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热重仪器操作及数据处理修订稿

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热重仪器操作及数据处

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热重分析仪操作方法

(1)、打开氮气(门后黑色气瓶;提供氮气气氛,仪器右侧按钮及流量计可进行检测和调节氮气流量,一般不变,按照现有设置进行即可。开总电源。打开仪器电源(仪器右侧红色按键),进行预热30分钟。打开电脑,打开恒久热分析系统。打开循环水,打开循环水恒温水浴(约为15℃,把循环水插头插上即可;若出水口流量较小,调整水桶位置使管路中气泡排出)。实验时,提前通气排出空气,保证仪器和天平处于氮气气氛中。差热仪需要30分钟,天平需要60分钟(实际试验中30min后,即可开始实验)。(2)、抬起仪器的加温炉,向上提加温炉到限定高度后向逆时针旋转至限定位置。

有两个放坩埚的位置,支撑杆的左托盘放参比物(氧化铝空坩埚),原位不动,起参比作用。右托盘放空白坩埚或试样样品坩埚。坩埚放好后,放下仪器的加温炉。顺时针旋转,双手托住缓慢向下放,切勿碰撞支撑杆。

(3)、试验时,需首先进行空白试验,即右托盘放空白坩埚进行试验,得到基线数据。然后加入试样进行试验。称样品:样品称量一定要精确。使用白色小坩埚,先称小坩埚质量;然后用掏耳勺把样品放入小坩埚中,约5-10mg(取中间值,10mg以下)。(4)、打开恒久软件,点“采集”(软件界面左上角,红色三角按键)。出现“设置参数”窗口,窗口左侧可设置试样名称(试验名称)、样品质量(空白试验不用填写,试样质量需填写准确)、TG量程(不变),其余不变。窗口右侧为升温参数,点“初始”,初始温度为25℃(一般不变);点“终止温度”,按试验需求设置(如终温850℃,设置900℃,试验结束后,取对应的温度范围内数据即可,仪器自身的问题造成);点“升温速率”,设置每分钟的升多少度;保温时间不设置。

如果有两个升温速率时,可添加序号进行增加。

(5)以上设置完成后,点窗口有下角“检查”,设置没有问题是,窗口左下角位置可点“确认”键;有问题时,提示问题,“确认”键不能点。点确认后,出现横纵轴界面,横轴为时间(T),纵轴分别为温度(E)、质量(G)、热量变化(DTA);并且出现温度随时间(TE,线性变化)、质量随温度(TG)、热量变化随温度(DTA)的曲线,每种曲线对应一种颜色,方便区分。并且在仪器会发出“滴”的一声后,试验开始。(6)、一次试验结束后,在软件界面点“文件”,将试验结果保存至指定文件夹,原格式和TXT格式各保存一份。

(7)、一次试验结束后,需等待降温至初始温度,方可开始下次试验,可以使用风扇(放置在仪器后面)降温。

(8)、所有试验结束后,等待仪器温度降下来后,关闭仪器、关闭循环水、关闭电脑。取出坩埚,将盛放样品的坩埚放在马弗炉(升温至950℃)中灼烧至纯白色,重复使用。

数据处理

热重软件操作:

(1)、提取基线。

?点“文件”,选择“新窗口打开”,选择“数据结果存放文件夹”。

?点“空白试验”数据。打开后,点“分析”,点TG,选择提取基线,出现

竖线,随便选择(50-60,直线部分少选,曲线部分多选)个点,点完后,空白处双击,画面闪一下表明提取完成。

?DTA提取基线,同上操作。

(2)、减基线(用减完的基线的数据作图)。

?点“文件”,选择“新窗口打开”,选择“数据结果存放文件夹”。

?点“样品试验”数据,打开后,“分析”,点TG,点“减去基线”(点了之后

就能减去基线)。

?DTA操作同上。

?操作结束后,点另存为(原格式和TXT格式),保存即可。(最好点另存为,

点保存有可能出现问题)。

Origin绘图操作。

(3)、使用TXT格式粘贴到origin里,进行绘图。

?将保存好的TXT文件(减基线文件)拖到origin软件中。

?打开后,复制TG列到EXCEL表中,数据单位为mg?。TG列数据为某温度点

样品减少的质量,为负值。(不算负号,数据应该是从小到大)

?在数据列上加上物料重,再除以物料重,乘以100,是样品剩余的量占总量

的百分数。(百分数从100%开始减小)

?将计算的百分数粘贴至origin软件中,设置数据小数点保留位数。右击某列,

菜单(下部)选择properties,打开窗口在options中digits中选择set decimal places,然后设置保留位数(2位)。

?以温度和剩余质量百分数作图。

首先,删除一些不正确的数据,比如开始加热时,百分数大于100%或者小于100%的数据;然后,TG横轴为温度(去掉开始不准确的温度点);纵轴为剩余质量百分数,绘图;最后,对图形进行平滑操作:图形界面,点Analysis,点signal processing,点smoothing,点openDialog,设置point of window为500,得到新的曲线及数据。

?对曲线进行求导:选择analysis——mathematics——differentiate,得到DTG 数

据。导数纵坐标范围一般为:。温度、剩余质量百分数、导数一起作图。对导数曲线进行平滑,设置point of window为5000。

?设置好各坐标轴,保存图像和数据,以便后期整理。复制图片时,点击图线,

出现窗口,选择line,点掉小方框(Gap to Symbol),选择draw line in front。

?最后,保存图像为project,保存数据至EXCEL中,保存图像到word中。从3

次试验中选出效果最好的一次试验作为试验结果。

图谱去掉坏点:

在图谱界面中,点DATA,点remove bad data points,鼠标指针变成小方格,小方格点中需要去掉的点即可去掉。适合数据点较少的图标。

如果数据打开不能平滑或者求导,注意打开文件时的小窗口提示信息。

《智能仪器》复习题及答案

《智能仪器》复习参考题及答案 一、填空题 1.在电子设备的抗干扰设计中,接地技术是一个重要环节,高频电路应选择 (多)点接地,低频电路应选择(单)点接地。 2.智能仪器的键盘常采用非编码式键盘结构,有独立式键盘和(矩阵) 式键盘,若系统需要4个按键,应采用(独立式)键盘结构。大于8个时采用矩阵式键盘 3.智能仪器的显示器件常用( LED )数码管或液晶显示器,其中( LED 数码管)更适合用于电池供电的便携式智能仪器。 4.智能仪器的模拟量输入通道一般由多路模拟开关、(放大器)、滤波 器、(采样保持器)和A/D转换器等几个主要部分所组成。 5.对电子设备形成干扰,必须具备三个条件,即( 干扰源 )、(传输 或耦合的通道)和对干扰敏感的接收电路。 6.干扰侵入智能仪器的耦合方式一般可归纳为:(传导)耦合、公共阻 抗耦合、静电耦合和(电磁)耦合。 7.RS-232C标准串行接口总线的电气特性规定,驱动器的输出电平逻辑“0”为 ( +5 ~ +15 )V, 逻辑“1”为( -5 ~ -15 )V。 8.智能仪器的随机误差越小,表明测量的(精确)度越高;系统误差越 小,表明测量的(准确)度越高。 9.智能仪器的故障自检方式主要有(开机)自检、(周期性)自 检和键控自检三种方式。 10.双积分型A/D转换器的技术特点是:转换速度(较慢),抗干扰能力 (强)。 11.智能仪器修正系统误差最常用的方法有3种:即利用(误差模型)、 (校正数据表)或通过曲线拟合来修正系统误差。 12.为防止从电源系统引入干扰,在智能仪器的供电系统中可设置交流稳压器、 (隔离变压器)、(低通滤波器)和高性能直流稳压电源。 13.为减小随机误差对测量结果的影响,软件上常采用(算数平均)滤波 法,当系统要求测量速度较高时,可采用(递推平均)滤波法。 14.随着现代科技和智能仪器技术的不断发展,出现了以个人计算机为核心构成 的(个人)仪器和(虚拟)仪器等新型智能仪器。 15.智能仪器的开机自检内容通常包括对存储器、(显示器和键盘)、(模 拟量I/O通道)、总线和接插件等的检查。 16.异步串行通信是以字符为单位进行传送的,每个字符都附加了(同步) 信息,降低了对时钟精度的要求,但传输效率(较低)。

实验设计与数据处理心得

实验设计与数据处理心得体会 刚开始选这门课的时候,我觉得这门课应该就是很难懂的课程,首先我们做过不少的实验了,当然任何自然科学都离不开实验,大多数学科(化工、化学、轻工、材料、环境、医药等)中的概念、原理与规律大多由实验推导与论证的,但我觉得每次到处理数据的时候都很困难,所以我觉得这就是门难懂的课程,却也就是很有必要去学的一门课程,它对于我们工科生来说也就是很有用途的,在以后我们实验的数据处理上有很重要的意义。 如何科学的设计实验,对实验所观测的数据进行分析与处理,获得研究观测对象的变化规律,就是每个需要进行实验的人员需要解决的问题。“实验设计与数据处理”课程就就是就是以概率论数理统计、专业技术知识与实践经验为基础,经济、科学地安排试验,并对试验数据进行计算分析,最终达到减少试验次数、缩短试验周期、迅速找到优化方案的一种科学计算方法。它主要应用于工农业生产与科学研究过程中的科学试验,就是产品设计、质量管理与科学研究的重要工具与方法,也就是一门关于科学实验中实验前的实验设计的理论、知识、方法、技能,以及实验后获得了实验结果,对实验数据进行科学处理的理论、知识、方法与技能的课程。 通过本课程的学习,我掌握了试验数据统计分析的基本原理,并能针对实际问题正确地运用,为将来从事专业科学的研究打下基础。这门课的安排很合理,由简单到复杂、由浅入深的思维发展规律,先讲单因素试验、双因素试验、正交试验、均匀试验设计等常用试验设计

方法及其常规数据处理方法、再讲误差理论、方差分析、回归分析等数据处理的理论知识,最后将得出的方差分析、回归分析等结论与处理方法直接应用到试验设计方法。 比如我对误差理论与误差分析的学习:在实验中,每次针对实验数据总会有误差分析,误差就是进行实验设计与数据评价最关键的一个概念,就是测量结果与真值的接近程度。任何物理量不可能测量的绝对准确,必然存在着测定误差。通过学习,我知道误差分为过失误差,系统误差与随机误差,并理解了她们的定义。另外还有对准确度与精密度的学习,了解了她们之间的关系以及提高准确度的方法等。对误差的学习更有意义的应该就是如何消除误差,首先消除系统误差,可以通过对照试验,空白试验,校准仪器以及对分析结果的校正等方法来消除;其次要减小随机误差,就就是要在消除系统误差的前提下,增加平行测定次数,可以提高平均值的精密度。 比如我对方差分析的理解:方差分析就是实验设计中的重要分析方法,应用非常广泛,它就是将不同因素、不同水平组合下试验数据作为不同总体的样本数据,进行统计分析,找出对实验指标影响大的因素及其影响程度。对于单因素实验的方差分析,主要步骤如下:建立线性统计模型,提出需要检验的假设;总离差平方与的分析与计算;统计分析,列出方差分析表。对于双因素实验的方差分析,分为两种,一种就是无交互作用的方差分析,另一种就是有交互作用的方差分析,对于这两种类型分别有各自的设计方法,但就是总体步骤都与单因素实验的方差分析一样。

实验7 聚合物的热重分析(TGA)

实验7 聚合物的热重分析(TGA) 热重分析(TGA)是以恒定速度加热试样,同时连续地测定试样失重的一种动态方法。此外,也可在恒定温度下,将失重作为时间的函数进行测定。应用TGA可以研究各种气氛下高聚物的热稳定性和热分解作用,测定水分、挥发物和残渣,增塑剂的挥发性,水解和吸湿性,吸附和解吸,气化速度和气化热;升华速度和升华热,氧化降解,缩聚高聚物的固化程度,有填料的高聚物或掺和物的组成,它还可以研究固相反应。因为高聚物的热谱图具有一定的特征性,它也可作为鉴定之用。 1. 实验目的 (1)了解热重分析法在高分子领域的应用。 (2)掌握热重分析仪的工作原理及其操作方法,学会用热重分析法测定聚合物的热分解温度T d。 2. 实验原理 热重分析法(thermogravimetric analysis,TGA)是在程序控温下,测量物质的质量与温度关系的一种技术。现代热重分析仪一般由4部分组成,分别是电子天平、加热炉、程序控温系统和数据处理系统(微计算机)。通常,TGA谱图是由试样的质量残余率Y(%)对温度T的曲线(称为热重曲线,TG)和/或试样的质量残余率Y(%)随时间的变化率dY/dt(%/min)对温度T的曲线(称为微商热重法,DTG)组成,见图2-40。 温度/℃ 图2-40 TGA谱图 开始时,由于试样残余小分子物质的热解吸,试样有少量的质量损失,损失率为(100-Y1)%;经过一段时间的加热后,温度升至T1,试样开始出现大量的质量损失,直至T2,损失率达(Y1-Y2)%;在T2到T3阶段,试样存在着其他的稳定相;然后,随着温度的继续升高,试样再进一步分解。图2-40中T1称为分解温度,有时取C点的切线与AB延长线相交处的温度T1′作为分解温度,后者数值偏高。 TGA在高分子科学中有着广泛的应用。例如,高分子材料热稳定性的评定,共聚物和共

智能仪器设计总复习

1、 什么是智能仪器?它有什么特点? 以微处理器为核心,将计算机技术与测量仪器相结合的仪器.拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能,具有一定的智能作用。 测量范围宽、精度高、稳定性好。智能仪器一般均配有GP-IB(或RS-232C、RS-485)等通信接口,可跟另外的智能仪器组成智能仪器系统。 2、 按智能仪器的结构可将智能仪器分为哪两类? 微机内嵌(内藏)式 微机扩展式 3、 什么叫做微机内嵌式智能仪器?什么叫做微机扩展式智能仪 器? 将微机作为核心部件嵌入到智能仪器中,仪器包含一个或多个微机,属于嵌入式系统。利用微机强大的功能完成信号调理、A/D转换、数字处理、数据存储、显示、打印、通信等各项任务。 将原智能仪器中测量部分配以相应的接口电路制成各种仪器卡,插入到PC机的总线插槽或扩展槽内,而原有智能仪器所需的键盘、显示器以及存储卡等均能借助于PC机资源(也就是利用微机的硬件、软件资源完成数据分析和显示)给使用者的感觉是一个微机系统。 4、 什么叫做个人仪器?其组成方式怎样? 个人仪器(Personal Computer Instrumen t,PCI)亦称PC仪器,是以个人计算机为基础的仪器,其组成方法是,将原独立式智能仪器中的测量部分制作成仪器卡,插入PC的总线插槽,而原独立式智能仪器所需的键盘、显示器及存储器等均借助于PC的资源。 5、 什么是虚拟仪器?它能实现什么功能? 虚拟仪器是指在计算机为核心的硬件平台上,由用户定义功能,具有虚拟面板,其测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。 虚拟仪器的三大功能为数据采集、数据分析处理、显示结果 6、 虚拟仪器的三大功能模块分别是什么? 计算机、仪器模块和软件 7、 LabVIEW的基本程序单位是什么?它包括哪几部分? 8、 什么是网络化仪器? 在智能仪器中将TCP/IP协议等作为一种嵌入式应用,使测量过程中的控制指令和测量数据以TCP/IP方式传送,使智能仪器可以接入Internet,构成分布式远程测控系统。 9、 网络化仪器的体系结构包括什么? 网络化仪器包括基于计算机总线技术的分布式测控仪器、基于

实验数据误差分析和数据处理

第二章 实验数据误差分析和数据处理 第一节 实验数据的误差分析 由于实验方法和实验设备的不完善,周围环境的影响,以及人的观察力,测量程序等限制,实验观测值和真值之间,总是存在一定的差异。人们常用绝对误差、相对误差或有效数字来说明一个近似值的准确程度。为了评定实验数据的精确性或误差,认清误差的来源及其影响,需要对实验的误差进行分析和讨论。由此可以判定哪些因素是影响实验精确度的主要方面,从而在以后实验中,进一步改进实验方案,缩小实验观测值和真值之间的差值,提高实验的精确性。 一、误差的基本概念 测量是人类认识事物本质所不可缺少的手段。通过测量和实验能使人们对事物获得定量的概念和发现事物的规律性。科学上很多新的发现和突破都是以实验测量为基础的。测量就是用实验的方法,将被测物理量与所选用作为标准的同类量进行比较,从而确定它的大小。 1.真值与平均值 真值是待测物理量客观存在的确定值,也称理论值或定义值。通常真值是无法测得的。若在实验中,测量的次数无限多时,根据误差的分布定律,正负误差的出现几率相等。再经过细致地消除系统误差,将测量值加以平均,可以获得非常接近于真值的数值。但是实际上实验测量的次数总是有限的。用有限测量值求得的平均值只能是近似真值,常用的平均值有下列几种: (1) 算术平均值 算术平均值是最常见的一种平均值。 设1x 、2x 、……、n x 为各次测量值,n 代表测量次数,则算术平均值为 n x n x x x x n i i n ∑==+???++=121 (2-1) (2) 几何平均值 几何平均值是将一组n 个测量值连乘并开n 次方求得的平均值。即 n n x x x x ????=21几 (2-2) (3)均方根平均值 n x n x x x x n i i n ∑==+???++= 1 222221均 (2-3) (4) 对数平均值 在化学反应、热量和质量传递中,其分布曲线多具有对数的特性,在这种情况下表征平均值常用对数平均值。 设两个量1x 、2x ,其对数平均值

热重分析及其在高分子材料方面的应用

热重分析方法在高分子材料领域的应用 [摘要]热分析是研究物质的物理化学性质随温度变化的一类技术,随着计算机在线分析和反馈控制技术的发展及多种手段联用技术的发展,热分析技术也得到了显著的发展。热分析是高分子的常规表征手段,可用于表征结构相变,分析残余单体和溶剂含量,添加剂的检测,热降解的研究;同时被用于产品质量的检测,生产过程的优化及考察外因对高分子性质的影响等。热重法定量性强,能准确地测量物质的质量变化及变化的速率。根据这一特点,可以说,只要物质受热时发生质量的变化,都可以用热重法来研究。我们可以看出,这些物理变化和化学变化都是存在着质量变化的,如升华、汽化、吸附、解吸、吸收和气固反应等。热重法测定的结果与实验条件有关,为了得到准确性和重复性好的热重曲线,我们有必要对各种影响因素进行仔细分析。影响热重测试结果的因素,基本上可以分为三类:仪器因素、实验条件因素和样品因素。 [关键词]热重分析法;质谱;联用技术 根据热分析协会(ICTA)的归纳分类,目前热分析法共分为9 类 17 种,其中主要和常用的热分析方法是热重法(Thermogravimetry,TG),差热分析法(Differential Thermal Analysis,DTA),差示扫描热量法(Differential Scanning

Calorimetry,DSC)。热重法是在程序控温下,测量物质的质量与温度的关系,通常热重法分为非等温热重法和等温热重法。它具有操作简便、准确度高、灵敏快速以及试样微量化等优点。但热重分析法无法对体系在受热过程中逸出的挥发性组分加以检测,这严重阻碍了热分析技术的应用与发展。因此,将 TG 法与其它先进的检测系统联用,如 TG/MS、 TG/FTIR 等,是现代热分析仪器的一个发展趋势。 1 热分析技术发展简史 热分析方法是仪器分析方法之一,它与紫外分光光度法、红外光谱分析法、原子吸收光谱法、核磁共振波谱法、电子能谱分析法、扫描电子显微镜法、质谱分析法和色谱分析法等相互并列和互为补充的一种仪器分析方法。 热分析技术是在程序温度(指等速升温、等速降温、恒温或步级升温等)控制下测量物质的物理性质随温度变化,用于研究物质在某一特定温度时所发生的热学、力学、声学、光学、电学、磁学等物理参数的变化。由此进一步研究物质的结构和性能之间的关系;研究反应规律;制订工艺条件等。最早发现的一种热分析现象是热失重,由英国人Edgwood 在 1786 年研究陶瓷粘土时首先观察到的,他注意到加热陶瓷粘土到达暗红色时有明显的失重,而在其前后的失重都极小。 1887 年法国的 Le chatelier 使用了热电偶测量温度的方法对试样进行升温或降温来研究粘土类矿物的热性能 研究,获得了一系列粘土试样的加热和冷却曲线,根据这些曲线去鉴

智能仪器及其特点

智能仪器及其特点 摘要:智能仪器就是具有人工智能化的测量仪器,受到了各领域的高度重视并得到了迅猛的发展。文中首先介绍了智能仪器的基木组成,进而对智能仪器的特点进行了分析研究。 1、智能仪器概述 随着微电子技术的不断发展,以及超大规模集成电路芯片(即单片机)的出现,智能仪器得到了迅速发展。智能仪器以微处理器或单片机为核心,具有信息采集、显示、处理、传输以及优化检测与控制等多种功能:有些甚至还具有专家推断、逻辑分析与决策的能力。智能仪器的出现,极大地扩充了常规仪器的应用范围。由于智能仪器一开始就显示它强大的生命力,目前已成为仪器仪表发展的一个主导方向。并对自动控制、电子技术、国防工程、航天技术与科学试验等产生了极其深远的影响。 2、智能仪器的组成智能仪器主要由硬件和软件两部分组成。 (1)硬件硬件主要包括主机电路、模拟量输入输出通道、人机接口和标准通信接口电路等,如图1所示。主机电路通常由微处理器、程序存储器以及输入输出I/O接口电路等组成,有时,主机电路本身就是个单片机。主机电路主要用于存储程序与数据,进行系列的运算和处理,并参与各种功能控制。模拟量输入输出通道主要由A/D转换器,D/A转换器和有关的模拟信号处理电路等组成。主要用于输入和输出模拟信号,实现模数与数模转换。人机接口主要由仪器而板上的键盘和显示器等组成,用来建立操作者与仪器之间的联系。标准通信接口使仪器可以接受计算机的程控命令,用来实现仪器与计算机的联系。一般情况下,智能仪器都配有GPIB等标准通信接口。此外,智能仪器还可以与PC机组成分布式测控系统,由单片机作为下位机采集各种测量信号与数据,通过串行通信将信息传输给上位机—PC机,由PC机进行全局管理。 (2)软件软件即程序,主要包括监控程序、接口管理程序和数据处理程序三大部分。 监控程序而向仪器而板和显示器,负责完成如下工作:通过键盘操作,输入并存储所设置的功能、操作方式与工作参数:通过控制I/O接口电路进行数据采集,对仪器进行预定的设置:对数据存储器所记录的数据和状态进行各种处理:以数字、字符、图形等形式显示各种状态信息以及测量数据的处理结果。接口管理程序主要而向通信接口,负责接收并分析来自通信接口总线的各种有关功能、操作方式与工作参数的程控操作码,并根据通信接口输出仪器的现行工作状态及测量数据的处理结果以及向应计算机远程控制命令。数据处理程序主要完成数据的滤波、运算和分析等任务。监控程序而向仪器而板和显示器,负责完成如下工作:通过键盘操作,输入并存储所设置的功能、操作方式与工作参数:通过控制I/O接口电路进行数据采集,对仪器进行预定的设置:对数据存储器所记录的数据和状态进行各种处理:以数字、字符、图形等形式显示各种状态信息以及测量数据的处理结果。 智能仪器硬件结构接口管理程序主要而向通信接口,负责接收并分析来自通信接口总线的各种有关功能、操作方式与工作参数的程控操作码,并根据通信接口输出仪器的现行工作状态及测量数据的处理结果以及向应计算机远程控制命令。数据处理程序主要完成数据的滤波、运算和分析等任务。 3、智能仪器的特点 含有微计算机的智能仪器意味着计算机技术与测量仪器的结合,它所具有的软件功能已使仪器呈现出某种智能的作用。相对于过去传统的、纯硬件的仪器来说是一种新的突破,其发展潜力十分巨大,这已为多年来智能仪器发展的历史所证实。概况起来,智能仪器具有以下特点: (1)测量过程软件化。整个测量过程在软件控制下进行,实现了自动化。系统在CPU的指挥下,按照软件程序小断取值、寻址,进行各种转换、逻辑判断、驱动某一执行元件完成某

差热与热重分析研究五水硫酸铜的脱水过程与差示扫描量热法

差热与热重分析研究CuSO4?5H20的脱水过程与差示扫描量热法 一.实验目的 (1)掌握差热分析法和热重法的基本原理和分析方法,了解差热分析仪,热重分析仪,差热热重联用仪的基本结构,熟练掌握仪器操作。 (2)运用分析软件对测得数据进行分析,研究CuSO4?5H20的脱水过程。 (3)了解差示扫描量热法的基本原理和差示扫描量热仪的基本结构,熟练掌握仪器操作。 二.实验原理 1.差热分析法 物质在受热或冷却过程中,当达到某一温度时,往往回发生熔化、凝固、晶型转变、分解、化合、吸附、脱附等物理或化学变化,并伴随着焓的改变,因而产生热效应,其表现为体系与环境(样品与参比物)之间有温度差。差热分析是在程序控温下测量样品和参比物的温度差与温度(或时间)相互关系。在加热(或冷却)过程中,因物理-化学变化而产生吸热或者放热效应的物质,均可运用差热分析法进行鉴定。 2.热重法 物质受热时,发生化学反应,质量也随之改变,测定物质质量的变化就可研究其过程。热重法(TG)是在程序控制温度下,测量物质质量与温度关系的一种技术。 热重法的主要特点是定量强,能准确地测量物质的变化及变化的速率。 从热重法派生出微商热重法(DTG),即TG曲线对温度(或时间)的一阶导数。DTG 曲线能精确地反映出起始反应温度,达到最大反应速率的温度和反应终止温度。在TG曲线上,对应于整个变化过程中各阶段的变化互相衔接而不易分开,同样的变化过程在DTG曲线上能呈现出明显的最大值,故DTG能很好地显示出重叠反应,区分各个反应阶段,而且DTG曲线峰的面积精确地对应着变化了的质量,因而DTG能精确地进行定量分析。 现在发展起来的差热-热重(DTA-TG)联用仪,是将DTA与TG的样品室相连,在同样气氛中,控制同样的升温速率进行测试,同时得到DTA和TG曲线,从而一次测试得到更多的信息,对照进行研究。 3.差示扫描量热法 差示扫描量热法(简称DSC)是在程序升温的条件下,测量试样与参比物之间的能量差 随温度变化的一种分析方法。是为克服DTA在定量测量方面的不足而发展起来的一种新 技术。 差示扫描量热法有功率补偿式和热流式两种。在差示扫描量热中,为使试样和参比物的温差保持为零在单位时间所必需施加的热量与温度的关系曲线为DSC曲线。曲线的纵轴为单位时间所加热量,横轴为温度或时间。曲线的面积正比于热焓的变化。 DSC与DTA原理相同,但性能优于DTA,测定热量比DTA准确,而且分辨率和重 现性也比DTA好,因此DSC在聚合物领域获得了广泛应用,大部分DAT应用领域都可 以采用DSC进行测量,灵敏度和精确度更高,试样用量更少。由于其在定量上的方便从而更适和测量结晶度、结晶动力学以及聚合、固化、交联氧化、分解等反应的反应热及研究其反应动力学。 三.仪器与试剂 1.仪器 日本岛津公司DTA-50差热分析仪;TGA-50热重分析仪;DTG60H差热-热重联用仪;日本岛津公司DSC60差示扫描量热仪;TA-60WS工作站;电子天平;SSC-30 压样机;FC60A气体流量控制器等。 2.试剂

试验室仪器自校方法及表格(全)

一环刀校验方法 本方法适用于直径为58mm、62mm、64mm、70mm、79.8mm五种规格环刀的校验。 (一)概述 环刀是按GB/T50123-1999、SL237-1999、JTJ051-93进行粘土密度测定的专用器具。 (二)技术要求 2.1 外观检查无缺口、卷刃和明显变形。 2.2 剪切试样用环刀直径为64.0±0.4mm,高20±0.4mm。 2.3 压缩试样用环刀直径为79.8±0.5mm,高20±0.4mm。 2.4 膨胀试样用环刀直径为58.0±0.4mm,高25±0.4mm。 2.5 渗透试样用环刀直径为62.0±0.4mm,高40±0.4mm。 2.6 含水率、密度测定用环刀直径为70.0±0.4mm,高52±0.4mm。 (三)校验用标准器具 3.1 游标卡尺:最大量程150mm,分度值为0.02mm; 3.2 电子天平:称量200g,感量0.01g。 (四)环境条件 温度:20℃~24℃;相对湿度:≤75℅。 (五)校验方法 5.1 将环刀洗净、烘干、冷却后称其质量,准确至0.01g。 5.2 环刀直径用游标卡尺在环刀平面两个垂直方向上测量,取算术平均值。 5.3 环刀高度用游标卡尺在环刀平面每隔120°方向上测量高度一次,共测三次,取算术平均值。 (六)校验结果处理 校验结果符合技术要求为合格,合格者方可使用。 (七)校验周期 一年。 (八)附录 校验记录表格式。

环刀校验记录 SS-001 仪器管理编号:校验编号: 出厂编号、型号:校验日期:年月日 仪器制造厂:_______________________ 环境条件:温度℃;相对湿度 % 计量器具名称管理编号最近检定日期测量范围分辨力备注 环刀编号 校验数据 结果直径 (mm)高h(mm) 质量 (g) 体积 cm3 Φ1 Φ2 h1 h2 h3 h 结论: 主管:核验:校验:

实验数据的记录和处理

讲座 实验误差及数据处理 教学要求 1、了解实验误差及其表示方法; 2、掌握了解有效数字的概念,熟悉其运算规则; 3、初步掌握实验数据处理的方法。 重点及难点 重点:实验误差及其表示方法;有效数字;实验数据处理。 难点:有效数字运算规则;实验数据的作图法处理。 教学方法与手段 讲授,ppt演示。 教学时数 4学时 教学内容 引言 化学实验中经常使用仪器对一些物理量进行测量,从而对系统中的某些化学性质和物理性质作出定量描述,以发现事物的客观规律。但实践证明,任何测量的结果都只能是相对准确,或者说是存在某种程度上的不可靠性,这种不可靠性被称为实验误差。产生这种误差的原因,是因为测量仪器、方法、实验条件以及实验者本人不可避免地存在一定局限性。 对于不可避免的实验误差,实验者必须了解其产生的原因、性质及有关规律,从而在实验中设法控制和减小误差,并对测量的结果进行适当处理,以达到可以接受的程度。 一、误差及其表示方法 1.准确度和误差 ⑴准确度和误差的定义 准确度是指某一测定值与“真实值”接近的程度。一般以误差E表示, E=测定值-真实值 当测定值大于真实值,E为正值,说明测定结果偏高;反之,E为负值,说明测定结果偏低。误差愈大,准确度就愈差。 实际上绝对准确的实验结果是无法得到的。化学研究中所谓真实值是指由有经验的研究人员同可靠的测定方法进行多次平行测定得到的平均值。以此作为真实值,或者以公认的手册上的数据作为真实值。 ⑵绝对误差和相对误差 误差可以用绝对误差和相对误差来表示。 绝对误差表示实验测定值与真实值之差。它具有与测定值相同的量纲。如克、毫升、百分数等。例如,对于质量为0.1000g的某一物体。在分析天平上称得其质量为0.1001g,则称量的绝对误差为+0.0001g。 只用绝对误差不能说明测量结果与真实值接近的程度。分析误差时,除要去

热重分析的应用发展及其实验影响因素

热重分析的应用发展及其实验影响因素 钱晶莹10050935 精细优050 摘要:作为一种便捷的分析手段,热重分析技术已在材科学、生命科学、物理和化学科学等研究领域得到了广泛的应用。本文主要介绍这种方法的具体应用实例和在热重分析实验中,对实验结果可能产生影响的因素。 关键词:热重分析应用影响因素 热重分析是在程序控制温度下,测量物质的质量质与温度关系的一种技术。通过所得曲线,对不同的物质,可以判断其使用温度特性、反应性、氧化、分解、吸附、燃烧等情况。 一、热重分析在各个领域中的应用 1、表征高聚物的热分解特性 收集不同生胶和塑料样品,绘制它们的TG和DTG谱图,整理出各材质DTG峰和结炭率。从数据可以看出各种聚合物的裂解是不同的。它们的图形和DTG峰温不同,有的一步分解,有的两步分解(出现二个失重过程,有两个DTG峰)。这些数据可以帮助我们了解聚合物的裂解机理。比较它们的耐热特性,对于定性定量分析未知胶样也是十分有用的。 2、测定烟炱含量 热重法测定烟炱含量基于油中的炭状沉积物——烟炱与氧气在高温下结合,生成二氧化碳而引起一定量的失重来测定烟炱的含量。因在650℃之前内燃机中的大部分组分除烟炱和杂质外均已蒸发及分解,所以在650~750℃之间失重只能是炭状沉积物——烟炱与氧气在高温下结合,生成二氧化碳而引起的失重。 3、药品稳定牲及预测存放期的确定 药品的稳定性和存放期的确定在研究、生产当中有是一个很重要的问题,它直接影响药品的正常安全使用.保障人们的身体健康。而药品的热稳定性和它的热氧降解历程在某种程度上与药品的稳定性有密切关系,也与药品的存放期有很大关连。根据TG曲线数据选择合适的计算热降解的动力学方法,进行动力学参数计算,确定动力学参数n、E、A等。然后根据热降解活化能E的数值大小确定药品的稳定性。一般活化能在几十KJ/mol以上的可认为是稳定的。 4、分析煤的特性 Rosenvold[1]等对21种烟煤作了热分析研究,结果表明利用非等温热重法所测定的挥发分和灰分的含量与美国材料实验标准值(ASTM)很一致。国内的研究也表明,利用TGA法,选择一定的条件,可以进行煤的快速工业分析,其误差在标准方法规定的误差范围之内。清华大学曾利用Dupont1901热分析仪进行了煤的工业分析测定工作,取得了满意的结果。20世纪70年代起,国内外学者普遍采用TGA分析方法判定煤的着火特性、稳燃特性及燃尽特性。热重分析与差热分析或差示扫描量热的结合可以在煤燃烧的全过程中连续得到温度、质量、差热、热量扫描等多种信息。 5、研究模化城市生活垃圾燃烧和热解特性 应用热重分析方法可以模拟出各种工况对生活垃圾(MMSW)的燃烧和热解特性进行研究,比较MMSW 在燃烧和热解条件下特性的异同,以期获得MMSW 燃烧和热解条件下的动力学参数,为城市生活垃圾热处理工艺过程,尤其是反应器设计和优化操作条件提供一定的参数依据。在研究我国城市垃圾组成特点并参考其他各国垃圾组成的基础上,确定、并

智能仪器设计要点总结

1、什么是智能仪器?它有什么特点? 以微处理器为核心,将计算机技术与测量仪器相结合的仪器.拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动化操作等功能,具有一定的智能作用。 测量范围宽、精度高、稳定性好。智能仪器一般均配有GP-IB(或RS-232C、RS-485)等通信接口,可跟另外的智能仪器组成智能仪器系统。 2、按智能仪器的结构可将智能仪器分为哪两类? 微机内嵌(内藏)式 微机扩展式 3、什么叫做微机内嵌式智能仪器?什么叫做微机扩展式智能仪器? 将微机作为核心部件嵌入到智能仪器中,仪器包含一个或多个微机,属于嵌入式系统。利用微机强大的功能完成信号调理、A/D转换、数字处理、数据存储、显示、打印、通信等各项任务。 将原智能仪器中测量部分配以相应的接口电路制成各种仪器卡,插入到PC机的总线插槽或扩展槽内,而原有智能仪器所需的键盘、显示器以及存储卡等均能借助于PC机资源(也就是利用微机的硬件、软件资源完成数据分析和显示)给使用者的感觉是一个微机系统。 4、什么叫做个人仪器?其组成方式怎样? 个人仪器(Personal Computer Instrumen t,PCI)亦称PC仪器,是以个人计算机为基础的仪器,其组成方法是,将原独立式智能仪器中的测量部分制作成仪器卡,插入PC的总线插槽,而原独立式智能仪器所需的键盘、显示器及存储器等均借助于PC的资源。 5、什么是虚拟仪器?它能实现什么功能? 虚拟仪器是指在计算机为核心的硬件平台上,由用户定义功能,具有虚拟面板,其测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。 虚拟仪器的三大功能为数据采集、数据分析处理、显示结果 6、虚拟仪器的三大功能模块分别是什么? 计算机、仪器模块和软件 7、LabVIEW的基本程序单位是什么?它包括哪几部分? 8、什么是网络化仪器? 在智能仪器中将TCP/IP协议等作为一种嵌入式应用,使测量过程中的控制指令和测量数据以TCP/IP方式传送,使智能仪器可以接入Internet,构成分布式远程测控系统。 9、网络化仪器的体系结构包括什么? 网络化仪器包括基于计算机总线技术的分布式测控仪器、基于Internet/Intranet的虚拟仪器、嵌入式Internet的网络化仪器、基于IEEE1451标准的智能传感系统以及基于无线通讯网络的网络化仪器系统等。 10、网络化仪器中测量仪器接入网络的方法有哪两种? (1)用计算机做服务器 (2)专用接口转换装置做服务器 11、智能仪器的数据采集系统包括哪几部分? 12、按照系统中数据采集电路是各路共用一个还是每路各用一个,多路模拟输入通道可分 为哪两大类型? 集中采集式和分散采集式两大类型

热重仪器操作及数据处理修订稿

热重仪器操作及数据处 理 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

热重分析仪操作方法 (1)、打开氮气(门后黑色气瓶;提供氮气气氛,仪器右侧按钮及流量计可进行检测和调节氮气流量,一般不变,按照现有设置进行即可。开总电源。打开仪器电源(仪器右侧红色按键),进行预热30分钟。打开电脑,打开恒久热分析系统。打开循环水,打开循环水恒温水浴(约为15℃,把循环水插头插上即可;若出水口流量较小,调整水桶位置使管路中气泡排出)。实验时,提前通气排出空气,保证仪器和天平处于氮气气氛中。差热仪需要30分钟,天平需要60分钟(实际试验中30min后,即可开始实验)。(2)、抬起仪器的加温炉,向上提加温炉到限定高度后向逆时针旋转至限定位置。 有两个放坩埚的位置,支撑杆的左托盘放参比物(氧化铝空坩埚),原位不动,起参比作用。右托盘放空白坩埚或试样样品坩埚。坩埚放好后,放下仪器的加温炉。顺时针旋转,双手托住缓慢向下放,切勿碰撞支撑杆。 (3)、试验时,需首先进行空白试验,即右托盘放空白坩埚进行试验,得到基线数据。然后加入试样进行试验。称样品:样品称量一定要精确。使用白色小坩埚,先称小坩埚质量;然后用掏耳勺把样品放入小坩埚中,约5-10mg(取中间值,10mg以下)。(4)、打开恒久软件,点“采集”(软件界面左上角,红色三角按键)。出现“设置参数”窗口,窗口左侧可设置试样名称(试验名称)、样品质量(空白试验不用填写,试样质量需填写准确)、TG量程(不变),其余不变。窗口右侧为升温参数,点“初始”,初始温度为25℃(一般不变);点“终止温度”,按试验需求设置(如终温850℃,设置900℃,试验结束后,取对应的温度范围内数据即可,仪器自身的问题造成);点“升温速率”,设置每分钟的升多少度;保温时间不设置。 如果有两个升温速率时,可添加序号进行增加。

各仪器设备校验记录表

各仪器设备校验记录表

水泥胶砂流动度测定仪校验记录表 送检单位:仪器编号:校验编号: 校验项目单 位 技术要求 校验数据 结 果 测值 平均 值 外观目 测 外观完好,固定在 坚固的基座上,圆 盘台面水平,跳动 灵活,桌面平稳, 不抖动。 圆盘桌面 的水平度 —水平 跳动部分 总质量 kg 4.35±0.15 落距检测mm 10.0±0.2 跳动一个周期25次的时间s 25±1 s 桌面直径mm 300±1

mm 截锥圆模几何尺寸高度 mm 60±0.5 mm 上口内径mm 70±0.5 mm 下口内径mm 100±0.5 mm 下口外径mm 120±0.5 mm 金属捣棒工作部 分 直径 mm 20±0.5 mm 工作部分 长度 mm ≥200 校 验 结 论 核验:校验: 校验日期:年月

日 水泥胶砂试模校验记录表 送检单位:仪器编号:校验编号: 校验项目单 位 技术要求 校验数据 结 果 测值 平均 值 试模外观—试模加工面应光滑、无气孔、整洁、无粗糙不平现象。 试模尺寸长m m 160±0.8 m m

宽m m 40m±0.2 m m m m 深m m 40.1±0.1 m m m m 试模质量kg 6.25±0.25 试模内表面平面 公差m m ≤0.03 试模垂直公差底座与 端板 m m ≤0.2底座与 隔板 m m 隔板与 端板 m m

试模隔板与底板 的间隙m m <0.05 校验结论 核验:校验:校验日期:年月日 水泥胶砂试体成型振实台校验记录表 送检单位:仪器编号: 校验编号: 校验项目单 位 技术要求 校验 数据 结 果 外观及工作状态目 测 1 应有铭牌,其中包括仪 器名称、型号、生产厂、 出厂编号与日期。

智能仪器简答题

智能仪器简答题 1、为什么目前智能仪器主机电路大多数采用单片机?选择单片机时应主要考虑哪些因素? 单片机性能增强、体现在指令执行速度有很大提升;单片机集成了大容量片上flash 存储器,并实现了ISP和IAP,单片机在低电压、低功耗、低价位、LPC方面有很大进步; 单片机采用了数字模拟混合集成技术,将A/D、D/A、锁相环以及USB、CAN总线接口等都集成到单片机中,大大地减少片外附加器件的数目,进一步提高了系统可靠性能。 单片机的选择要从价格、字长、输入/输出的执行速度、编程的灵活性、寻址能力、中断功能、直接存储器访问(DMA)能力、配套的外围电路芯片是否丰富以及相应的并发系统是否具备等多方面进行综合考虑。 2、什么是可测试性?智能仪器设计中引入可测试性设计有什么优缺点? 可测试性( Testability )是指产品能够及时准确地确定其自身状态(如可工作,不可工作,性能下降等)和隔离其内部故障的设计特性。 智能仪器设计中引入可测试性设计的优点 1.提高故障检测的覆盖率; 2.缩短仪器的测试时间; 3.可以对仪器进行层次化的逐级测试:芯片级、板级、系统级; 4.降低仪器的维护费用; 缺点: 1.额外的软/硬件成本; 2.系统设计时间增加。 3、简述USB既插既用机制实现的原理。 即插即用技术包含 2 个技术层面,既热插拔和自动识别配置。热插拔的关键技术在于电路接插件插、拔期间强电流的处理。USB 在电缆以及接插件的设计上充分考虑了这一点,使得这个瞬时的强电流被安全地吸收,从而使 USB 设备实现了热插拔。系统设备的自动识别是通过在 USB 主机或 Hub 的下行端口信号线上接有下拉电阻和在设备端的信号线上连接上拉电阻来实现的。既当 USB 主机或 Hub 的下行端口处于断开状态时,信号线电平将恒为 0 。当 USB 设备连接上的瞬间,会造成 USB 主机或 Hub 端信号线的上冲,这样当 USB 主机或 Hub 检测到这个上冲过程, USB 主机可认定 有一设备接入。 4、A/D转换器与D/A转换器分别有哪些主要技术指标?分辨率和转换精度这两个技术指标有什么区别和联 系。 A/D转换器技术指标:1.分辨率与量化误差;2.转换精度;3.转换速度;4.满刻度范围。 D/A转换器技术指标:1.分辨;2.转换精度;3.转换时间;4尖峰误差。 分辨率是衡量A/D转换器分辨输入模拟量最小变化程度的技术指标;转换精度反映了一个实际A/D转换器与一个理想A/D转换器在量化值上的差值,用绝对误差或相对误差来表示。 5、在为一个数据采集系统选择微机时,主要考虑哪些因素? (1)系统的通过速率,即系统速率、传输速率、采样速率或吞吐速率(单位时间内系统对模拟信号的采集次数)。 (2)、系统的分辨率,即数据采集系统可以分辨的输入信号的最小变化量。 (3)、系统的精度,当系统工作在额定速率下,系统采集的数值和实际值的差尽量要小。

仪器自校规程及表格..

仪器校验规程

目录 1、灌砂法容重测定仪校验方法 (1) 2、雷氏夹校验方法 (2) 3、雷氏夹测定仪校验方法 (4) 4、水泥试模校验方法 (5) 5、混凝土及砂浆试模校验方法 (6) 6、密度筒校验方法 (7) 7、40mm×40mm水泥抗压夹具校验方法 (8) 8、水泥混凝土用粗集料压碎值仪校验 (9) 9、坍落度筒及捣棒校验方法 (11) 10、针状规准仪校验记录 (12) 11、片状规准仪校验记录 (13) 12、砂、石标准筛校验方法 (14) 13、振筛机自检校验方法 (16) 14、砂浆分层度仪自检校验方法 (17) 15、钢筋冷弯弯芯自检校验方法 (18) 16、连续式钢筋打点仪校验规程 (19) 17、轻型触探仪校验规程 (19)

一、灌砂法容重测定仪校验方法 本方法适用于新的或使用中的容重测定仪的校验。 1、概述 灌砂法容重测定仪用于现场测定基层或底基层、砂石路面及路基土、回填土的各种材料压实层的密度和压实度。 2、技术要求 2.1 外观:无裂纹或其他明显变形。 2.2 容积和密度标定的精度误差控制在5%以内。 3、校验用标准器具 3.1 电子天平:称量15kg,感量0.5g。 3.2 温度计:量程0~50℃,精度1℃。 4、校验方法 4.1 外观:目测。 4.2 标定罐容积的测量: 称取标定罐及平板玻璃盖板的质量(m1),精确至0.5g。 向罐内徐徐注入饮用水直至水面凸出罐口内缘,然后用玻璃板沿罐口迅速滑行,使其紧贴罐口水面(水面无气泡为止),擦干罐外水分,称取罐、水、玻璃板总质量m2,并测量水温,精确至1℃。计算出罐内水的质量m3,并按表4.2.1计算罐内水的体积即标定罐容积 V,重复测量共3次,其容积差值不得大于3ml,取其平均值,否则重测。 不同水温时每克水的体积表4.2.1 4.3 按下列步骤标定灌砂筒下部圆锥体内砂的质量: 4.3.1 向灌砂筒内装砂,筒内砂的高度距筒顶15mm。称取装入筒内砂的质量m2,准确至1g。以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变。

吉林大学智能仪器试卷

《智能仪器设计基础》试题 一、判断题(每题 2 分,共 20 分) 1. 因中值滤波满足比例不变性,所以是线性的滤波器。() 2. 基准电压Vr 的精度和稳定性影响零位误差、增益误差的校正效果。() 3. 测量获得一组离散数据建立近似校正模型,非线性校正精度与离散数据精度无关,仅与建模方法有关。() 4. RS232 通信采用的是TTL电平,因此它的传输距离比485 短。() 5. USB协议为设备定义了2种供电模式:自供电和总线供电。在自供电模式下,USB设备不需要任何外接电源设备。() 6. LCD显示器有静态驱动和叠加驱动两种驱动方式,这两种驱动方式可在使用时随时改变。() 7. 智能仪器中的噪声与干扰是因果关系,噪声是干扰之因,干扰是噪声之果。 ( ) 8. 软件开发过程的三个典型阶段是定义、开发和测试。() 9. RAM 测试方法中,谷值检测法无法检测“ 粘连” 及“ 连桥” 故障。() 10.曲线拟合要求 y=f( x )的曲线通过所有离散点( x i , y i )。() 二、选择题(每题 2 分,共 20 分) 1. 多通道数据采集系统的框图如下图所示。其中( 1 )~( 4 )各部分的组成为:( )

A. 放大器、A/D 转换器、D/A 转换器、计算机 B. 多路开关、放大器、A/D 转换器、计算机 C. 多路开关、放大器、D/A 转换器、计算机 D. 放大器、多路开关、A/D 转换器、D/A 转换器 2. 仪器采集数据中存在随机误差和系统误差,基本数据处理顺序是:( ) A. 系统误差消除→数字滤波→标度变换 B. 数字滤波→系统误差消除→标度变换 C. 标度变换→系统误差消除→数字滤波 D. 数字滤波→标度变换→系统误差消除 3. 设采集数据由信号加噪声构成,应根据( )确定滤波算法? A. 噪声统计规律 B. 信号特征和噪声统计规律 C. 信号特征 D. 只能用多种滤波算法试验,由处理效果确定。 4. 采样保持器的作用是( ) A. 提高系统的采样速率 B. 保持系统的数据稳定 C. 保证在A/D转换期间ADC前的模拟信号保持不变 D. 使A/D 转换器前信号能跟上模拟信号的变化 5. 采集数据中含有脉冲性干扰,信号为直流,则应选择( )滤波算法。 A. 算数平均法 B. 加权平均法 C. 限幅滤波法 D. 去极值平均法

实验数据处理的几种方法

实验数据处理的几种方法 物理实验中测量得到的许多数据需要处理后才能表示测量的最终结果。对实验数据进行记录、整理、计算、分析、拟合等,从中获得实验结果和寻找物理量变化规律或经验公式的过程就是数据处理。它是实验方法的一个重要组成部分,是实验课的基本训练内容。本章主要介绍列表法、作图法、图解法、逐差法和最小二乘法。 1.4.1 列表法 列表法就是将一组实验数据和计算的中间数据依据一定的形式和顺序列成表格。列表法可以简单明确地表示出物理量之间的对应关系,便于分析和发现资料的规律性,也有助于检查和发现实验中的问题,这就是列表法的优点。设计记录表格时要做到:(1)表格设计要合理,以利于记录、检查、运算和分析。 (2)表格中涉及的各物理量,其符号、单位及量值的数量级均要表示清楚。但不要把单位写在数字后。 (3)表中数据要正确反映测量结果的有效数字和不确定度。列入表中的除原始数据外,计算过程中的一些中间结果和最后结果也可以列入表中。 (4)表格要加上必要的说明。实验室所给的数据或查得的单项数据应列在表格的上部,说明写在表格的下部。 1.4.2 作图法 作图法是在坐标纸上用图线表示物理量之间的关系,揭示物理量之间的联系。作图法既有简明、形象、直观、便于比较研究实验结果等优点,它是一种最常用的数据处理方法。 作图法的基本规则是: (1)根据函数关系选择适当的坐标纸(如直角坐标纸,单对数坐标纸,双对数坐标纸,极坐标纸等)和比例,画出坐标轴,标明物理量符号、单位和刻度值,并写明测试条件。 (2)坐标的原点不一定是变量的零点,可根据测试范围加以选择。,坐标分格最好使最低数字的一个单位可靠数与坐标最小分度相当。纵横坐标比例要恰当,以使图线居中。 (3)描点和连线。根据测量数据,用直尺和笔尖使其函数对应的实验点准确地落在相应的位置。一张图纸上画上几条实验曲线时,每条图线应用不同的标记如“+”、“×”、“·”、“Δ”等符号标出,以免混淆。连线时,要顾及到数据点,使曲线呈光滑曲线(含直线),并使数据点均匀分布在曲线(直线)的两侧,且尽量贴近曲线。个别偏离过大的点要重新审核,属过失误差的应剔去。 (4)标明图名,即做好实验图线后,应在图纸下方或空白的明显位置处,写上图的名称、作者和作图日期,有时还要附上简单的说明,如实验条件等,使读者一目了然。作图时,一般将纵轴代表的物理量写在前面,横轴代表的物理量写在后面,中间用“~”

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