变温物理实验测量装置

㈡ 大学物理实验稳态法测量良导体的导热系数。

在大学物理实验级别上，只要是符合傅立叶热传递定律，没什么不可以的。
所谓采专取一些措施和改变样品属的形状，就是设法要保证试样两端的温度差要足够大以便于测量。对于不良导体，如橡胶，导热系数在0.4左右，那么橡胶盘两个端面的温度可以明显的有足够大的温差可测；但如果是相同试样尺寸的良导体，则试样两端面的温差将非常小而无法准确测量。因此，为了增大良导体试样两端温差的大小，就需要增大试样的厚度，说白了，就是增大试样的热阻。
当然，这只是大学物理实验所进行的改变，这在实际工程测量中是基本不可能的，因为试样厚度增大势必会增加试样侧面的热损失，严重影响导热系数测量误差。

㈢ 右图表示的是测定保温桶内温度变化实验装置

第三问：
不加入葡萄糖溶液，加入干酵母，同样会产生微弱的呼吸作用，而且这个量专是未知难以属测定的，何况实验组都是在葡萄糖溶液里变温，这一组却是在水里，完全不能对比。为了辨明呼吸作用对温度的影响，对照组只能保留葡萄糖而不能保留酵母。保留葡萄糖看似可有可无，其实反映了控制变量法的单一变量原则：排除一切无关变量对结果的干扰。
第四问：
A>B-C的话，无法判断A（有氧下变温量）和B（无氧下变温量）的关系，除非你写A-C>B-C（但这样又无法判断A和B的状态下是否比起C升温了），所以综合来说最合适的只有A>B>C，既可以表示呼吸作用比原状态升温、又可以表示有氧呼吸升温更加明显。
看得出来你对控制变量实验还有一些混乱的地方，如果还是搞不懂欢迎追问。
希望对你有帮助。

㈣ 如图所示是“比较水和沙子吸热升温的属性”的实验装置．（1）除了图示的器材外，本实验要用到的测量工具

㈤ 水合物热物理参数的实验测定

自然界中水合物有99%是甲烷水合物，直接研究甲烷水合物的热物理参数有重要的实际意义。然而，这一工作长期以来困难重重，一方面是由于实验室合成甲烷水合物过程中存在“铠甲”效应(即外部的水合物生成后会形成一层厚厚的“壳”，导致生成不够彻底，生成的水合物中夹杂大量的气体、水和冰粒，并且合成过程非常缓慢);另一方面是实验技术和测试方法的局限性。青岛海洋地质研究所水合物实验室研制出一套沉积物中水合物分解过程中的热物理特性模拟实验装置，包括一个可编程控制变温实验箱一台，高压模拟实验装置一套，研制了高压热-TDR探针，购置了TDR仪和数据采集器，制作了高压和温度监测系统，并研制了计算机控制与数据采集系统一套。该实验装置的技术核心在于热-TDR探针的设计制作。TDR技术和热脉冲技术具有相对独立的探头，我们将二者有机结合，可以实现同时同地测量介质含水量、温度、容积热容量、热导率、热扩散系数等多项参数。不但避免了介质时空变异性的影响，还可以实现连续定位测定。

实验装置

如图75.13所示，模拟实验系统硬件部分包括可编程步入式变频高低温箱一台、高压模拟实验装置一套(包括其核心技术———耐高压热-TDR探针)、数据采集系统，软件部分我们自行设计编写了计算机控制与数据采集系统。

图75.13 实验装置简图

高压模拟实验设备主体部分是增压系统、两个高压釜体及插入反应体系中的热-TDR探针。气高压气瓶顶端有两个压力控制阀门，用于控制气瓶输出压力和釜体输入压力。阀门连接两个压力指示表，可以直接读出两处压力值，便于控制加压幅度。

高压釜体包含一个反应釜体和一个为搅拌釜体。两个高压釜体容积均为200cm³，最大工作压力30MPa。高压反应釜外层用不锈钢制作，采用自紧法螺纹密封，为保证螺纹密封效果，在连接部分采用两个O型密封圈进行密封。整个反应釜也是专门设计定做，通过测试，其密封效果可以保证实验顺利完成。搅拌釜体内装有聚四氟磁棒，下部是磁力搅拌器。反应釜体内部装有内筒(内筒用聚砜材料切割制成，聚砜具有力学性能优异，刚性大、耐磨、耐高压、热稳定性好等特点，适合在低温高压条件下作为水合物的反应容器材料)。容积为70cm³。热-TDR探针插入内筒所盛的反应物中发射热脉冲和测定反应体系温度、含水量等参数。压力表直接连接在气体管路上，便于采集数据和人工监控。

实验技术与方法

将沉积物装入模拟装置，采用逐渐升压的办法，测量压力对热物理参数的影响。当模拟装置内的压力达到预定的压力条件时，停止加压。室温下模拟装置放置一定的时间后，若压力没有发生变化即可开展水合物生成模拟实验(压力恒定48h)。启动监测装置，监测模拟装置内，温度、压力和TDR波形的变化。随着水合物逐渐生成，TDR波形逐渐发生变化，反射系数逐渐增加，相对距离缩短。

打开搅拌釜、反应釜进气阀门(阀门3、4、5)，打开抽真空口(阀门2)，其余阀门关闭，将系统抽真空。待系统负压稳定后，关闭抽真空口和抽真空机。打开除高压阀以外的所有阀门，通入实验所用的甲烷气清洗气路，重复3～4次。然后打开进气阀门(阀门1、3、4)，其余阀门关闭，开始向两个高压釜内加压。加至实验所需压力(4.0～7.0MPa)后关闭加压阀门稳定一段时间。打开磁力搅拌器直至搅拌釜内的甲烷气溶解在SDS溶液中达到饱和。打开搅拌釜和反应釜之间的阀门(阀门5)，使溶解了饱和甲烷气的SDS溶液流向反应釜，直至反应釜中的松散沉积物达到含水量饱和状态后关闭阀门5。开启控温箱开关，将温度设置为0.5℃。实验进入水合物合成阶段。水合物合成所需时间受多个条件影响，如水合物的“记忆效应”、温度“过冷度”、表面活性剂的添加等。水合物合成一般需要1、2d时间。水合物生成进度可以通过TDR波形图明显看出。

实验选择的热脉冲电源为12V直流电源。通过计算机直接控制热脉冲发射的时间和时长。由于实验采用的加热丝直径很小，加热时间过长容易导致加热丝绝缘层烧化;另外，水合物本身遇热容易分解。综合考虑上述各因素影响，加热时长一般掌握在4～8s内。另外，一个热脉冲发射过后需要一定的散热时间，待反应体系温度完全恢复到脉冲发射前的状态时再发射下一个脉冲。两个相邻的热脉冲之间发射间隔过短，反应体系内的余温会干扰实验结果;间隔过长则费时费电(刁少波等，2008)。

计算

采用了平行热线法和交叉热线法测定热物理特性。

1)交叉热线法。热导率计算公式为:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:λ为热导率;"₂、"₁为两次热脉冲的加热时间;T₂-T₁为温度的变化;Q为热源强度。

2)平行热线法。热扩散系数α计算公式为:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:t_m为达最高温度时的时间;t₀为热脉冲的加热时间;r为热电偶距线性热源的垂直距离。

容积热容量计算公式为:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:q为单位长度加热丝在单位时间内释放的热量;E_i(-x)为指数积分。

由λ=α·ρ_c计算出热导率。

㈥ 有哪位高手会设计实时测微小量变化的测量装置的物理实验设计啊，会的话发到我邮箱[email protected]感激不

1、一种超声波多次脉冲回波测微装置，其特征在于：由设在被测物上的至少一个超声波探测器和与之配套的接收测量装置、以及向该装置中有关电路供电的充电及供电电路构成；所述的超声波探测器，包括：外套管、内套管、超声波发射器、超声波接收器以及温度集成电路；所述的内套管设在外套管中，内套管的中段是一段波纹管，所述的超声波发射器和超声波接收器设在内套管的两端以形成高密封腔体，并分别通过各自的连接端与被测物连接；所述的内套管中还设有一温度集成电路；所述的接收测量装置，包括：电子测量电路（2），该电路完成向超声波探测器发射信号以及从超声波探测器接收测量信号，再通过该电路中的有关电路及汇编软件进行数据处理；电子测量电路（2）由单片机CPU、高阻放大器（9）、高速比较器（10）、单脉冲变换器（11）、多次回波控制电路（12）、信号驱动及功率放大电路（13）、时标脉冲计数器（14）、单片机CPU的外围电路（15）、输入输出扩展电路（16）、非易失性静态存储器（17）、薄膜触摸键盘（18）、 RS－232接口电路（19）、液晶显示屏（20）、温度测量电路（21）、温度控制电路（22）组成；所述高阻放大器（9）、高速比较器（10）、单脉冲变换器（11）及信号驱动及功率放大电路（13）置于恒温槽内，由温度控制电路（22）对其进行温度控制，精度达±0．1℃；所述的高阻放大器（9）的输入端与超声波探测器（1）超声波接收器的探头连接，高阻放大器（9）的输出端与高速电压比较器（10）的输入端连接，并且高速电压比较器（10）与多次回波控制电路（12）和时标脉冲计数器（14）顺序连接；所述单片机 CPU发出的清零信号分别与单脉冲变换器（11）、时标脉冲计数器（14）和多次回波控制电路（12）连接；单片机还与接口电路（19）双向连接，并通过数据线与输入输出扩展电路（16）和非易失性静态存储器（17）双向连接，还与薄膜触摸按键（18）单向连接；所述单脉冲变换器（11）起始时由单片机的清零信号清零后，接收从高速电压比较器（10）的回波信号并经变换后与信号驱动及功率放大电路（13）连接，由信号驱动及功率放大电路（13）实行信号放大后与超声波探测器（1）的超声波发射器探头连接；所述的时标脉冲计数器（14）和液晶显示屏（20）分别通过数据线与输入输出扩展电路（16）与单片机的数据线连接；所述的充电及供电电路（3）由抗雷击电路（23）、整流滤波电路（24）、限流稳压充电电路（25），电源变换器（26）和两组蓄电池（27）组成；提供电子测量电路（2）和超声波探测器中的温度集成电路的工作电源。

㈦ 物理实验小组用如图所示的装置探究“水的沸腾”实验： （1）由表格可知，本次实验应选用测温物质为