
一、实验目的和要求
（1）了解恒温槽的构造和恒温原理 （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 （4）学会恒温槽温度波动曲线的绘制
二、实验内容和原理
1. 恒温槽的结构：
恒温槽由于超、温度调节器、温度控制器、加热器、搅拌器和温度指示器组成 2. 恒温槽的恒温原理：
恒温槽通过温度控制器对加热器进行自动调节，具体实现方式：当恒温槽的温度超过预设温度时，温度计的汞柱会与温度计中的铂丝相接触，继电器电路导通，电子继电器工作，电路断开，加热器停止加热，继而温度下降；当温度低于预设温度，温度计的汞柱会与温度计中的铂丝相分离，继电器电路断开，电子继电器停止工作，电路导通，加热器开始工作，温度上升。 3. 电接点水银温度计的构造：
下半部分与普通温度计相似，有一根铂丝引出线与水银想接触；上半部分也有一根铂丝引出线，通过顶部磁钢旋转可以控制器高低。上铂丝运动在定温指示标杆上，可以通过改变上铂丝的位置来设定温度。 4.温度测定：
一般采用1/10温度计作为测温元件，同时使用紧密温差测试仪来测量温差。
三、主要仪器设备
仪器：玻璃钢；温度调节器；紧密电子测温仪；温度计；搅拌器；继电器；加热器； 试剂：蒸馏水
四、操作方法和实验步骤 1. 准备
1. 将蒸馏水灌入恒温水浴槽4/5处 2. 连接电路
3. 打开电源、搅拌器，开始升温
2. 温度调节
1．调节上铂丝于25℃（略低于25℃）
2．当汞柱与上铂丝相接触时，向上旋转调节冒，使上铂丝接近25℃ 3．重复步骤1、2，直至上铂丝位于25℃位置
4．固定调节冒
5．观察1/10温度计读数，如果读数为25℃，这温度调节完成
3. 温度测量
使用1/10温度计测量恒温槽各个部位（上、中、下、左、右）的温度，记录于表中 4. 温差测量
1. 使用精密温差测量仪测定恒温槽中部在加热电压为200V 下的温度波动情况，每隔30sec 读一次
数，一共进行15min 的测量，将结果计入表中 2.将电压调节至100V ，重复上述操作
五、实验数据记录
表1 恒温槽不同部位温度情况
位置
最低温度 最高温度 温差 平均
上 中 下 24.87 24.88 24.89 24.90 24.92 24.93 0.03 0.04 0.02 24.89 24.90 24.91
左 24.87 24.92 0.05 24.895
右 24.86 24.92 0.06 24.89
时间 0.5 1 1.5 200V 0.055 0.043 0.029 100V -0.02 0.003 -0.006 时间 5.5 6 6.5 200V 0.011 -0.004 -0.018 100V -0.006 -0.02 0 时间 10.5 11 11.5 200V -0.01 -0.025 0.011 100V -0.01 -0.004 -0.017
表2 恒温槽温度波动情况
2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 0.014 0 -0.014 -0.027 0.042 0.039 0.025 -0.019 -0.012 -0.003 -0.015 0 -0.013 -0.012
7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 -0.02 0.071 0.061 0.046 0.032 0.018 0.001 -0.009 -0.021 0 -0.012 -0.024 -0.003 -0.014
12 12.5 13 13.5 14 14.5 15 0.057 0.043 0.029 0 -0.013 -0.027 0.041 -0.002 -0.01 -0.009 0 -0.012 -0.005 -0.002
六、实验数据处理
0.08
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0.02
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-0.02
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200V 电压下恒温槽温度波动折线图
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图2 200v电压下恒温槽的温度波动拟合曲线
1 200V
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图3 100v电压下恒温槽温度波动折线
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图4 100V电压下恒温槽温度波动拟合曲线
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图5 两种电压下恒温槽温度波动曲线的比较
七、实验结果与分析
1. 恒温槽各部位的温度波动程度不同，通过表1，可以发现：
A ．上部平均温度较低，原因是上部与空气直接接触，同时离电热丝最远，这样一来，热量非常容易散失而难以补充，温度始终处于较低水平，但是由于有搅拌器的搅拌作用，其温度与设定值相差不大，为0.01左右。
B ．下部平均温度较高，原因是下部直接与电热丝接触，同时离空气最远，这样一来，热量容易积累而难以散失，但是由于搅拌器的搅拌作用，其温度与设定值相差不大，为0.01左右。
C ．中部处于上和下的中间，其平均温度也处于上下之间，且在设定温度24.90上下均匀波动（波动范围0.02）
D ．左右位置与中间相差不大，比较接近设定温度 2. 电压不同会影响恒温槽的温度波动情况
A ．200V 的电压下，最高偏差温度出现+0.071，最低偏差温度出现-0.027，平均峰值：0.056 平均谷值：-0.024，波动周期：2.5min
B ．100V 的电压下，最高偏差温度出现+0.003，最低偏差温度出现-0.024，平均峰值：-0.0025 平均谷值：-0.016，波动周期：1min
原因分析：电压高时，温度低于预设温度电阻丝就会产生大量热量，使得水温迅速上升，见图1，然后电阻丝停止加热，温度缓慢下降，由于温度上升较高，所以待温度下降到预设温度以下需要更多时间，所以总体看来，高电压的波动剧烈，周期长，低电压波动小，周期短
七、讨论、心得
思考题
1．影响恒温槽灵敏度的因素有哪些？
A ．搅拌器的转速 B ．导电笔的性能 C ．电热丝的形状
2．如何提高恒温槽的灵敏度？
A ．加快搅拌器的转速 B ．增加导电笔的灵敏度
C ．增大电热丝与水的接触面积，同时使电热丝尽量分布在整个水槽中 实验总结
1．设定温度时，应该先使上铂丝的位置低于设定温度，放置升温惯性
2．温度达到设定温度后，应该旋紧调节冒，防止搅拌器的震动使得上铂丝位置发生变化