低温比热测试系统使用说明书

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1、低温比热测试系统使用说明书一、基本原理比热和热导属于物质最基本的物性参数，对于不同温区，不同材料，已经发展出了许多测量方法。我们设计的低温比热恒温器是基于比热定义的最基本方法:稳态绝热脉冲法。本装置是在对以往很多实验装置设计、制造与使用总结的基础上，重新设计出来的多功能恒温器。还可以很方便地更换少量核心部件，用于热导测量，甚至变温电磁测量（需另购或加工相应的部件、样品、电磁测量恒温块与交流磁化率线圈）实验，实现一机多能，减少造价及占地。本恒温器控制降温冷量的方法为可调固体热接触。加热热量来源于沿杆从室温传下的热

2、量与控温仪提供的电加热热量。恒温器内底装有低温吸气剂，低温下可以明显提高恒温器内的真空度，改善绝热条件，降低对用户真空机组的要求。二、装置的组成与必要的外配本恒温器由ENV-100杜瓦、TC201温度控制仪、高精度(0.01K)TM201测温仪、智能定时器和恒流源（可定时输出恒定的加热电流）、恒温器真空套、一块紫铜（2号电解铜）比热样品组成。实验时使恒温器真空套下半部分浸入液氮中。如果用液氮做低于90K的实验，则需要将杜瓦上盖板上插液面计的8毫米孔用实心堵头堵住，然后从杜瓦盖板上的10毫米出气口用机械真空泵对杜

3、瓦中的液氮减压，获取90K以下的样品温度。为了提高量热的精度，用户应另找一台5位半或以上的数字电压表，测量加热器上的实际加热电压（可计算出实际加热功率），并根据加热时间计算加热量。三、变温原理与控温实验方法本恒温器采用高真空绝热，可调固体漏热和电加热相结合的方法实现变温控温。样品杆的下部为一M6不锈钢螺栓，恒温器内底为一M6螺母，通过转动样品杆来升降螺栓，即可微调恒温块与恒温器外底（即冷源）的接触面积与压强，改变传到样品上的冷量，通过控温仪控制加热，使样品的温度改变或恒定。为了减小气体分子碰撞漏热引起的实验误差

4、，实验前应在室温下用涡轮分子泵或高真空-2机组将恒温器内真空抽至1×10Pa以上，并仔细对恒温器进行检漏。恒温器底部装有低温吸气剂，可以提高并保持实验时的高真空。抽真空时必须用电吹风加热恒温器底部达130℃，使吸气剂充分放气，以提高低温下的真空绝热程度。四、引线定义和主要技术指标引线定义：1，2，17，18为外径0.34毫米的漆包铜线，其余为外径0.12毫米的漆包铜线。1,2S1号加热器电流（比热样品加热）引线(外线色：棕，红)3,4S1号加热器电压引线（外线色：橙，黄）5,6备用7,8备用9,10样品测温温度

5、计电流引线（1mA供Pt100铂电阻温度计;外线色：白、紫）10，11样品测温温度计电压引线(外线色：黑、粉红)13,16热沉控温温度计电流引线（1mA供Pt100铂电阻温度计，接7芯航空插头线：红-脚1、绿-脚4）14,15热沉控温温度计电压引线（1mA供Pt100铂电脑温度计，接7芯航空插头线：橙--脚2、黄--脚3）17,18热沉加热器欧姆外径0.17毫米漆包锰铜线（接7芯航空插头：蓝、白）19备用线。主要技术指标变温范围：90~300K、65~100K(液氮减压)控温精度：可优于±0.2K/30分钟(最

6、佳值，与实验人的技巧有关)热沉加热器：欧姆0.17毫米外径漆包锰铜线样品加热器：欧姆0.08毫米外径漆包锰铜线配装温度计：Pt100铂电阻随机样品：3-1号紫铜（2号电解铜），质量：克样品温度计：Pt100铂电阻使用方式：垂直定时恒流源：输出电流：0~20mA或0~200mA最高输出电压：直流24伏特输出方式：恒流或触发定时恒流显示量程：四位半定时输出时间：0.01---99.99秒时间控制精度：优于10毫秒环境条件：15~30℃，湿度小于85％。五、实验注意事项1.实验前请仔细阅读实验讲义、教科书、相关使用说

7、明书、掌握低温实验、低温液体使用安全知识和意外冻伤时的应急处理方法。2.定期检查仪器设备的电接地与绝缘，防止漏电伤人。3.冷态不要打开恒温器或抽真空阀门，热态也尽量减少恒温器真空室暴露大气的时间，以减小内置吸气剂吸收空气中水份的机会。4.恒温器为薄壁结构，务必轻拿轻放，不可用暴力。5.不要随意更改实验参数，以防烧坏加热器。变更实验内容要慎重，应预先取得制造商的支持。六、低温比热实验方案低温比热恒温器结构及接线如下图1、2所示。恒温器出厂时内装紫铜（2号电解铜）比热样品。这主要考虑到铜的热导极好，热驰豫时间短，达

8、到热平衡快，比较适合时间受限制的学生实验。各学校也可根据自己的实际情况，更换自己的样品，这时用户需要自绕加热器、粘接安装温度计。开箱后，用户首先需压紧中心压杆后，在恒温器垂直状态下打开恒温器，核实恒温器没有运输造成的损坏和其它人为损坏，然后请按以下步骤进行实验。七、2号电解铜的低温比热测量实验如图1所示，将样品杆垂直放置，小心地将悬挂比热样品的棉线钩在热沉下方的四个带弹簧钩子上，调平正