创新性实验设计报告

创新性实验设计报告（9篇）

1.创新性实验设计报告 篇一

《机械创新设计》实验报告

《机械创新设计》实验报告

班 级： 机械 1303 姓 名： 明 可 富 学 号： 20132029、20132662

组内成员： 明可富、白成玉

考核时间： 2016 年 04 月 21 日

报告内容需包含上以下各内容点，务删减；本报告每位同学打印一份，以组为单位装订，于课程结束一周内交回

机械创新设计实验课程考核报告

一、实验上课内容

实验项目一 机器人本体实验 实验课程内容：

① 了解机器人本体的结构及工作原理； ② 解并掌握编程软件的使用与编程方法；

③ 熟悉模块化拼装组件的各个模块并能熟练的拼接与使用，知道各传感器的功能与使用方法。2 机器人功能：

机器人本体是面向教育的新一代能移动机器人，它有一个强大的微处理器系统和传感器系统，而且它还能扩展听觉、视觉和触觉，成为真正意义上的机器人。编程方法：

利用软件提供的模块化编程软件进行编程，方便理解与快速使用。实验图片：

本节课练习编程，无图片。5 遇到的问题及解决方法：

实验过程中遇到的问题是红绿灯在程序下运行一次就停止了，解决的办法是添加一个循环，让红绿灯能一直工作下去。2

《机械创新设计》实验报告

实验项目二 自动导向车实验 模型描述：

该模型是一个自动门控制模型，通过开关来控制门的启闭，同时在启闭过程中保持黄灯亮，当开启或关闭动作完成后绿灯或红灯亮。

设计上，使用电机和齿条齿轮作为自动门的传动原件电机转动带动门的横向左右移动，同时利用磁敏原件来检测自动门是否到达启闭位置，并控制信号灯的动作。模型主要组成零件及数量：

导轨*1；齿条*3；磁敏检测原件*2；变速器*1 信号灯：红黄绿各一个；电机*1；控制器*1；连接件及导线若干 3 实验图片： 小组成员分工：（1）本人承担的工作

机械创新设计实验课程考核报告

编程及调试；（2）其他成员：

装置的组装与调试。模型创新性描述：

使用磁敏元件模拟行人，当感应到有人接近时，门自动开启，较实验要求更加智能化。本人遇到的问题及解决方法：

在试验过程中发现，程序初始化并开始运行时会出现错误，经分析后增加初始化复位功能，问题消除。

机械创新设计实验课程考核报告

实验项目三 电梯实验 模型描述：

该模型模拟电梯运行，通过电机正反转控制电梯上下行，根据按键确定欲停止楼层，并通过磁敏检测元件检测电梯当前所到楼层。2 模型主要组成零件及数量：

电机*1；信号灯*2；细线*1；磁敏传感器若干；连接件及导线若干；电源控制器*1。实验图片： 小组成员分工：

（1）本人承担的工作：编程及调试

机械创新设计实验课程考核报告

（2）其他成员 ：部件总装及调试 模型创新性描述：

改善提升装置结构，使电梯运行速度更稳定，更人性化。本人遇到的问题及解决方法：

在组装模型过程中，由于不清楚实例内部结构，我们经过多种拼接方法的尝试，最终使模型很好地实现功能。

《机械创新设计》实验报告

实验项目四 自动车床实验 模型描述：

该模型是一个自动车床的控制模型，由主轴、床身、导轨、刀架组成，模拟了自动车床的控制效果，由主轴输出的功率传递到下方导轨，带动导轨往复运动。模型主要组成零件及数量：

电机*1；磁敏传感器*2；变速齿轮*1；直角齿轮*4；连接件及导线若干；电源控制器*1。

实验图片 小组成员分工：(1)本人承担的工作：

机械创新设计实验课程考核报告

编程调试及部分模型组装(2)其他成员：

车床部件的总装 模型创新性描述：

增加部件时车床主轴旋转更加稳定。6 本人遇到的问题及解决方法：

问题主要在于对程序的编程上并不是太了解，经过检查与学习后得以解决。8

《机械创新设计》实验报告

实验项目五工业抓放机器人 模型描述（构思、设计、组装、调试）：

该模型是一个工业抓放机器人模型，由升降台、床身、导轨、旋转手臂组成，有三个自由度，模拟了工业装房手臂的操作过程。模型主要组成零件及数量：

电机*1；磁敏传感器*2；变速齿轮*5；直角齿轮*4；连接件及导线若干；电源控制器*1；导轨*2。实验图片：

机械创新设计实验课程考核报告 小组成员分工：

(1)本人承担的工作：编程调试及部分模型组装(2)其他成员(如果有)：模型的组装与调试 5 模型创新性描述：

三个自由度共六个动作，采用多子程序编程的方法，程序简单明了。6 本人遇到的问题及解决方法：

面对抓放手臂多自由度运动，采用多子程序编程，避免了因程序过多而使编程困难，更易实现控制。10

《机械创新设计》实验报告

二 课程考核 模型名称：自动搅拌机 2 模型功能：

模拟工地上的水泥搅拌机，当按下启动按钮时，搅拌机开始工作，同时绿灯亮；当搅拌机停止按钮按下或者搅拌机抬起时停止工作。模型照片：

机械创新设计实验课程考核报告 模型的创新点：

① 利用齿轮机构将动力从电机传递到搅拌轴，同时实现转速，实现精确且稳定的传动，克服了电机直接控制造成的不稳定；

② 使用磁敏检测原件，实现搅拌机意外抬起的关停控制，以免伤人。模型的组成部件名称及数量：

电机*1；减速器*2；信号灯*2；磁敏检测原件*2；控制器*1；导线若干；连接件若干。模型未实现的功能：

搅拌机的主轴未能实现自动控制。

机械创新设计实验课程考核报告 小组成员及分工情况(1)小组成员名单：

明可富、白成玉(2)本人：

编程及调试(3)其他成员：

硬件的组装、模型功能的设计 作者承担工作情况

(1)完成的工作在模型起的作用：

各部分检测结构及其功能，实现自动控制。(2)完成的工作使用的元器件名称及数量：

电机*1；减速器*2；信号灯*2；；磁敏检测原件*2；控制器*1；导线若干；连接件若干。

(3)完成工作过程中遇到的问题及解决方法：

程序的编程问题以及点电机传动部分的设计不精简，参考程序及其他机器模型解决。

(4)本部分工作未实现的功能：

搅拌机的主轴未能实现自动控。

2.创新性实验设计报告 篇二

一、开设综合创新性实验的必要性

创新性实验教学是现阶段高等院校实验教学改革的趋势, 它主要是将教学大纲要求的某些基本的实验方法和实验手段有机地综合在某一个实验当中, 以达到完整、综合创新的实验目的。通过综合创新性实验的学习, 可以使学生在有限的实验课时内对课程有一个全面、深入的了解, 既熟练掌握了基本的实验技能, 又培养了学生的创新意识和综合运用理论知识分析问题、解决问题的能力, 从而达到提高学生的综合素质、增强学生升学和就业竞争力的目的。

此外, 由于教学实践中存在着专业基础课和专业课的课时越来越少 (相应实验课课时也越来越少) 、学生人均实验经费数量与以前相比有所减少、实验经费消耗较大等问题, 再加上新技术、新方法不断涌现, 学生不可能在有限的几十个甚至只是十几个学时内把所有的、以后可能用到的实验技能和项目都学完和学会, 这必然要求我们根据现有的实验教学条件对教学内容进行优化和调整, 而开设综合创新性实验项目已成为创新性实验改革和创新人才培养必然的趋势。

植物组织培养实验教学的特点是既要注重学生基本实验技能的训练, 又要在充分发挥学生自主性的基础上结合科学研究和生产实践进行教学。在植物组织培养课程中开设综合创新性实验项目既是国家创新人才培养的要求, 也是农业企业、生物工程公司和教学科研单位对熟悉植物组织培养技术人才的需求, 可以为满足社会需求、提高升学和就业竞争力打下坚实基础。

二、综合创新性实验建设的平台

(一) 实验平台的建设

实践性环节在培养人的科学思维、创新意识, 掌握科学方法, 提高综合实践能力方面是课堂理论教学所无法替代的[3]。综合创新性实验平台的建立是开设综合

*基金资助:东北林业大学教学研究课题 (DGY20007-029)

创新性实验、保证教学过程顺利进行并获得显著教学效果的有力支持。

1. 基本实验技能的平台

在基础验证性实验教学阶段, 结合综合创新性实验对理论知识和基本实验技能的要求调整教学内容。改革原有的理论课教学内容和实验教学方案, 使理论教学内容更倾向于实际应用, 并形成一个与理论教学课程相对独立的、内容丰富的实验教学体系。删除一些代表性不强、内容有重复的实验项目, 将实验项目进行分层次设立, 如在植物组织培养实验教学中将实验室构成及常用设备使用和器皿洗涤的注意事项 (2学时) 设立为基本的操作训练;将培养基母液、激素母液、试剂制备 (2学时) 和培养基制备与保存 (2学时) 这两个项目设立为基础项目, 对学生进行重点培养和训练;而对植物材料的准备和接种 (2学时) , 则用清水代替真正的消毒液, 让学生反复进行练习和模拟, 即节省了实验经费又达到了实验技能的训练。在经过以上几个基础实验项目后, 才安排8-10学时的综合创新性实验项目[4]。在教学计划中单独设置“综合创新性实验教学时间”, 在实际教学中预留出给学生设计综合创新性实验方案和修改的时间, 为实现多层次实验教学提供了必要的时间。学生在掌握了基本的实验技能并具有一定的知识积累后, 才有能力集中时间和精力主动地去综合、分析所学的理论和实验知识, 把所学知识付诸于应用, 并开始学习自主设计实验方案和完成实验。

2. 实验室和设备条件的平台

建设综合创新实验室和实验设备共享是开设综合创新性实验必备的基础。植物组织培养实验室根据功能分为实验教学实验室、组织培养实验准备室、灭菌室、接种室和培养室。此外, 组织培养实验室与其他教学实验室和教学设备可以无障碍的共享可为综合创新性实验项目的开设提供可靠的保证。综合创新性实验是与传统的实验不同的实验模式, 其教学组织具有自己的特点, 其一是实验室应该是全方位开放的。包括实验室工作时间的开放 (除了安排专业教学实验外, 实验室可以有计划地接受实验者的申请) ;实验内容的开放 (学生自己提出的实验课题, 经评审可以进入实验室进行研究) ;实验室服务对象的开放, 全院学生 (包括研究生) 及教师均可利用实验室的资源。参加综合创新性实验的学生在进入实验室之前必须经过充分准备, 提出实验方案报告, 经指导教师审阅通过后方可进行实验。

3. 学生创新思维和创新意识的激发

综合创新性实验教学的关键是以学生为主体, 通过教学激发学生的主观能动性、激发学生的主动创造思维, 从而达到培养学生的创新能力的目的。开设综合创新性实验项目, 要以学生为主体, 教师只起有益的引导作用。要重视激发学生的创新思维, 引导学生对实验内容、实验方法、实验手段和实验教学模式等进行创新性思考[5]。首先, 有目的地让学生参与到教师的科研项目中去, 让他们初步了解和掌握学科的一些前沿知识。学生通过亲自参加科研活动, 可以掌握科学研究的基本方法、开拓科研思路、树立起正确的科研观点。其次, 组织学生成立兴趣小组, 利用课内所学知识和资料内容, 在课外时间进行组织培养实验, 自主设计实验方案、自我检验、自我调整, 直至实验成功, 将关键环节和技能重复训练, 从而尽快达到技能熟练的目的和效果;再次, 为使学生对技术的广泛应用有切身的体会, 组织学生到相关生产实践部门进行实地考察和学习, 具体了解从理论、实验到实践生产中的差距和存在的问题。这些措施可以极大提高学生学习兴趣, 强化学生的创新思维和创新意识, 增强学生的学习积极性和主动性。

(二) 教学内容和教学模式的设计

在综合创新性实验项目教学中教师只提供参考范围和题目, 如细胞分裂素和生长素效应实验, 以植物叶片、腋芽和幼嫩茎段为材料进行离体快繁实验等。有时是指导教师的研究课题, 如让学生参与“水曲柳离体扩繁”和“花楸体细胞胚胎发生”等项目的材料选择和培养基设计, 此类实验不是单一的、只运用某门课的知识就能解决问题和完成任务的。

在实验过程中, 要求学生先提出课题和基本思路, 教师则与其共同讨论完善方案。学生从最初的无从着手, 到查阅参考书、上网查资料, 跨出了培养创新意识的重要一步。在实验中遇到问题时, 要求学生自行提出解决方法, 教师则帮助分析这些方法的合理性, 通过学生为主, 教师为辅的实验教学方法, 逐步培养学生的独立工作能力。例如, 要求让学生自己提出需要培养的植物种类和培养目的, 查找相关文献, 在所学的理论知识和资料分析的基础上提出外植体的类型、外植体表面灭菌和培养基配方等实验方案, 独立写出包括实验目的、实验内容、实验步骤、实验进度和预期结果等内容的报告, 经过教师的审阅合格后, 学生独立安排、准备、完成实验。在学生独立开展实验期间, 实验室实行开放式管理机制, 教师起指导、检查、协调的作用, 预先安排好各小组的无菌操作时间, 使无菌操作室、准备室得到合理高效运转。实验小组也由学生自愿组合, 以4~5人为一个实验小组;实验时间由学生自行确定。

(三) 成绩的考核方法

在实验全部完成后, 要求学生对实验结果进行整理、计算, 并完成实验报告。指导教师对实验报告进行分析和评价, 分析评价的原则侧重于观察学生是否通过这一教学过程得到智力的开拓、研究能力是否有所提高以及综合运用理论知识解释实验结果的能力, 记录的实验结果是否客观、是否准确可靠, 分析讨论是否科学、逻辑推理是否准确, 结论是否恰当、合理等方面。成绩考核设置基本实验技能综合考核和创新性实验考核两个阶段。验证性实验可根据学生平时的实验态度、实验操作熟练程度和实验结果进行综合评价。综合创新性实验根据学生选题的创新性、知识运用的综合性、实验设计的合理性、实验结果的准确性和可靠性、团队协作精神、实事求是的科学态度和实验的努力程度等进行考核。考核时, 综合创新性实验按照实验质量给出成绩 (分为不合格、合格和优秀) , 成绩不记入总成绩中。但只有综合创新性实验的成绩为合格及以上的学生才可以获得实验考核的总成绩, 否则实验课成绩为零分。

三、教学实践效果

经过几年的教学实践, 本课程取得了良好的教学效果。综合创新性实验的开设有效地促进了教师的知识更新, 激发了学生求新、创新的欲望, 促进了学生对综合知识的运用, 提高了学生进行跨学科、跨领域创新性学习的能力。实验时间由学生自己支配, 增加了学生的动手机会, 锻炼了学生的动手能力。学生是自主开展实验研究、处于主动探索的状态, 充分发挥了学生主观能动性, 养成独立思考和积极进取的科学精神, 培养了学生的创新意识、观察能力、动手能力、分析问题和解决问题的能力。

参考文献

[1]陈志慧.化学创新性实验教学实践[J].内江科技, 2007 (6) :139.

[2]姚晓惠, 张峰.植物组织培养课程实验教学改革的探讨[J].商丘师范学院学报, 2007 (6) :125-127.

[3]王伟祖, 郑旭明.建立综合设计实验平台培养学生创新能力[J].实验室研究与探索, 2004 (8) :74-75.

[4]沈海龙, 等.关于植物组织培养课程特色教学的思考与实践[J].中国科技信息, 2006 (2) :80-81.

3.注重实验设计 培养创新能力 篇三

关键词：实验创新思维能力

中图分类号：G632.41

文献标识码：C

文章编号：1671-8437-(2009)4-0085-01

初中科学是一门以实验为基础的学科。实验不仅是科学教学的方法和手段，更是主要的科学课程资源，实验教学是落实新课程目标，全面提高学生科学素养的重要途径。从新课程实施以来，广大教师对实验教学作了不少的探索和尝试，但由于受升学压力和传统教育思想的影响，许多的实验课堂还是“涛声依旧”。重结论、轻过程；重验证、轻探索；重知识、轻能力等现象依然较为严重，这种实验教学把学生建立在客体性、受动性和依赖性的基础上，忽略了学生的主动性、能动性和独立性，摧残了学生的学习兴趣和热情，窒息了学生的思维和能力。如何改变这种实验教学的现状?笔者近几年来作了下列尝试：

1设疑置问，激发创意

古人云：“学起于思，思源于疑。”疑是探索新知识的开始，疑是创新的起点；有疑问，才能使学生进一步去思考、去探索。爱因斯坦曾指出：“提出一个问题，往往比解决一个问题更为重要”，而自然科学的本身就在不断地发现问题、解决问题的过程中形成和发展的。实验教学中教师通过设疑置惑，营造问题情境，启发学生思考，并驱使他们通过实践等方法进行积极的探索和实践。

在探究“饱和溶液和不饱和溶液”这一内容时，我为学生安排了探究器材：烧杯、水、蔗糖、食盐、玻璃棒等，先后设置了下列问题：“食盐或蔗糖能在水中无限制地溶解吗?”“氯化钠饱和溶液还能溶解其他物质吗?”“饱和溶液和不饱和溶液可以相互转化吗?”“转化的条件是什么?”等问题情境。每个问题均由学生动脑思考后，提出假设，设计实验进行探究验证，整节课学生的思维始终处于一种活跃状态，根据问题去思考、去想象、去探究。

在《浮力》的教学中，笔者运用实验来设疑：(1)浮在水面上的物体(木块)和水里浮上来的物体(乒乓球)受到什么力的作用呢?学生立即回答受到向上托的力即浮力。(2)然后再问沉在液体里的物体(小石块)受到这样的力吗?学生就会产生两种想法：一种说没有，一种会说有。教师因势利导，采用边讲边实验的办法，实验中在观察过石块浸没水中时弹簧秤读数减小后，将石块提升到杯外，再用手向上托一下石块，使学生直观地认识到石块浸入水中弹簧秤读数减小是由于受到水的向上托的力，即水的浮力。(3)既然浸在水中的物体都受到浮力，为什么有的物体在水中下沉，有的物体能浮在水面呢?由此引入对物体浮沉条件的分析。(4)在水里的物体受到几个力?学生会回答：受到重力和浮力，进而通过比较重力和浮力的大小关系，据二力合成的知识，讨论得出物体在什么条件下上浮、下沉、悬浮和漂浮。

2引导猜想，激活思维

探究的过程是一个创造的过程，创造的过程离不开发散思维，没有思维发散的过程谈不上是一个创造或探究的过程。假设、猜想、想象是人在大脑中对已有表象进行加工创造、创新的过程。牛顿说：“没有大胆的猜想，就不会有伟大的发现。”在实验过程中，猜想对于孩子们说是最为宝贵的，猜想过程是学生思维及其活跃的过程，它容易突破传统思维的框框，并时而进发出创造思维的火花。某一实验过程将会产生什么现象，或这一现象的背后隐藏着什么规律，教师可以在实验之前引导学生大胆猜想。

在八年级科学“物体的沉与浮”教学中，教师创设情境：一个小木块、一个胡萝h、小铁钉、蜡烛头、小瓶盖，把它们放入水中是沉还是浮?先让学生猜想，教师鼓励学生用自己的头脑思考问题，不失时机地对学生的标新立异、独树一帜的想法予以肯定、支持和帮助，培养学生的创新想象能力，从而进行有目的的实验。通过这种设疑、猜想、释疑的实验活动，使学生逐步树立创新意识，同时逐步培养学生的创新想象能力。又如在七年级科学“光的传播”教学时，先让学生猜想：“光的传播路线怎样”、“你平时能看见光在空气中传播吗”、“怎样才能看见光在空气中传播”。尽管学生立即就会作出各种各样的猜测，有些是意料之中的，有些是意料之外的。不管学生的猜测结果是否符合教师的意图，是否合理或正确，教师都不要过早地给予肯定或否定，而要把结果交给学生通过实验来证明。不断激励学生通过实验、观察、讨论、模拟等探索手段提出种种假设和猜想，让学生逐步掌握科学探究的思路和方法，即提出问题一猜想假设一设计实验一实验探究一讨论分析一得出结论，这样才能使学生逐步树立问题意识和创新意识，逐步培养学生探究的兴趣和创造性思维。

3注重设计，手脑并进

实践是创新的摇篮，实验设计是一个动手动脑并可培养学生各方面能力的过程。通过学生自己思考设计实验，既可培养学生动手动脑解决问题的能力，又可引导学生阅读，查找一些实验小窍门、实验药品及仪器的代用品，实验装置的改进等有关资料，以开拓学生的视野，启迪学生进行创造性思维。同时，也应经常提出一些能激发学生创造欲望和创造兴趣的问题，尽量给学生一些动手的机会，增加实验的探究性，让学生在手脑并用的活动中进发出创造的火花。如在做“观察水的沸腾”实验时，怎样组装实验装置?水的多少是否适宜?水温是否合适?温度计如何放在水中?等都由学生自己设计。水是否沸腾?水沸腾时的现象如何?温度如何变化?都要求学生细心观察、记录，然后归纳出实验结论。这些操作无疑会提高学生的操作能力。在控制实验条件、排除实验故障的能力上也会得到有益的锻炼。

又如在证明“大气压存在的”的实验中，笔者交给学生一些器材：一个矿泉水瓶、一杯热水、一茶杯冷水、一张硬纸片、一个胶头滴管、两个橡皮挂衣钩等一些材料，让学生自己设计实验，证明大气压的存在。学生兴趣浓厚，经过一阵忙碌，终于不负所望，先后设计出下列实验：(1)在茶杯中装满水，将硬纸片盖在上面，然后小心将杯子倒过来，放手后纸片不会下落，而且将水托住；(2)先向矿泉水瓶内加入热水，晃动几下，马上拧紧瓶盖，一会儿瓶子会变扁：(3)用手指捏胶头滴管橡皮挤出部分空气，把下端浸入水中，手指松开后，在滴管内会进入一段水柱；(4)将滴管从水中取出，水不会落下：(5)将挂衣钩往墙壁上轻轻一按，挂衣钩牢牢地吸在墙壁上……这样，通过学生自己设计并动手实验，一是培养学生的动手能力，二是培养学生的设计实验能力；三是激发学生的学习兴趣；四是培养学生的创新思维，可谓一举多得。

4讨论辩析。合作探究

做实验不仅仅是为了科学的结论，而且包含了思维的过程和探究的过程。讨论和辩论的过程是培养学生思维能力的过程。面对实验中出现的疑问或困惑，教师不应该迫不及待的加以解惑，因为这样固然能让学生暂时“明白”，但他们知道的只是结论，一个空壳而已，并不会去应用，更不会去创造。所以教师要因势利导，让学生充分讨论、分析、交流、合作，努力诱发学生的求知欲望和创新动机，通过师生对语，生生交流获得共识。千万不能用搪塞的语言打发学生提问。不抑制学生的创新意识，谁说鸡蛋一定要靠母鸡才能孵出小鸡?

在讲到“种子萌发的条件”时，往往有很多学生不能准确的弄清“阳光”到底是不是种子萌发的条件之～?教师可设计一个讨论环节：让两组同学分别以阳光是不是种子萌发的条件展开辩论，辩论非常激烈。学生1：“万物都需要阳光，没有阳光植物都会死”；学生2：“种子没有叶子，也没有光合作用”；学生3：“没有光合作用，植物就不会活”；学生4：“我在一本书上看到过从地里挖掘的几千年以前的种子都可以萌发”；学生5：“种子埋在土壤里不需要阳光的”；学生6：“农民撒种子的时候都是撒在地上的”……可以说那节课学生精力充沛，注意力高度集中，大脑皮层特别兴奋，思维空前活跃，学生绞尽脑汁想千方百计说服对方。最后，笔者用科学的观点解释了涉及到的一些科学现象，此时学生不仅学会了这一节内容，更重要的是对于一些不正确的观点有了明确的科学依据，对于正确的内容印象就更加深刻了。创设讨论、辩论的教学情境，能激发学生极大的参与热情，学生在合作探究的相互碰撞中获得新的知识，提高了创新能力。

4.焊接创新实验报告 篇四

研

究

报

告

题 目：磁控MIG焊接熔滴过渡行为研究 学 院： 航空制造工程学院 专业名称： 焊接技术与工程 学生姓名： 王金兵 班级学号： 09030130 合 作 者： 吴益馨 许斌 愈鑫年 指导教师： 江淑园

二O一二年 十二月

磁控MIG焊接熔滴过渡行为研究研究

指导老师：江淑园 教授 学生姓名：王金兵

班级：090301

摘要：随着材料科学与工程技术的发展，各种新型焊接工艺不断涌现，在焊接过程中引入磁场控制已成为一种正在发展的先进焊接技术。本文采用外加直流纵向磁场下MIG焊，研究了外加直流纵向磁场对MIG焊熔滴过度的影响。结果表明，磁控技术显著影响熔滴过渡行为并进而对焊接质量有重要的影响，直接决定着焊接表面质量及焊接过程的稳定性，能够提高焊接质量。通过研究结果得出：熔滴过渡频率、形状及尺寸受磁场强度的影响，在稳定电弧电压45V，焊接电流为245A时，熔滴过渡频率呈现随磁场强度增加而增加的趋势，但仍然较无外加磁场时偏小。熔滴形态逐渐从球形变为扁平型，外加磁场过大时，焊接效果开始恶化。在电弧电压31V，焊接电流为245A时，频率随着外加磁场的增大而增大，熔滴从射滴过渡向射流过渡转变，在外加磁场过大时，焊接质量明显恶化。关键词: 外加直流纵向磁场，MIG焊，熔滴过渡，焊接质量

主要创新点

(1)通过高速摄影仪记录熔滴过渡，研究直流纵向磁场强度对MIG焊熔滴射流过渡的影响规律及原理；

(2)通过高速摄影仪记录熔滴过渡，研究直流纵向磁场强度对MIG焊熔滴射滴过渡的影响规律及原理；

目

录 引言 磁控技术及本实验简介.............................................................4 2 研究方法...............................................................................................................5 3 研究结果及分析................................................................................................6 3.1 实验设备...........................................................................................................6 3.2 实验方案..........................................................................................................8 3.3 实验结果..........................................................................................................9 4 研究结论.............................................................................................................15 5 参考文献.............................................................................................................15 引言 磁控技术及本实验简介

MIG焊（Metal Inert gas Welding）熔化极惰性气体保护焊，用焊丝作熔化电极，惰性气体Ar或者Ar+He做为保护气体，几乎可以焊接所有的金属材料。目前，MIG焊广泛用于汽车制造、工程机械等行业。熔化极气体保护焊的焊缝组织及外观质量都很好，故是重要结构的首选焊接方法。

外加磁场设备简单、响应迅速、经济效益高并能显著提高焊接质量，研究表明，外加磁场可以通过影响热源分布，对熔池进行电磁搅拌，稳定焊接过程，细化晶粒，提高焊接质量。目前对磁控技术的研究正在逐渐深入[1]。

磁控技术一经发现便广泛应用，外加纵向磁场使电弧旋转，改变等离子流和电流密度的径向分布，影响母材的受热和焊缝成形。外加磁场能对熔滴过渡、熔池内金属流动、熔池结晶形核及结晶生长等进行控制，使焊缝金属组织细化，减小成分偏析，提高焊缝塑性和韧性，降气孔敏感性，提高焊缝性能，改善焊接接头的质量。广泛应用于航空，航天等部门。

熔滴的过渡形态对焊接质量有重要的影响，直接决定着焊接表面质量及焊接过程的稳定性，恰当的熔滴形态和过渡方式、过渡频率能够提高焊接质量。本实验将对外加直流纵向磁场MIG焊熔滴过渡进行研究，探究其规律和机理，对磁控焊接技术之发展有一定的意义。

[2]研究方法

MIG焊熔滴过渡中，熔滴主要受到重力、电磁力、表面张力、斑点压力、等离子力以及金属蒸发反作用力等，这些力对于熔滴的尺寸和熔滴的形状有重要的影响，直接影响焊接工艺性能、电弧稳定性、熔池形态、焊缝成形、焊接质量、熔滴形态、飞溅的大小。课题通过在不同焊接参数下施加不同强度外加直流纵向磁场，借助高速摄影仪拍摄熔滴过渡过程，对比不同强度外加直流纵向磁场作用下MIG焊接熔滴尺寸、形态和过渡方式，研究外加直流纵向磁场对MIG焊熔滴过渡行为的影响规律和机理。

1、在不同的MIG焊焊接参数的情况下，加入不同强度的外加磁场对低碳钢板进行MIG焊接，利用高速摄影仪拍摄其熔滴过渡过程，对比不同焊接工艺参数和不同强度外加磁场对MIG焊熔滴形态的影响。

2、在不同MIG焊焊接参数的情况下进行磁控MIG焊接，利用高速摄影仪熔滴过渡的过程，得出各工艺参数下熔滴过渡形式，分析外加直流纵向磁场对MIG焊熔滴过形式的影响。研究结果及分析

3.1 实验设备 焊接电源

为保证焊接过程的稳定，焊接电源需具备较好工艺性能，优良的焊接电源有助于较好实现磁场控制MIG焊。故，实验采用NB-350焊机作为焊接电源

NB-350焊接实物图：

图2.1 NB-350焊机 外加磁场

外加磁场由励磁电源、励磁线圈、电流表及滑动变阻器串联而成。励磁线圈固定在焊枪上，通过调节励磁电压及滑动电阻输出不同强度直流磁场，外加于焊枪并在低碳钢上的进行堆焊。

图2-2 外加纵向磁场发生装置 高速摄影仪

焊接熔滴过渡渡频率极高，熔滴飞行速度极快，熔滴被高温、高亮度的电弧笼罩，通常还伴有大量的飞溅和烟尘。普通摄像设备难以捕捉熔滴过渡过程。高速摄影技术通过在短时间内拍摄极多量的照片能将一个高速的运动过程或高速瞬变过程记录下来，慢放时即可显示熔滴过渡过程[3-4]。

本课题用PHOTRON FASTCAM MC2、AT-X M100 PROD拍摄MIG焊熔滴过渡过程，研究不同外加纵向直流磁场下熔滴过渡行为。

图2-3 高速摄影仪

3.2 实验方案

焊丝末端加热融化形成熔滴后，在各种力的综合作用下脱离焊丝进入熔池，此过程称之为熔滴过渡。其形式及稳定性决定于电弧中各种力的综合影响，并直接关系到焊接过程的稳定性、焊缝成形、焊接飞溅，最终影响焊接质量。

根据外观形态、熔滴尺寸以及过渡频率可将熔滴过渡分为三种基本类型：自由过渡、接触过渡、渣壁过渡。自由过渡时熔滴脱离焊丝末端前不与熔池接触，它经电弧空间自由飞行进入熔池。弧压较高时熔滴以滴状过渡，根据焊接参数又可细分为粗滴过渡及细滴过渡。随电弧电压的进一步逐渐增大熔滴过渡经粗滴到细滴，超过一定极限电压时最终表现为射滴过渡，射流过渡。本实验重在研究射滴过渡与射流过渡。

3.3 实验结果

为研究不同外加磁场作用下的熔滴过渡，取电弧电压31V、焊接电流200A（射滴过渡）及电弧电压45V、焊接电流245A（射流过渡）两组，外加0A，0.2A，0.4A，0..6A，0.8A，1.2A，六组励磁电流进行焊接。通过高速摄影仪得到完整的熔滴过渡过程。

图2-4 不同励磁电流下熔滴形态变化过程

(a)0A励磁电流电弧电压45V、焊接电流245A

（b)0.2A励磁电流 电弧电压45V、焊接电流245A

(c)0.4A励磁电流 电弧电压45V、焊接电流245A

(d)0.6励磁电流 电弧电压45V、焊接电流245A

（a1)0A励磁电流电弧电压31V、焊接电流200A

（b2)0.2A励磁电流电弧电压31V、焊接电流200A

(c2)0.4A励磁电流电弧电压31V、焊接电流200A

(d2)0.6A励磁电流电弧电压31V、焊接电流200A(a)、(b)、(c)、(d)为电弧电压45V、焊接电流245A时，射流过渡时，逐渐加大励磁电流下，熔滴形态的演化过程。励磁电流为0.4A时，过渡形式开始向射流转化，随电流进一步加大，熔滴呈线状，由于熔滴呈线状加之氙灯过亮，致使熔滴变得模糊不清，但图片放大后仍可看到近似于线状的熔滴，旋转也逐渐加剧。

（a1)、(b1)、(c1)、(d1)为电弧电压为31V，焊接电流为245A，射滴过渡时，逐渐加大励磁电流下，熔滴形态的演化过程。从图可以看出，随电流的加大，脱落后的熔滴由尺寸接近于焊丝直径的球形向扁平状演化，电流进一步加大后，开始出现旋转运动。

3.4实验结果分析

不加直流纵向磁场焊接下，熔滴所受各力应处于动态平衡的状态，主要有表面张力、重力、电磁收缩力、斑点压力、等离子流力的作用。焊接过程中，随着焊丝端部的不断熔化，熔滴尺寸逐渐增大，在电磁收缩力及等离子流力的作用下，熔滴产生缩颈进而呈球形脱落，并近似于直线落入熔池。而在外加纵向磁场作用下，当为射滴过渡时，电弧中带电粒子在外加磁场中受洛伦兹力的作用下发生偏转运动。并带动电弧的旋转，进而使熔滴发生旋转。熔滴在环形运动中由于受离心力的作用而呈扁平状：当为射流过渡时，熔滴呈线状，同样由于洛仑兹力的作用旋转下落，最终形成螺线形下落轨迹。研究结论

本实验主要借助控制励磁电流大小来研究不同强度外加纵向磁场对MIG焊熔滴过渡形态的影响。在改变焊接电流，电弧电压情况下，通过对高速摄影仪拍摄到熔滴过渡过程进行分析，我们认为：

不加磁场MIG焊，熔滴近于球形。而在外加纵向磁场作用下，磁场通过洛仑兹力影响熔滴形态，使射滴过渡的熔滴转变为扁平状，随着磁场的增大，焊接电流的增大，熔滴形状逐渐被拉长，边下落边做环绕电弧轴线的环形运动，最终变成射流过渡呈现螺形下落轨迹。参考文献

[1] 张忠典，李冬青，赵红运.外加磁场对焊接过程的影响[J].焊接,2002,(3): 10-14 [2] 唐非，鹿安理，方慧珍.一种降低残余应力的新方法—脉冲磁处理法[J].焊接学报,1998,9(4):40-43 [3] 徐鲁宁.磁控高熔敷率MAG焊机理研究[D].北京工业大学博士学论文,2000:2-77 [4] 周振丰，张文钺.焊接冶金与金属焊接性[M].北京机械工业出版社,1988

南昌航空大学焊接技术与工程创新能力综合训练

研 究 报 告 成 绩 评 定 和 评 语

班级： 090301 学号 ： 09030130 姓名： 王金兵

Ⅰ.课题名称：

Ⅱ.指导教师评语及评分

评分： 指导教师：（签名）

评语：

关于创新实践训练研究工作总结撰写和装订格式的说明

为了使我系创新实践训练研究工作总结规范统一，现在研究工作总结的撰写和装订格式作如下说明：

一、论文用纸

1、创新实践训练论文纸张规格使用A4纸单面打印、简单装订。

二、装订格式及要求

论文格式应规范，并按如下顺序装订成册：1）论文封面、2)任务书、3)中文摘要和关键词、4）创新点、5)目录、6）研究报告主体部分、7）参考文献、8)指导教师评语和成绩评定。

三、关于“摘要” 和主要创新点

研究工作总结的摘要为200字左右，主要阐述采用什么方法或手段，研究了哪些内容，得到了哪些结论。

主要创新点部分需要点出本报告的创新性工作，可以是创新性的研究方法、也可以是创新性的研究成果。

摘要格式附后。

四、创新实践训练（论文）的书写格式 1．摘要（内容摘要）

1．1 摘要的目的是使读者不必阅读全文，就能获得论文中主要信息。1．2 摘要的内容应包括主要工作项目、研究目的、实验方法及主要数据和结论。

1．3 摘要应是一篇可以独立使用或引用的完整的短文。1．4 外文文摘要应完整、准确地译出中文摘要。1．6 摘要一般不用图表、公式、化学结构等。1．7 摘要应排除本学科已成常识的内容。1．8 摘要应用第三人称书写。

1．9 不得引用他人的著作。1．10 要采用规范化的名词，术语。1．11 缩略语、略称、代号尽量少用。1．12 使用国家法定计量单位。2．关键词

2．1 一般选3～5个词，外文关键词应与此对应。2．2 反映文章特色和主题内容。3．研究报告主体部分 3.1 编写格式：

外文必须打印天头、订口留边25毫米以上，地脚、切口留边20毫米以上。

3.2 篇幅

研究报告主体部分内容不少于10个页面，不得写成综述性文章、因此引言部分不得超过3页。

3.3 章、条、款、项

1.引言2.12.12.3.12.正文2.3.2.3.2.12.3.2 主体部分2.3.1.2图（或图12.1,.....）12，1）.....，表2.....表（或表3.结论4.参考文献3.4引言（序言、绪论、前言、导言）

3．4．1 简述国内、外本课题发展概况与目前的水平，以及尚待解决的问题。

3．4．2 本课题的起缘、背景、目的、意义、经济效益、社会效益 分析。3．4．3 不与摘要雷同。

3．4．4 学科中的常识内容、科普内容不必赘述。3.5正文

3．5．1 此部分代表着全篇论文的质量与水平。

3．5．2 水平与质量评定内容包括：思路开阔、论证透彻、有理论依据、采用方法得当、数据精确、可信度高、有新见解、新方法。语言精炼、字迹工整、图文并茂、层次分明、逻辑性强，具有较强的说服力。3．5．3 主要阐述研究方法、研究结果及其分析。3.6结论

结果分析、比较、评价，多方案必须进行优选，以及方案验证。可以没有结论，但必须提出课题的启发、建议与预测等。

3.7参考文献

3．7．1

书写顺序：

引用教材：序号-——＞主要作者——＞文献名——＞出版地——＞出版社——＞年。

引用期刊：序号-——＞主要作者——＞文章题目——＞杂志名称——＞年——＞卷号（期号）——＞页码。

3．7．2

作者或责任者不明时，注明“佚名”。

3．7．3

序号应与文内引用注释号相同。

3．7．4． 外国人姓名书写，如Cowan J C, Eissen H N, Yelland R L, 3.8插图

3．8．1

图要有自明性（只看图，图题和图例，不阅读正文，就可理解图意）

3．8．2

图号，图名，座标名，标距，单位，实验条件，注释齐全。3．8．3

图号及图名标注于图的下方。

3．8．4

引用图在图名右上角方括号注明文献号。3.9表

3．9．1表内不得用“同上”、“同下”、“同左”、“同右”、“//”等。3．9．2

“„”或“—”为未发现。3．9．3 “0”为测得具体数字为0。

3．9．4

表号，表题，应齐全，并标于表的上方。

5.物联网创新实验报告(未删减) 篇五

通信与信息工程学院 物联网创新实验报告

专业班级： 学生姓名： 学号(班内序号):

年 月 日

电容充放电实验报告

一、引言

本次试验在陈瑞老师的指导下，通过在面包板上组装简单电路，学习电容充放电过程中，发光二极管的点亮与熄灭的过程。

二、硬件设计

本次实验使用电子元件为：两个碳膜电阻，阻值分别为10K和 ；两个发光二极管；两个电解电容，大小均为1uF；电源（用USB线连接电脑代替）；若干插线等。

在面包板上按电路图连接电路，连接完成后进入测试。

三、测试结果

电路接通后，闭合S1，发光二极管D1亮，；断开S1，电源断开，闭合S2，D2亮，D1熄灭，实验结束。

发光二极管D1亮，表示充电的过程；断开S1，闭合S2后，D2亮，表示放电的过程。

实验成果展示：

简单电子门铃实验报告

一、引言

本次实验是利用现有元件在面包板上参照简单电子门铃电路图连接电路，使电子门铃元件发出间歇的滴滴声。

二．硬件设计

本次实验所用电子元件：若干碳膜电阻，阻值不等；若干电容，大小不等，两个三极管规格分别为PNP三极管和NPN三极管；电子门铃元件，电源；插线若干等。

在面包板上按电路图连接电路，进入测试阶段。

原理简述：C1起到充、放电作用，R1起限流作用，当电源接通时电流通过喇叭向C1充电，这时C1的电压很快上升。当C1的电压上升至ⅤT2的工作电压时（一般0.7Ⅴ），ⅤT2得电导通电压加至VT1基极，VT1也得电导通，电压又从VT1的集电极加至喇叭，喇叭得电工作发出嘟声。喇叭得电工作的同时电压也加到了C1上，使C1进速放电，这时C1的电压进速下降，当电压降至VT2绝止电压时（低干0.7），VT2停止工作，VT1也跟着停止工作，喇叭因此失压也不再发声。电路完成了一次充放电周期。周期完成后电路又进入第二次充放电周期。C1又回到原来继续充电，电压升至VT2导通电压时，VT2得电工作，VT也得电工作„„。每一周期喇叭只发出一声 嘟 声。当周期不断也循环喇叭就发出 嘟 嘟 嘟„„声了。这就是频率。改变R1的阻值可改变频率（也就是改变喇叭 嘟 嘟声的间隔时间）

在正确连接电路的情况下，通过置换电阻与电容改变频率使电子元件发出有规律的滴滴声。

三、测试结果

连接电源，简单门铃电子元件发出有规律的滴滴声，断开电源，滴滴声消失。

实验成果展示：

指导教师评语：

实 验 成 绩:

指导(辅导)教师 :

说明：

1.模板以《课程设计》课程为例，因此红色字体部分为可更改部分，请根据所授课程的实际情况填写。

2.本实习报告封皮适用于通信与信息工程学院所有实践、实验类课程（如：《生产实习》、《科研训练》、《企业实习》、《下一代网络实验》、《信息安全基础实验》、《移动通信基础实验》、《信息安全专业课程设计》、《通信工程专业课程设计》、《认识实习》、《通信软件设计课内实验》、《基于JAVA的网络编程》、《通信网络实验》、《移动通信实验》等）。3.封面中，时间一栏指的是学生提交报告的时间，如：2014年X月X日。4.封底中，教师评语要求详尽、具体，能根据学生的实际情况填写，并能指出学生学习本课程中所出现的不足和问题。

5.模板中其他部分可以机填，但指导教师评语、实验成绩以及指导教师签字均为手填。

6.如包含多个实验内容，总封皮及总成绩由最后一名带课老师给出。

7、全文小四宋体，行间距20磅；

8、一级标题采用黑体三号字，二级标题采用宋体加粗四号字，三级标题采用宋体加粗小四号字；一级标题为一、二、三，二级标题为1、2、3，三级标题为（1）、（2）、（3）。

撰写内容提纲：

一、摘要（200-300字，主要包括“为什么做、做什么、怎么做、做的结果怎么样”四部分，摘要必须简明扼要，并附关键词3-5个）

二、英文摘要

三、引言（对报告总体的概述，目的是向读者简略描述短文内容或相关背景，吸引读者对本文产生兴趣，对正文起到提纲掣领和激发阅读兴趣的作用）

四、硬件设计（阐述本设计的硬件电路，并附硬件设计图）

六、测试结果（给出设计的系统的测试结果，与任务进行对比，并给出设计出的整体作品外观图）

七、项目团队成员贡献及心得体会

（1）***，主要参与了该设计的硬件设计，并调试了*******，通过本设计，自己学习了********。（结合自己情况撰写，200-300字之间）（2）***（3）***

八、主要参考文献（列近5年主要参考文献6篇以上，格式如下）

（1）期刊文章（文献类型标识：J）

[序号] 主要责任者。题名[J]。刊名，年，卷(期)：起止页码（任选）。

（2）专著（文献类型标识：M）

[序号] 主要责任者。题名[M]。出版地：出版者，出版年，起止页码。

（3）论文集（文献类型标识：C）中析出的文献（文献类型标识：A）

[序号] 析出文献主要责任者。析出文献题名[A]。论文集主要责任者（任选）。论文集题名[C]。出版地：出版者，出版年，析出文献起止页码。

（4）学位论文（文献类型标识：D）

[序号] 主要责任者。题名[D]。出版地：出版者，出版年。

（5）国际、国家标准（文献类型标识：S）

[序号] 标准编号，标准名称[S]。发布年。

（6）专利（文献类型标识：P）

[序号] 专利所有者。专利名称[P]。专利国别：专利号，出版日期。

（7）电子文献

[序号] 主要责任者。电子文献题名。电子文献出处（或可获得地址），发表（或更新）日期/引用日期。

专著(M)；论文集（C）；报纸文章（N）；期刊文章（J）学位论文（D）；报告（R）；标准（S）专利（P）

（8）未定义类型的文献（文献类型标识：Z）

6.温度传感器响应特性创新实验报告 篇六

研究报告

学生：宋玉力 指导教师：王辉林

测控与精仪实验室 二00六年十二月

目 录

第一章 系统组成及检测原理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 第二章 检测工艺参数设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 第三章 检测步骤与实验数据处理„„„„„„„„„„„„„„„„„„6第一章

系统组成及检测原理

传统的温度测量实验只是观察数值准不准，对于响应时间、特性曲线、补偿方法等不了解，本研究依托温度实训系统，对自制的K型的热电偶的主要技术参数响应时间、特性曲线、误差等全面检测。

自制K型的热电偶

智能化的自动检定智能化的检定装置以国家最新检定规程为依据，结合计量工作的实际经验以及先进的微机技术，实现了检定过程自动化，数据处理微机化的理想目标。

一、主要技术指标

数字多用表分辨力 电压 0.1μV 电阻 0.0001Ω 数字多用表准确度 电压 0.005%RD+10字

电阻 0.01%RD+10字 低电势扫描开关寄生电势 ≤0.4μV

二、依据的检定规程

JJG141-2000 工作用贵金属热电偶检定规程 JJG351-1998 工作用廉金属热电偶检定规程

JJG668-1997 工作用铂铑10-铂、铂铑13-铂短型热电偶检定规程 JJG229-1998 工作用铂、铜热电阻检定规程 JJG75-1995 工作用铂铑10-铂热电阻检定规程 JJG167-1995 工作用铂铑13-铂铑6热电偶检定规程

三、性能特点

软件基于Windows平台，微机最低配置：奔腾Ⅲ 1G、128内存、多媒体。该装置可以开展K、E、J、N、B、S、R、T等各种型号的热电偶的检定。工作基准可以达到检定一等标准热电偶的要求。

该装置可以开展Pt100、Pt10、Cu50、Cu100等各种工作用热电阻的检定。尤其对三线制热电阻作了专门处理，使得测试工作十分简便易行。检定工程严格按国家检定规程进行，按温指标严格控制符合检定规程。依据检定工作实际需要设立接线盒，接线简单清楚，更便于操作。

四、主要优点

软件具有语音提示错误、操作指导功能，硬件自我测试功能，用户可方便查找故障点。升温曲线直观显示，原始记录数据自动处理、判断、自动打印证书。被检电偶、电阻采用多组检定，检定对象可达三、四十支，以提高劳动效率。工况环境较好的情况下，检定炉可采用微机控温；干扰强烈的环境中可使用外部高精度温控仪表控温，提高抗干扰能力。检定炉控温采用智能PID参数，各检定炉采用不同PID控制，各温度检定点可任意设置PID参数，实现控温指标的优化。软件具有设备管理数据库，可任意选择各热电偶卧式检定炉、标准器等设备。使用过程中修改、调入方便。

热电偶检定具有冷端自动补偿功能。系统采用同名极法检定标准电偶，达到高精度测量，可为各省地计量所提示服务。三线电阻检定采用人工换线与自动换线两种方法，满足不同用户需要。系统具有独立的温度超温保护装置，可避免超温事故的发生。五、系统原理框图

系统的核心部分是由微机、打印机、数字多用表、低电势扫描开关、温控配电箱或高精密智能温控器等构成。

外围恒温设备由标准恒温油槽、冰点槽、热电偶检定炉、冷端补偿器等构成，如下图： 第二章 检测工艺参数设计

一、热电偶检定的工作过程

1、热电偶检定的过程

标准及被检热电偶应捆扎成束，放入检定炉。其冷端接补偿导线后插入冷端补偿器。打开检定软件，信息输入完毕后，点击“启动”按钮，则微机控制扫描开关工作，并从数字多用表读取相关数据。微机在对线路进行有无开路、短路、接反等检查后，开始送加热信号给温控配电箱，配电箱送出相应的加热功率至热电偶检定炉。加热过程中，微机始终通过读取标准热电偶的电压值来监控炉温，并根据算法自动调整加热量，直至炉温稳定在我们所需要的设定温度值上。使用高精密智能控制器的用户，炉温由其直接控制。当炉温在绝对偏差及稳定度均符合要求时，微机控制扫描开关及数字多用表，完成对标准及被检热电偶的多遍检测。微机对测得的数据进行扫描，如认为稳定性达到要求，则开始控制系统进行下一个点的控温、检测。全部设定点检测完毕后，在微机上可预览原始数据及运算结果，需要时可输出至打印机。2.热电阻检定的过程

标准及被检电阻置于冰点槽或恒温油槽内，待温度稳定后，操作微机开始检测读数，读数完成后，如发现读数的稳定性未达到要求，可等待一段时间后重新进行该点的检定，请按提示将原来的数据覆盖。实现自动判断读数时机的用户，可以通过微机自动判断是否已经满足读数要求，自动读数。检定完毕后保存数据，原始数据及运算结果可在微机上预览，需要时打印输出。

二、系统各部分的工艺参数设置

1.计算机

计算机是整个系统的核心，主要功能：

它是软件运行的平台，提示用户输入各种参数，显示温度曲线，进行数据处理。控制扫描开关的工作，使标准及被检七路信号逐一进入数字多用表，完成模数转换。通过RS232接口与数字多用表进行数据通讯，控制数字多用表进行功能转换,并读取由各路信号转换而成的数字量，送微机进行处理。将采集到的温度信号与设定值进行比较，并根据相应的算法运算处理，得出加热量送温控配电箱，控制检定炉的温度。2.低电势转换开关

功能切换：进行测量状态的转换。

信号采集：采用我公司特殊设计的低电势转换开关,完成测量信号的调理及多路采集。状态指示：进行电阻测试时，绿色指示灯代表检测电流的方向，灯亮表示正向，灯灭表示反向；进行电偶测试时，触发输出端有直流电压输出。3.数字多用表

数字多用表接受来自计算机的指令，按要求进行功能转换，并将信号对应的数字量送入微机。数字表是系统中关系到量值传递准确性的核心仪器，它直接决定了检定数据的可靠性。本系统推荐使用美国产KEITHLEY2700数字多用表，它性能稳定，分辨率高，满足国家规程中相应的指标。4.打印机

完成原始记录及检定证书的输出。原则上对打印机并无特殊要求，只要能正常工作即可。但考虑到打印效果的差别及检定工作的重要性，使用激光打印机。5.温控配电箱

温控配电箱用来完成对检定炉的加热控制及温度超限保护。计算机输出的加热控制量由配电箱内部的固态继电器执行功率调节，加热电流直接送往检定炉，控制炉温达到检定要求。配电箱内部装有一块带上限保护继电器的温控表，用户可自行设定上限保护温度。当由于某种原因造成温度上冲时，温控表继电器跳开，随之配电箱内接触器也跳开，切断电流回路，以免发生事故。保护用测温电偶（一般为K型）应正确从检定炉另一端插入到炉管中心位置，并确认接线正确可靠。6.热电偶检定炉

为热电偶检定提供300℃以上检定温度环境；通常使用长度为600mm的管式检定炉；检定短型热电偶时使用长度为300mm的检定炉；检定双铂铑热电偶时使用特殊高温检定炉； 检定炉温场应符合规程要求。检定炉应具有较厚的保温层及较小的电感效应，以免引起温度及电信号的跳动。7.恒温油槽

提供300度以下检定温度环境。应选取搅拌性能良好，控温性能快速且稳定的恒温油槽。检定时的温场均匀性及稳定度应符合规程要求。8.高精密智能温控器

采用日本原装进口仪表，运行稳定且温度过冲小，控温精度高，可用来控制检定炉及恒温槽，并有串口与微机相联。第三章 检测步骤与实验数据处理

一、各部件的连接、软件安装与维护

1.计算机与扫描开关的连接

将显示器、键盘、鼠标等外部设备连接到主机上。取出我公司提供的USB软件加密狗，插在USB插口内。将主机、显示器、打印机、扫描开关、数字多用表的电源插头插入带有可靠接地的电源插座中。取扫描开关的通讯电缆，辨别插头针与孔的区别，一端连接计算机串口，另一头插入扫描开关通讯口。2.计算机与数字表的连接

从数字表的包装盒中取出RS232通讯电缆，辨别插头针与孔的区别，一端连接计算机串口,另一端连接数字多用表通讯口。3.扫描开关与温控配电箱的连接

扫描开关的触发输出接温控配电箱的触发输入，正负勿接反。4.扫描开关后面板、接线盒与测试线的连接

扫描开关后面板与测试线按标号、颜色连接，如1号绿色测试线接扫描开关后面板被检1的绿色接线柱，接线盒与测试线同样按标号、颜色连接，检查无误后，将接线盒安装在靠近工作区的墙壁上。5.数字表与扫描开关的连接

将数字表的两组测试线分别插入数字表电压端两个插孔及电流端两个插孔，测试线的另一端接扫描开关对应的电压端插孔及电流端插孔。6.温控配电箱与热电偶检定炉的连接

检定炉的加热电源由温控配电箱提供，温控配电箱的电源输出端接检定炉的电源端。注意：为保证人身安全，必须保证检定炉及温控配电箱均可靠接地！7.软件的安装及维护

本软件为绿色软件，不需要安装，将本软件所有内容复制到硬盘即可运行使用。保证系统安全可靠的运行，我公司要求：

推荐使用Windows2000操作系统，专机专用，专用的用户名登录,否则存在使用权限的问题。请勿在微机上安装游戏软件，不联接网络，以防病毒侵入。备份温度检定软件的参数设置，并不要轻易调整温度检定软件的各种设置，在经过咨询后方可调整。经过一段时间的运行，如发现温度检定软件或操作系统出现不正常现象，以至影响检定工作的正常进行则应进行软件的重新复制。如仍不能解决问题，则需要重新安装操作系统。

二、开机步骤

1.打开数字多用表电源开关，预热数字多用表（按要求预热45分钟以上）； 2.打开低电势扫描开关电源开关； 3.打开微机显示器及主机电源开关； 4.开展热电偶检定时打开温控配电箱电源； 5.启动检定软件； 6.操作软件进行工作。

三、软件程序使用

1、附件安装

运行热电偶检定软件；驱动安装-工具->安装附件->安装加密狗驱动程序；数字表多用表驱动安装-工具->安装附件->安装数字表驱动程序，选择用户所使用数字表型号的驱动；扫描开关驱动安装-工具->安装附件->安装扫描开关驱动程序，选择扫描开关的驱动；中文语音引擎-工具->安装附件->安装中文语音引擎。

注意：不安装加密狗或未安装加密狗驱动，软件运行时会提示“未安装加密狗驱动”，软件上方显示测试版，此时软件无法正常使用。

2、设备设置

可通过主程序菜单：文件－>设备，打开设备对话框。注：设备参数设置不完整的情况下退出设置，请点击“删除”，再点击“退出”。

设置数字表：选择左边栏的数字表，然后按“添加”，出现如下的数字表设置页面，新添加数字表以吉时利2010数字多用表为例,数字表默认名字为“新数字表”，您可以改成更易于辨别的名字,如2010,然后从“数字表型号”下拉框中选择您的数字表型号KEI2010.目前系统支持的数字表有：吉时利2000、2010和华易2003。然后为该数字表选择一个串口。也可以连接好数字表通讯线并打开其电源开关，然后按下“自动检测”按键让系统检测该数字表接的串口，检测过程中请等待，计算机会逐个测试。数字表设置完毕后，可通过点击“测试”按键测试读数是否正常。

设置扫描开关：点击展开左边的扫描开关，选择T04，出现下面的设置画面。

选择好扫描开关的串行口，也可以连接好扫描开关通讯线并打开其电源开关，然后按下“自动检测”按键让系统检测该扫描开关接的串口。

测试扫描开关：选中“进入测试状态”复选框，然后点击定位、步进等按钮，测试扫描开关走步是否正确；点击正向导通、反向导通进行换向的测试；在最下方空白处输入0-100数字，点击输出可以进行加热的测试。测试完毕，再次点击“进入测试状态”复选框，退出测试状态。注：必须退出测试状态，设备管理器设置才能正常退出。

设置标准器：标准器是标准计量器具，选中左边栏标准器，然后按“添加”，添加一支新的标准器。标准器的主要信息如下图：选择标准器的类型，根据不同的标准器类型填充数据。

例如：对一等标准铂铑10－铂热电偶，应根据此标准器的最新证书值填充它在锌、铝、铜三个点的电势值。

设置恒温装置：恒温装置是指检定炉或油槽、水槽。添加一个检定炉，并按下图设定检定炉的参数，并可为该检定炉设置其在不同温度点的PID控温参数。

设置外部控温器：如果您买的设备配备了外部控温器，您可通过下面的页面设置外部控温器，以取代微机控温。外部控温器目前支持SR93，输入温控器名称,选择型号SR93,选择通讯口，如不知道通讯口的设置则打开高精密智能温度控制器电源,并连接好其通讯线, 点击“自动检测”,自动检测出通讯口.最后点击“测试”,读数正确便可。

3、参数设置

文件->选项，打开选项对话框。点击控制标签，稳定参数设置—温度偏差、温度波动度，合格判定参数设置—温度偏差、温度波动度，选择PID模式，设置稳定时间和调节周期。点击数字表标签，读取检定数据设置--读数速度、滤波次数、读数延时时间。点击其它标签，设置背景音乐。

四、热电偶的检定数据处理

1、建立检定文件

通过主菜单 文件－>新建检定文件，系统将提示您输入检定文件的名称，根据您输入的名称生成一个检定文件。

2、填充检定参数，如下图

选择被检偶型号 选择偶丝直径

选择检定方法—工业用电偶一般采用双极法、标准偶检定一般采用同名极法

选择标准器--根据“设备”窗口中设置的标准器信息，系统会自动获取该标准器的数据 选择使用的恒温装置（即检定炉）选择使用的数字表 选择使用的扫描开关

使用高精度控制器的用户则点击“高级”标签，以确认使用外部控制器控温 输入各检定点

输入各接线端子上对应被检偶的信息（其中仪器编号必须输入，否则认为该端子上没有接被检偶）

设置冷端温度，如果您不指定冷端的温度，扫描开关应接一支四线铂电阻，以自动检测冷端的温度。

输入完毕后点击“保存”，信息保存后，点击“启动”按钮，系统自动控温、读数等检定过程。

3、技巧

输入检定点时，输完温度点后按回车键，系统会自动给出所选标准器对应电势值。如果您按下检定点表格左上角的“自动”按钮，系统会根据您选择的标准器和被检偶直径，按规程自动给出标准检定温度点及对应电势值。被检仪器的生产厂家等信息相同的情况下，只输入被检1的信息，双击生产厂家即可，仪器名称、送检单位、单位地址设置用相同的方法即可。

打开一份文件，前面的温度点已经有检定数据，只需要检定后面的温度点，双击不需要检定温度点前的序号，跳过此温度点。

升温曲线区域无升温曲线时，双击升温曲线区域显示当前升温曲线。热电偶控温及读数

热电偶检定开始后，系统将切换到下面的检定画面。

这时系统首先会检查各电偶的开路、短路、是否接反等情况，并会在出现异常时提示您改正,您可以在改正后选择“重试”或选择“忽略”略过该错误。这些检测结束后，系统就进入正常的控温过程。

在控温过程中，系统会自动进行智能PID控温，如果需要，您也可以通过按下“自动”按钮，将输出切换到手动状态，这时您可以在按钮上方的文字框中输入要输出的数值并回车，以人工控制加热输出量。在此要注意，输出的数值应在0－100之间，并且需按回车才能生效。

图示窗口在控温过程中会显示当前炉内的温度、设定值、冷端温度及加热输出量，并会画出升温曲线。黄线为温度设定值，红线为实际温升曲线。

一个检定点完成后，会出现一提示框，询问继续下一点检定或继续本点检定，数据理想的情况下，选中继续下一点检定，点击“确定”；数据不理想的情况下，选中继续本点检定，点击“确定”；数据异常的情况下请点击“等待”，查明原因后，再进行选择。

4、热电偶原始记录及检定

每个温度点检定完成后，系统会把数据输出到原始记录窗口中，并自动保存。所有温度点检定完成后，系统会根据规程自动判断是否合格。如果贵单位认为自己的使用环境对仪表的要求可以宽于国家检定规程的要求，可以选取校准选项，系统将只进行数据运算，不进行结果判断，用户自行决定该仪器是否合格。

7.创新性实验设计报告 篇七

关键词：创新性实验,创新思维,创造力

随着近年来科技的高速发展, 传统的单一材料已经很难满足实际应用的需求, 而复合材料能在性能上实现不同材料间优缺点的相互补充, 产生协同效应, 使得复合材料成为人们研究的目标。为适应市场化的需求, 相应的复合材料专业也逐渐成为当前材料科学与工程学科迅速发展的一个重要分支。据了解, 国内开设复合材料专业的高校已超过30所, 并且还在增长。除哈尔滨工业大学、西北工业大学等少数高校外, 多数高校以高分子复合材料作为培养方向。近年来, 为适应工业、建筑行业的快速发展, 一些高校开始把高分子涂料等方向列入复合材料专业的培养方案。由于成立时间较长或由于投入充分, 这些高校的复合材料专业基本建立了完善的实验教学体系。然而随着国际经济形势的变化、我国市场经济的深入, 企业面临产业升级或转型的压力日益增加, 对工科学生的动手能力、应变能力和创新能力的培养提出了更高的市场需求。鉴于传统的工科教学体系偏重于理论教学, 实验教学依附于课程教学, 各自独立, 缺乏系统性, 并且实验内容陈旧, 演示性、验证性实验过多, 综合性、设计性、创新性实验较少, 很难适应培养实践应用型、创新人才的需要。新形势下对于复合材料专业的实验教学要求提高学生动手能力和培养创新性思维等综合能力, 使学生能够在学校进行复合材料的制备和研究过程中, 理解各个环节之间的关联, 提高学生独立或协作处理实验研究过程中出现的问题的能力。目前, 在具体的实验教学中, 对实验分类的确立往往分为三个层次的实验模式:第一层次为基础型实验, 主要完成实验课程中的基础实验, 帮助学生理解和深化课程中的理论知识, 使得学生能够建立好扎实的实验基础, 充分理解理论和实践之间的关系;第二层次为提高技能型实验, 主要完成各类综合性、设计性实验和开放实验, 在基础实验的基础上重点提升学生的科研技能和动手能力, 培养学生良好的实验素养和严谨的科学态度, 丰富获取知识、培养兴趣和开拓创新的能力;第三层次为创新探索性实验, 主要目的是鼓励学生完成创新性实验和科研实践, 并进行科研探索, 培养创新能力。创新性实验计划是近年来国家教育部为推动创新型人才培养工程而实施的一项重要教育改革措施, 是高等学校本科教学中的重要组成部分。以学生为主体的创新性实验改革, 充分调动学生的主动性、积极性和创造性, 激发学生的创新思维和创新意识, 不仅推动了自主创新人才培养的发展, 同时也拓宽了人才培养途径, 使学生的综合素质得到提高。同时, 创新性的实验教学摈弃了以验证性或基础性实验为主, 依附于理论教学的传统教学模式, 将实验教学向更高的层次、多元化方向发展, 对于大学生创新能力的培养具有重要意义。本文在复合材料专业实验的基础上, 着重在创新性实验中以学生为主体与探究式学习相结合方面进行设计和探索。

一、建立良好的实验平台

目前, 如何充分使学校或院系实验室所配备的各种仪器最大化利用, 如何建立基础-综合-创新三位一体的实验教学模式, 成为培养学生动手能力、发展个性、施展才能、提高学生的创新意识及能力的关键因素。根据复合材料专业实验的特点, 从基础性实验、综合设计性实验、创新性实验三个层次推进实验教学的深化, 形成提高、创优、参与教师科研三个方面的开放式教学。从“知识、能力、创新”着手, 构建基础性实验平台、综合型设计性实验平台和创新性实验平台, 加大创新研究训练性实验的比例, 按照“四个模块、三个层次、二个平台”的思路, 构建复合材料专业的实验教学体系, 最终建立一个环境优良、可持续发展、综合素质能力提高的复合材料专业实验教学中心, 如下图所示。

二、培养正确的引导和管理方法

以学为主、教为辅。教学的实验建设应建立在复合材料教学的优良传统基础上, 实现实验教学过程从“以教为主向以学为主”的转变, 充分发挥学生的主观能动性, 培养动手能力和研究兴趣, 强化学生的个性化培养和创新意识, 促使其向良好的创新性思维发展。同时也要发挥教师的主导作用, 引导学生主动学习, 充分发挥学生学习的积极性。教师在引导学生学习的过程中, 给学生提供查阅资料的方式和方法, 使得学生在学习的过程中发现自己感兴趣的问题, 通过老师正确的引导, 逐渐掌握实验设计的基本方法、步骤和预期可能出现的实验结果。以做为主, 管理为辅。创新性实验由于涉及到科学研究中的一些新发现和技术上的新发明, 限于学生在本科阶段所掌握的知识有限, 动手能力和经验较少, 难以把握和处理在研究过程中所遇到的问题, 因而, 教师作为一个管理者有责任和义务对学生进行必要的启发、提示和引导, 而不是完全按照老师的思路去做, 让他们在实践的过程中体验实验所带来的乐趣。为了避免学生在关键性问题上出现失误, 偏离研究内容, 老师有必要与学生进行交流。老师只需在一些关键性问题上提出一些见解, 让学生从心里认识到自己存在的问题, 在以后的实验过程中避免, 充分调动学生的主观能动性。老师在学生创新性实验设计和实施的过程中主要起到指导和管理作用, 做到因材施教, 根据学生不同的性格和特点, 正确引导他们学会科研思考。

三、建立良好的实验结果评价体系

创新性实验作为一种要求更高的实验训练, 相比基础实验和综合设计实验在实验的规划、设计和实施上存在根本性的区别, 从简单的动手实验过渡到研究探讨型的实验, 老师和学生在实施创新性实验的过程中, 二者各自的作用及其所承担的角色发生了转变, 由最初的指导转换为引导、启发式的探究, 让学生去设计、思考, 独立自主地解决实际问题。相应的对创新型实验结果的评价也要发生改变, 不能单纯的注重实验的结果而忽略学生在实验实施的整个过程中所起的作用, 如实验设计能力、动手能力、协调能力、处理问题的能力、统筹安排实验进度的能力等。因此, 对于创新型实验的评价应着重强调评价主体和过程的多元化, 注重个体间能力、性格上的差异, 体现实验过程中学生的动态变化, 从而真正起到锻炼学生实践能力, 培养学生独立的科研和组织协调能力。在对学生的创新性实验进行评定的过程中, 要充分发挥老师的导向功能。指导老师通过对项目的实施制定具体的评价体系, 既包括学生实验过程中的表现, 也包含最终的实验结果, 合理分配二者之间评价的标准和要求, 充分体现创新型实验的本质。其中对实验过程的评价主要包含:阅读文献发现和提出问题的能力;实验过程中对存在的关键性问题的把握;为解决问题, 进行设计实验, 对实验的可行性和合理性分析;对预期所要达到目标的把握程度;对实验中可能出现的问题把握程度;在阶段性的实验过程中学生的表现等。成果评价主要包括实验结果以及论文发表、专利情况的定量评价。作为指导老师, 要经常定期检查学生的实验进度、对待实验的态度, 发现不良现象, 及时纠正。鼓励学生参加小组讨论, 发挥学生间各自的特长, 进行多学科的信息交流, 活跃思想、启迪思维、开拓视野、激发灵感, 从而有效的促进学生自主探究和老师引导的有效统一。同时, 建立合理的奖惩制度, 充分认可学生在实验过程中表现的优点, 对优秀的同学给予一定物质上的奖励, 可以在很大程度上提高学生和导师的研究动力, 激发其创新热情, 并能不断培养学生的竞争意识, 让他们在竞争中快速成长。在进行创新性实验实施开展的过程中, 注重发掘学生的研究性与创新性, 而不单一的追求实验的结果, 更为重要的是培养学生发现问题, 勇于创新、不怕失败的精神。

随着我国科学技术的发展, 复合材料专业人才需求必将越来越大。高校大学生创新性实验的开展和顺利进行将为塑造创新型人才, 培养大学生的创新性思维和创新精神提供全新的视角。创新性实验将理论知识、实验课堂和科技创新连接在了一起。为了建立一个完善的高校研究的创新平台, 给学生提供自由宽松的时间、独立的空间和良好的科研环境, 通过建立良好的实验平台、培养正确的引导和管理方法、建立良好的实验结果评价体系三个方面, 创建良性的创新人才培养模式, 使复合材料专业的人才培养向更好的方向发展。

参考文献

[1]赖晓晨, 恵煌, 夏锋, 李丽坤.大学生创新性实验计划实施的关键问题分析[J].实验技术与管理, 2012, 29 (7) :17-20.

[2]赵秀春, 徐国凯, 张涛, 陈晓云, 葛平淑.大学研究生学习与创新性实验项目的探索与研究[J].实验实践教学, 2013, (8) :91-92.

[3]刘延岳.加强化学实验平台建设培养高素质人才[J].纺织服装教育, 2012, 27 (6) :496-498.

8.中学化学创新实验设计的途径 篇八

一、创新实验设计存在的问题

当下很多学校都在开展创新实验设计的活动，但其中还存在着诸多问题，主要表现在：①老师将内容扩展一步到位，限制了学生思考和创新的空间;②创新实验大多强调实验环节的改进，较少体现学科观念和学生创新思路;③实验内容多为演示、验证型实验，而以学生为主体的设计、创造型实验很少;④限定的条件太多，缺少开放发散的探究;⑤班级过大，不易开展学生活动;⑥学生活动耗用课时多，教学时间紧张;⑦活动用品种类、数量准备困难等。

二、创新实验设计的途径

1.实验与投影设备结合

课堂演示实验时，只有少部分学生能看清楚，但如果让全部学生轮流观察，则又浪费时间。一些实验会产生有害气体，不适合长时间在教室里进行，如电解CuCl2溶液的实验等。这种情况下，课堂演示实验往往流于形式，并不能真正起到作用。

因此，教师要努力改进那些现象不是很明显的演示实验，提高其可观察性。为便于观察，提高实验的可见度、清晰度，我们可采用投影仪配合实验。当屏幕上呈现一个放大了的实验装置时，学生对实验误差的分析理解就会更加深刻。比如，电解槽放大后，阳极碳棒上产生的气泡就十分明显，这时再取出另一根碳棒，在投影仪强光照射下它表面析出的铜就十分醒目。化学实验与投影仪的这种有效结合，提高了实验效率，学习效果很好。

2.创新小实验开启兴趣课堂

在物质的性质这一类课堂上，教师多数情况下会这样开始“今天我们学习……它的物理性质……化学性质……”，其间即使有相应的实验，也只是介绍实验步骤和实验结果，其余的只能靠学生自己想象。

居里夫人说过：“好奇心是学者的第一美德。”以《原电池》一课为例，假若教师一进入课堂即在讲台上放一个土豆（或其他多汁水果），然后在土豆上分别插上两根学生熟悉的铜芯、铝芯和电线，再接通灵敏电流计，当学生惊喜地发现土豆居然也能产生电流时，那种好奇、兴奋无法言喻。教师接着讲解怎样制造“水果电池”，学生就会全身心地投入其中。这样的微型实验同常规实验相比，具有仪器简单、用剂量少、反应速率快等优点，值得大力提倡。

3.借助多媒体，建立图像与模型之间的转化

教学大纲和考试说明都要求学生要有一定的三维想象能力，物质结构就是一个非常好的知识载体。中学化学教材中，有大量三维空间图形，如原子模型、分子模型、与化学反应有关的模型等。如CO2、H2O、CH4的分子结构分别为直线型、平面型、正四面体型。前两者是平面结构，相对容易理解，而对于CH4的立体结构，学生的认知就存在困难。

学生在认识弱电解质溶液中浓度、电离程度及电离产生离子浓度之间的变化关系时会产生疑问：溶液稀释时CH3COOH、CH3COO-和H+的浓度都在减小，为什么平衡却向电离的方向移动？此时，教师可以借助电脑模拟一个理想实验来帮助学生理解，假设在一个容器中加入少量一定浓度的醋酸溶液，然后向其中不断加水稀释，此时CH3COO-与H+之间的距离就不断增大，二者碰撞结合成CH3COOH的几率减小。体积无限大时，几乎每一个分子都会电离，离子结合成分子的可能性几乎为零，因此平衡向电离的方向移动。如此直观的演示，自然有助于学生的理解了。

9.创新性实验设计报告 篇九

二、实验原理

赫尔槽是 R·O·Hull 于 1935 年设计的形似梯形的一种电镀工艺试验仪，它具有结构简单，使用方便，速度快，效果好，消耗镀液少等特点，是电镀工艺者必须掌握的试验手段，随着电镀技术的发展，赫尔槽的用途和结构都有了新的发展，不仅用于研究镀液组分的影响，添加剂的选择，查明故障，确定电流密度范围等，而且用于测定分散能力，深镀能力。镀层的其他性能（整平性、脆性、内应力、耐蚀性等），能测定镀液和镀层的许多主要性能。

在电镀中，阴极和阳极总是平行放置的，如图 14（a）所示，为的是阴极上各部位电流密度趋向分布。但如果把阴极斜放，使阴极各部位与阳极的距离不同，如图 14（b）所示，则阴极上的电流密度就随各部位而异，赫尔槽就是应用这个原理设计的。

在赫尔槽中，阴极两端与阳极距离不同，离阳极近的一端叫近端，电流密度大，随着远离阳极电流密度逐渐变小，距阳极最远的一端称为远端，电流密度最小，如 267 毫升的赫尔槽试片上近端与远端电流密度相差 50 倍，因此通过一次赫尔槽试验就可以直接从阴极试片上观察到不同电流密度下镀层的状况，改变电镀液的组分和工艺参数并分别做赫尔槽试验，对阴极试片进行比较和分析从而可确定合理的配方和工作规范。

图 1.赫尔槽的结构图

镀锌过程:

阴极过程:

Zn(OH)42--2OH-→ Zn(OH)2

Zn(OH)2

+ 2e → Zn + 2OH-另外；

2H+ + 2e → H2 ↑ 阳极过程；

Zn

e

+

4OH-→ Zn(OH)42-

Zn

+ 2NaOH + 2H2O → Na2[Zn(OH)4] + H2 ↑ 也存在；

4OH--4e → 2H2O + O2 三、实验器材 赫尔槽、直流稳压电源、锌阳极、铜试片、NaOH、ZnO、一些添加剂 四、实验步骤 1.锌版用砂纸打磨后用去离子水清洗处理；铜片用去离子水清洗。

2.在赫尔槽加入体积为 1/2 的电镀液，将铜片与锌片依次放入赫尔槽。

3.计算出铜片被电镀液浸没部分的面积为 0.65dm 2，分别以 0.5A/dm 2、1A/dm 2、2A/dm 2计算出电解时的电流，得出电流分别为 0.325A, 0.65A, 1.3A 4.以上述电流恒流电镀五分钟 五、结果与讨论 1.将不同条件下制备的电镀试片拍照，并标明实验条件；

图 2.电流密度为 0.5A/dm2 电镀 5min 后的铜板

图 3.电流密度为 1A/dm2 电镀 5min 后的铜板

图 4.电流密度为 2A/dm2 电镀 5min 后的铜板 2.根据试片前后的质量变化，计算不同条件下镀锌的电流效率。

由 m=ItM Cu /2F 计算出各电流密度下的理论电镀质量，又有实验时测得的实际电镀质量，可算出个电流密度下的电镀效率。结果如表一。

铜片编号 1 1 2 2 3 3 电流 /A 0.325 0.65 1.3 镀前质量 /g 10.398 10.4025 10.506 镀后质量 /g 10.4288 10.4579 10.587 实际电镀质量 /g 0.0308 0.0554 0.081 理论电镀质量 /g 0.0323 0.0647 0.1293 电流效率 95.3% 85.6% 70.8%