《液体恒温试验设备测试规范》试验报告.docx
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《液体恒温试验设备测试规范》试验报告
《液体恒温试验设备测试规范》
试验报告
《液体恒温试验设备测试规范》起草小组
2019年5月
一、液体恒温试验设备……………………………………………
（1）
二、试验目的…………………………………………………………
（1）
三、测量标准及试验设备………………………………………
（1）
四、试验内容…………………………………………………………
（2）
五、试验结论………………………………………………………（14）
一、液体恒温试验设备
液体恒温试验设备能够提供满足要求的温度环境，用于样品的浓缩、蒸馏、加热和其他温度试验，在生物、环保、医药、生化等科研实验室和工业生产领域均有广泛的应用。
随着科学技术的进步和制造业的发展，液体恒温试验设备不仅具有优越的温度性能，而且操作简便、使用安全。
结合成熟的温度控制系统，其具有较高的自动控制程度，能够实现自动温控，利于提高工作效率和产品质量。
液体恒温试验设备结构简单，易于生产和普遍获得，具有良好的应用前景。
液体恒温试验设备用于提供准确、稳定的温度场，它的计量性能优劣直接关系到科研试验结果或产品质量。
因此，液体恒温试验设备计量特性的校准具有重要的应用意义和极大的市场需求。
液体恒温试验设备（以下简称设备）是实验室用于样品加热或其他温度实验的常用设备，设备一般由槽体、加热（制冷）器和温控系统三部分组成。
槽体一般为长方体或圆柱体。
设备所使用的液体介质一般根据使用的温度范围和使用需要来选择，常见的液体介质有水、乙醇、硅油、防冻液等。
二、试验目的
掌握液体恒温试验设备的工作原理和技术参数，选择适合的标准器和配套设备，通过合理的试验方法、试验步骤，从液体恒温试验设备的温度偏差、温度均匀度、温度波动度的技术指标来验证本规范的合理性、可行性和适用性。
液体恒温试验设备主要有：
数显恒温水浴锅、高精度恒温槽等。
三、测量标准及试验设备
3.1测量标准设备见表1。
表1测量标准
序号
仪器名称
型号
1
A级铂电阻
Pt100
温度范围（-80~300）℃
修正后最大误差小于0.15℃
2
温度巡检仪
PR205
3.2液体恒温试验设备
选用电热恒温水浴锅，高精度恒温槽等不同的液体恒温试验设备进行试验。
3.2.1电热恒温水浴锅
电热恒温水浴锅槽体一般为长方体。
槽体底部设有电热管和托架，电热管内装有电炉丝并用绝缘材料包裹，有导线连接温度控制器，温度控制器的全部电器部件均装在水浴锅的电器箱内，一般采用数字显示智能控温。
电热恒温水浴锅特点是操作简单，价格低廉，使用安全，但是一般不具备搅拌（射流）功能，均匀度较差。
3.2.2高精度恒温水槽
高精度恒温槽槽体一般为长方体或圆柱体。
槽体内设有加热（制冷）器及搅拌（射流）装置。
温控系统对加热（制冷）器自动调节，设备因热量向外扩散等原因使槽体内温度低于（高于）设定值时，使加热（制冷）器工作，到体系再次达到设定的温度时，又自动停止工作。
通过搅拌设备使槽体内温度均匀。
高精度恒温槽控温特点是控温精度高，温度均匀性度好。
3.3测量系统
测量系统由9支A级铂电阻及PR205巡检仪组成，分辨力为0.001℃，显示温度为修正后数值。
图PR205温度巡检仪及A级铂电阻
四、实验内容
1.液体恒温试验设备温度参数试验
1.1测量点的位置及数量
设备的工作空间一般应由制造商提供的产品说明书规定。
若产品说明未规定工作空间，则应根据表2确定工作空间。
如果加热（制冷）装置位于槽体的底部或侧面，工作空间的计算应从加热（制冷）装置靠近工作空间的表面开始计算。
如槽体具有挡板、隔板等隔离设施，则从挡板、隔板开始计算。
一般情况下，工作空间上表面距离液面不应少于30mm。
表2
槽体尺寸
距底面、液面（或隔板）
距槽壁（或挡板、加热器、冷却器）
长方体槽体：
W*D*H
≥0.15H
≥0.15W或0.15D
圆柱体槽体：
Dia*H
≥0.15H
≥0.15Dia
注：
以操作者正常操作为基点，W表示槽体左右方向尺寸，D表示槽体前后方向尺寸，H表示液体介质液位的高度，Dia表示槽体的直径。
当工作空间为长方体时，传感器一般应布置在工作空间的八个角点及几何中心点共9个测量点，如图2所示。
当工作空间为圆柱体时，应布置在工作空间上下平面的四个象限点及工作空间几何中心点共9个测量点，如图3所示。
图2槽体为长方体时布点示意图
图3槽体为圆柱体时布点示意图
液体恒温实验设备也可根据实际需要或用户要求确定测量点位置及数量并图示说明。
1.2数据处理
1.2.1温度偏差
…………………………………………
（1）
…………………………………………
（2）
式中：
—温度上偏差，℃；
—温度下偏差，℃；
—各测量点规定时间内测量的最高温度，℃；
—各测量点规定时间内测量的最低温度，℃；
—设备设定温度，℃。
1.2.2温度均匀度
液体恒温试验设备在稳定状态下，工作空间各测量点15min内（每1min测试一次）每次测量中实测最高温度与最低温度之差的算术平均值。
………………………………………（3）
式中：
—温度均匀度，℃；
—各测量点在第
次测得的最高温度，℃；
—各测量点在第
次测得的最低温度，℃；
—测量次数。
1.2.3温度波动度
液体恒温试验设备在稳定状态下，工作空间各测量点15min内（每1min测试一次）实测最高温度与最低温度之差的一半，冠以“”号，取全部测量点中变化量的最大值作为温度波动度校准结果。
……………………………………（4）
式中：
—温度波动度，℃；
—测量点
在
次测量中的最高温度，℃；
—测量点
在
次测量中的最低温度，℃。
1.3试验数据
对几台液体恒温试验设备的温度参数进行试验，试验结果如下所示
1.3.1双列四孔水浴
表3双列四孔水浴60℃试验数据
双列四孔水浴设定60℃
测量次数
显示温度（℃）
测得温度（℃）
A
B
C
D
O
E
F
G
H
1
60
59.079
59.879
59.477
59.195
59.302
59.974
59.893
60.043
60.008
2
60
60.000
60.546
60.204
60.017
60.058
60.078
60.005
60.078
60.046
3
60
60.828
61.281
61.066
60.854
60.967
60.003
59.964
60.061
60.082
4
60
61.002
61.435
61.132
60.989
61.031
60.132
60.027
60.159
60.112
5
60
61.212
61.418
61.318
61.209
61.244
59.984
59.892
60.098
60.030
6
60
60.901
61.066
61.043
61.029
61.048
60.165
60.203
60.288
60.167
7
60
60.720
60.875
60.897
60.867
60.887
60.007
59.949
60.099
60.105
8
60
60.524
60.612
60.627
60.660
60.640
60.040
59.954
60.122
60.135
9
60
60.283
60.379
60.404
60.393
60.405
60.022
59.948
60.118
60.097
10
60
60.104
60.191
60.287
60.266
60.253
59.809
59.684
59.910
59.908
11
60
59.932
59.968
60.032
60.015
60.027
59.820
59.735
59.923
59.932
12
60
60.231
60.212
60.320
60.265
60.290
60.052
59.815
60.083
60.069
13
60
59.965
60.021
60.076
60.099
60.077
60.098
59.910
60.163
60.146
14
60
60.024
60.189
60.133
60.100
60.103
60.090
60.088
60.230
60.160
15
60
59.999
59.971
60.072
60.058
60.072
60.047
59.868
60.154
60.137
16
60
60.085
60.007
60.139
60.010
60.011
59.960
59.789
60.224
60.231
温度上偏差:
1.435℃
温度下偏差:
-0.921℃
温度均匀度：
0.710℃
温度波动度：
±1.066℃
1.3.2双列八孔水浴
表4双列八孔水浴40℃试验数据
双列八孔水浴设定40℃
测量次数
显示温度（℃）
测得温度（℃）
A
B
C
D
O
E
F
G
H
1
40.0
40.113
40.031
40.274
40.253
40.118
40.264
40.077
40.160
40.143
2
40.0
40.147
40.078
40.302
40.278
40.140
40.308
39.985
40.182
40.133
3
40.0
40.169
40.066
40.292
40.283
40.159
40.308
40.031
40.182
40.141
4
40.0
40.183
40.051
40.297
40.283
40.154
40.290
40.032
40.190
40.153
5
40.0
40.190
40.045
40.308
40.289
40.144
40.296
40.032
40.171
40.157
6
40.0
40.181
40.041
40.309
40.294
40.158
40.317
40.057
40.177
40.154
7
40.0
40.175
40.072
40.314
40.295
40.155
40.316
40.038
40.194
40.145
8
40.0
40.194
40.069
40.303
40.310
40.158
40.313
40.033
40.199
40.166
9
40.0
40.182
40.070
40.314
40.296
40.152
40.318
40.067
40.193
40.163
10
40.0
40.198
40.082
40.310
40.296
40.144
40.338
40.108
40.199
40.168
11
40.0
40.195
40.097
40.343
40.312
40.158
40.318
40.085
40.182
40.186
12
40.0
40.202
40.108
40.343
40.320
40.169
40.327
40.066
40.207
40.168
13
40.0
40.219
40.109
40.337
40.308
40.178
40.322
40.130
40.201
40.178
14
40.0
40.218
40.111
40.338
40.320
40.163
40.338
40.151
40.202
40.186
15
40.0
40.215
40.127
40.355
40.317
40.189
40.346
40.140
40.222
40.184
16
40.0
40.257
40.053
40.304
40.323
40.226
40.286
40.070
40.239
40.162
温度上偏差:
0.355℃
温度下偏差:
-0.015℃
温度均匀度：
0.263℃
温度波动度：
±0.083℃
1.3.3恒温水槽
表5恒温水槽50℃试验数据
恒温水槽设定50℃
测量次数
显示温度（℃）
测得温度（℃）
A
B
C
D
O
E
F
G
H
1
50.0
48.941
48.921
48.931
48.923
48.929
48.926
48.927
48.935
48.926
2
50.0
48.921
48.935
48.924
48.928
48.937
48.938
48.929
48.940
48.936
3
50.0
48.920
48.933
48.925
48.921
48.937
48.937
48.924
48.936
48.939
4
50.0
48.920
48.935
48.929
48.926
48.924
48.939
48.933
48.938
48.929
5
50.0
48.937
48.933
48.933
48.930
48.929
48.926
48.927
48.932
48.935
6
50.0
48.936
48.930
48.937
48.928
48.939
48.923
48.930
48.931
48.932
7
50.0
48.937
48.929
48.931
48.921
48.940
48.935
48.929
48.928
48.938
8
50.0
48.923
48.924
48.940
48.926
48.924
48.921
48.927
48.931
48.938
9
50.0
48.941
48.928
48.922
48.943
48.927
48.920
48.929
48.939
48.945
10
50.0
48.931
48.923
48.924
48.924
48.922
48.940
48.935
48.928
48.932
11
50.0
48.935
48.929
48.938
48.940
48.932
48.937
48.926
48.923
48.924
12
50.0
48.923
48.940
48.932
48.934
48.925
48.928
48.926
48.928
48.926
13
50.0
48.933
48.923
48.940
48.929
48.933
48.939
48.937
48.926
48.933
14
50.0
48.936
48.921
48.922
48.921
48.921
48.927
48.929
48.936
48.923
15
50.0
48.927
48.930
48.923
48.935
48.938
48.935
48.921
48.935
48.932
16
50.0
48.904
48.931
48.886
48.998
48.857
48.841
48.997
48.953
48.971
温度上偏差:
-1.002℃
温度下偏差:
-1.159℃
温度均匀度：
0.026℃
温度波动度：
±0.011℃
1.3.4精密恒温水槽
表6精密恒温水槽36℃试验数据
精密恒温水槽设定36℃
测量次数
显示温度（℃）
测得温度（℃）
A
B
C
D
O
E
F
G
H
1
36.0
36.217
36.262
36.274
36.203
36.213
36.216
36.219
36.204
36.265
2
36.0
36.208
36.190
36.191
36.211
36.214
36.293
36.204
36.281
36.287
3
36.0
36.288
36.265
36.272
36.213
36.212
36.262
36.202
36.255
36.271
4
36.0
36.278
36.279
36.213
36.220
36.220
36.206
36.213
36.288
36.272
5
36.0
36.291
36.254
36.270
36.218
36.210
36.274
36.212
36.293
36.298
6
36.0
36.253
36.288
36.222
36.224
36.217
36.264
36.218
36.201
36.256
7
36.0
36.267
36.287
36.296
36.218
36.217
36.276
36.208
36.271
36.213
8
36.0
36.267
36.192
36.207
36.217
36.216
36.207
36.216
36.299
36.210
9
36.0
36.275
36.292
36.236
36.219
36.217
36.270
36.205
36.267
36.277
10
36.0
36.266
36.204
36.203
36.219
36.208
36.190
36.217
36.204
36.208
11
36.0
36.273
36.263
36.205
36.206
36.205
36.233
36.207
36.260
36.288
12
36.0
36.216
36.283
36.264
36.202
36.229
36.222
36.206
36.278
36.208
13
36.0
36.260
36.283
36.293
36.206
36.215
36.219
36.205
36.275
36.234
14
36.0
36.201
36.278
36.258
36.218
36.220
36.298
36.220
36.297
36.296
15
36.0
36.194
36.266
36.207
36.219
36.216
36.259
36.211
36.220
36.270
16
36.0
36.217
36.189
36.126
36.239
36.280
36.245
36.206
36.233
36.192
温度上偏差:
0.299℃
温度下偏差:
0.126℃
温度均匀度：
0.091℃
温度波动度：
±0.054℃
1.3.5数显低温恒温溢流水槽
表7数显低温恒温溢流水槽25℃试验数据
数显低温恒温溢流水槽设定25℃
测量次数
显示温度（℃）
测得温度（℃）
A
B
C
D
O
E
F
G
H
1
25.0
25.122
25.375
25.347
25.252
25.089
25.324
25.238
25.067
25.176
2
25.0
25.201
25.410
25.374
25.287
25.115
25.342
25.264
25.097
25.191
3
25.0
25.324
25.421
25.410
25.286
25.134
25.388
25.277
25.119
25.208
4
25.0
25.239
25.329
25.152
25.282
25.377
25.418
25.287
25.137
25.228
5
25.0
25.252
25.342
25.150
25.304
25.408
25.156
25.279
25.389
25.232
6
25.0
25.343
25.140
25.296
25.417
25.250
25.143
25.304
25.415
25.268
7
25.0
25.434
25.138
25.328
25.426
25.281
25.141
25.313
25.433
25.276
8
25.0
25.407
25.122
25.341
25.413
25.300
25.137
25.355
25.406
25.296
9
25.0
25.438
25.115
25.388
25.421
25.299
25.119
25.382
25.435
25.296
10
25.0
25.404
25.250
25.418
25.448
25.314
25.267
25.417
25.452
25.327
11
25.0
25.148
25.270
25.381
25.230
25.323
25.279
25.437
25.129
25.349
12
25.0
25.156
25.308
25.400
25.258
25.354
25.299
25.401
25.132
25.376
13
25.0
25.280
25.384
25.139
25.320
25.430
25.292
25.439
25.158
25.404
14
25.0
25.457
25.415
25.125
25.351
25.301
25.312
25.447
25.173
25.428
15
25.0
25.460
25.243
25.184
25.107
25.161
25.438
25.455
25.193
25.448
16
25.0
25.481
25.252
25.118
25.177
25.150
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