如何測(cè)試恒溫槽的性能

  恒溫槽的性能測(cè)試常用電接點(diǎn)水銀溫度計(jì)（水銀導(dǎo)電表）作溫度調(diào)節(jié)器，它相當(dāng)于一個(gè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)，用于控制恒溫槽達(dá)到所要求的溫度。控制精度一般在±0.1℃。它的下半部與普通溫度計(jì)相仿，但有一根鉑絲引出線與毛細(xì)管中的水銀相接觸；上半部在毛細(xì)管中也有一根鉑絲一出現(xiàn)，借助頂部磁鋼旋轉(zhuǎn)可以控制其位置高低。定溫指示*配合上部溫度刻度板，用于粗略調(diào)節(jié)所要求控制的溫度。當(dāng)浴槽內(nèi)溫度低于溫度時(shí)，上鉑絲與汞柱不接觸，當(dāng)水浴槽溫度升到下部刻度板指示溫度時(shí)，汞柱與上鉑絲接通。原則上依靠這種“斷”與“通”，即可直接用于控制電加熱器的加熱與否。但由于電接點(diǎn)水銀溫度計(jì)只允許約1mA電流通過(guò)（以防止鉑絲與汞接觸面處產(chǎn)生火花），而通過(guò)電熱棒的電流卻很大，所以兩者之間應(yīng)配繼電器作為過(guò)渡。實(shí)驗(yàn)中采用精密溫差測(cè)量?jī)x來(lái)測(cè)量系統(tǒng)溫度的變化值。

【試劑與儀器】

上海拓紛生產(chǎn)的恒溫槽1臺(tái)；玻璃缸1個(gè)；溫度調(diào)節(jié)器（電接點(diǎn)水銀溫度計(jì)）1支；精密電子溫差測(cè)量?jī)x1臺(tái)； 攪拌器1套；溫度控制器（繼電器）1臺(tái)；加熱器1只；1/10℃水銀溫度計(jì)1支。

【實(shí)驗(yàn)步驟】

1. 將蒸餾水灌入浴槽至容積的4/5處，然后將恒溫槽所需元件按合理的排布組裝成一套恒溫槽，并接

好所有的線路。

2. 打開(kāi)攪拌器和加熱器，使恒溫槽內(nèi)的水溫度升高，等溫度計(jì)顯示溫度接近30℃時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)帽

調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)器的溫度使之溫度在30℃左右，固定好調(diào)節(jié)帽。當(dāng)指示燈的顯示呈紅綠交替時(shí)即可開(kāi)始下一步驟。

3. 分別測(cè)定加熱器在110V和220V電壓下恒溫槽的溫度波動(dòng)曲線，每隔30s讀數(shù)一次，連續(xù)記錄15min。 4. 用精密溫差測(cè)量?jī)x測(cè)量已達(dá)設(shè)定溫度的恒溫槽的溫度波動(dòng)值，測(cè)定點(diǎn)選擇恒溫槽的上、中、下、左、、

后五點(diǎn)。

【分析與討論】

1. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)觀察分析，恒溫槽各個(gè)位置的溫度波動(dòng)值不同，說(shuō)明恒溫槽各位置的恒溫效果存在差異。 數(shù)據(jù)顯示，恒溫槽中部和右部恒溫效果相對(duì)較好，主要原因是相距溫度調(diào)節(jié)器（導(dǎo)電表）較近，對(duì)溫度變化比較敏感，很穩(wěn)效果相對(duì)理想。而左部距離導(dǎo)電表較遠(yuǎn)，溫度感知相對(duì)較差。當(dāng)溫差測(cè)量?jī)x的傳感器在恒溫槽下方時(shí)，將會(huì)距離加熱器較近，受到較大影響，恒溫效果相對(duì)較差。而當(dāng)用溫差測(cè)量?jī)x測(cè)量上方溫度波動(dòng)時(shí)，傳感器在水面上方的部分將會(huì)有水的蒸發(fā)，吸收的熱量將會(huì)直接影響溫度的測(cè)量，所以溫度波動(dòng)會(huì)比較明顯。

2. 從恒溫槽加熱器在220V和110V的溫度波動(dòng)曲線看出，220V加熱電壓下溫度波動(dòng)較大，110V加熱電壓下溫度比較平穩(wěn)。恒溫槽選擇小功率進(jìn)行加熱時(shí)，加熱相對(duì)平緩，溫度變化比較均勻，所以溫度波動(dòng)幅度較小。因此，加熱功率越大，恒溫槽溫度波動(dòng)越大。 

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