实验室玻璃仪器 玻璃量器的设计和结构原则

实验室玻璃仪器
玻璃量器的设计和结构原则
Laboratory glassware—Principles of design and construction of volumetric glassware  1范围
本标准规定了玻璃量器的设计和结构原则。
本标准适用于容量范围在0.1mL～2000mL的玻璃量器,包括量筒、量杯、滴定管、分度吸管(吸量管)、单标线吸管(吸量管)和容量瓶等。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件,凡是不注日期的引用文件,其*版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 21297 实验室玻璃仪器 互换锥形磨砂接头
GB/T 28214 实验室玻璃仪器 吸量管颜色标记
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
容量单位 capacity units
容量的计量单元,毫升(mL)或立方厘米(cm³)。特殊情况下也可用立方分米(dm³)或立方毫米(mm³),即升(L)或微升(μL)。
3.2
标准温度standard temperature
玻璃量器用来量入或量出其标称容积(容量)时的温度,定为20℃。
4 容量的准确度
4.1当一种规格中需要有两种准确度级别时,较高级的应标为"A 级";较低级的应标为"B级"。
4.2 容量的允差应根据每种量器的使用方法、目的和准确度级别而确定。
4.3 通常用的玻璃量器容量允差的值应从10-12-15-20-25-30-40-50-60-80数列或其适当的10的倍数
中选择。
注:这是优选值R10系列,采用它,是为了避免出现某些非整数(如31.5)的十进因数的精度值,在实际上它亦无法度量。
4.4 对有一系列规格的量器,规定的容量允差如附录A对数图表上所示,应提供一个适当而又均匀的级数,该图表应作为附录包括在规定量器的3个或3个以上规格的全部技术要求中。
4.5 当量器有A、B两个准确度级别时,B 级的容量允差,一般应近似于A级允差的两倍。
4.6 具有分度表的量器,任一准确度级别的*大容量允差一般不得超过其*小分度值的容量。  
4.7 当有A、B两个准确度级别时,任一A级量器规定的容量允差,不应小于附录B公式中相关分度线处的*大允许直径计算出的允差;而相应B级的容量允差应根据4.5导出。
当仅对一个准确度级别作规定时,为任一量器规定的容量允差,应初步确定该量器适于A级或B级准确度,再按上述方法确定其数值。
在量器的全部规范中应包括如附录B所示,用对数坐标标绘的计算图表,
4.8 对任一量出式量器规定的容量允差,也应不小于4倍的标准偏差(RMS)。标准偏差是通过试验,在同一量器上严格按该量器的检定方法,至少要进行20次的重复测定来确定。
5 检定和使用方法
5.1 对每种量器的检定方法,均应明确规定。
5.2检定方法和使用方之间的任何差别应明确地指出。
5.3 所有量出式量器应规宝其流出时间,在必要时也应规定其等待时间
5.4 弯液面的调定按以方法:
弯液面是指待测容量的液体与空气之间的界面。大多数量器都可采用对基准线或分度线来调定和读取弯液面。弯液面应该这样调定:弯液面的*低点从应与分度线上边缘的水 平面相切,视线应与分度线上边缘在同一水平面上。然而,水银弯液面应按其*高点与分度线下边缘的水平面相切,当使用不透明液体时,视线的水平线应通过弯液面的上边,必要时做适当的校准,如图1所示。 适当安排光线,可以使得弯液面暗淡且轮廓清晰,为此,应衬以白色背景,并遮去不需要的杂光。
例如:可以在量器定位液面以下不大于1mm处,放置一条黑色纸带或用一小段切开的黑色厚胶管,箍在量器管壁上。
当分度线的长度足以同时从量器前后观察时,视线应处于上边缘前后部分重合的位置上,可以避免视差,量器只在前面具有分度线时,使用黑色遮光带来调定分度线上边缘,视差可以忽略不计,但也应注
意,眼睛应与分度线上边缘在同一水平面内读数。
6 结构
6.1 材质
玻璃量器应由具有合适的化学和热学性能的玻璃制成,应尽可能没有肉眼可见的缺陷,并应适当地消除内应力。
6.2 形状
所有量器应具有易于倒空和排液的外形,*为圆形截面。
6.3 容量
6.3.1 通常用的玻璃量器的容量值应从10-20-25-50及其10的倍数或因数系列中来选择。
6.3.2 有分度数的量器,其*小分度的容量值,应从1-2-5及其10的倍数或因数系列中来选择。
6.3.3 用于非水特殊液体,直接读数的玻璃量器,在技术要求中,应指明在用纯水时相当的容量,以便用纯水作检定。
6.4 稳定性
平底量器应稳定站立,当放在水平面上时应不能摇晃,除非另有规定,量器分度部分的轴线应垂直,在切实可行的任何情况下,每种量器应规定空量器放在一个和水平面构成一定倾角的平面上时不应倾倒。
非圆形底的量器,应在任意方向上满足这一要求。
6.5 流液口
6.5.1 流液口应是结构牢固、平滑而呈渐缩的锥形。流液口应无任何突然收缩。
  注:流液口所以不允许有突然收缩,因为它容易使流液口损坏,并使截短重新熔光等后处理迹象掩盖起来,造成量器的容量超过允差,且不易鉴别。
6.5.2 流液口的端部应任选择下述方法之一进行加工:
 a)光滑地研磨成和轴线垂直,外侧稍带料角并熔光;
 b)光滑地研磨成和轴线垂直,并在外侧稍带斜角:
 c)切割成和轴线垂直,并熔光,
用熔光加工可减少使用时产生碎片的危险,但不应引起如6.5.1中指出的收缩或造成内应力,
6.5.3 流液口应成为A级量器的整体部分,*也应成为B级量器的整体部分。
6.6瓶塞
6.6.1 玻璃瓶塞*研磨成具有互换性的磨口。其研磨部分应满足GB/T21297的要求,若个别配对、瓶口和塞应磨至无渗漏,应有近似1:10的锥度。
6.6.2 瓶塞允许用合适的惰性塑料制成,并符合GB/T21297的规定。
6.7 活塞或类似的器件
6.7.1 设计的活塞和类似的器件应能平稳而精确地控制流量,并且能防止渗漏量大于量器技术要求的允许值.
6.7.2 活塞和类似的器件应用玻璃或合适的惰性塑料制造。
6.7.3 全玻璃活塞具有的塞芯和塞套应精密研磨,应具有1:10的锥度,并符合GB/T21297的要求。
6.7.4 采用塑料活塞芯的玻璃塞套内部应精磨抛光。
6.7.5 活塞部件可以装配有合适的锁定装置。
7 线性尺寸
7.1 线性尺寸应符合以下规定: 
a)玻璃量器使用方便:
b)在尺寸系列中,应避免在形状和比例上的不一致;
c) 对分度线处的*大内径应直接限制或者对*小分度线长度的间接限制;
d)分度线间距应符合 9.1.2的规定;
e)稳定性应符合6.4的规定。
f)线性尺寸应用毫米表示。
7.2 尺寸符合 7.1规定,不应作更多的限制。
7.3 除符合7.1规定外,还可分为"基本尺寸"和"控制尺寸"。
7.4 基本尺寸可用下列方法来表示:
a)标有±允差的中间值;
b)*大值和*小值
c)*大值或*值,如受技术要求中其他参数的控制,可取其中的一个值。
7.5 控制尺寸应以不带允差的中间值表示,或以*大值或量小值表示,若需要考虑上下限,这种尺寸应归为基本尺寸,
8 分度线
8.1 分度线应清晰、耐久,线宽均匀。
8.2 应对分度线的*宽值作规定,以适用于特殊量器及其准确度级别,线宽不应超上容量允差的线性值的一半(参见附录C)
8.3 对有分度表的量器,规定其*大线宽不能超过相邻两线中心*小间距的四分之一(参见附录C))。
8.4 所有分度线都应位于和量器刻度部分纵轴成直角的平面中,因此对平底量器,分度线应在和底平行的平面中。
8.5 通常分度线应位于量器的横截面圆柱体上,*距直径变化处不小于10mm。在特殊情况下, 仅对B级量器,分度线可以刻在量器的非圆形截面的平行侧面部分上或锥形部分处。
8.6 在无分度表的量器上,刻线应为围线,但允许有不超过圆周长10%的间隙,这间原应在常规观察方向的左方或右方。
9 分度表
9.1 分度线间距
9.1.1 分度线间距应无明显的不规则性(在分度表位于量器的锥形部分上和间距发生改变的特殊情况除外)。
9.1.2 相邻的两条分度线的中心*小间距和直径有关,不应小于下式的计算值,
           (0.8+0.02D)mm
式中:
            D——管子的*大允许内径,单位为毫米(mm)(参见附录C)。
9.2 分度线长意(见图2)
9.2.1 具有分度表的圆形截面的量器,为了清晰辨别,分度线的长度应该不同,并应和9.2.2、9.2.3或 9.2.4的规定相一致。
9.2.2 分度线图形 1:
a)短线的长度应是近似于,但不小于量器圆周长的50%;
b)中线的长度应近似于量器圆周长的65%,并应向短线的两端对称地延伸;
c)长线应为围线,但可允许有不超过圆周长的10%的间隙(见8.6)。
9.2.3分度线图形2;
a) 短线长度不应小于量器圆周长的10%,也不大于它的20%;
b) 中线长度约为短线长度的1.5倍,并应向短线的两端对称地延伸;
c) 长线应为围线,但可允许有不超过圆周长10%的间隙(见8.6)。
9.2.4分度线图形3;
a) 短线长度不应小于*器圆周长的10%,也不大于圆周长100%:
b) 中线的长度约为短线长度的1.5倍,并应向短线的两端对称地延伸;
c) 长线的长度应不小于短线长度的两倍,并应向短线和中线的两端对称地延伸。
9.2.5在量器的非圆形截面或锥形部分上需要分度表的特殊情况下,则应将9.2.2、9.2.3或9.2.4的要求作适当的修改。
9.3分度线序列(见图2)
9.3.1在*小分度相应的容量为1 mL(或它的10的倍数或因数)的量器上,推荐采用:
a) 每第10条分度线应是长线;
b) 两条相邻的长线中间应有一条中线;
c) 在相邻的中线和长线中间应有4条短线。
9.3.2在*小分度相应的容量为2mL(或它的10的倍数或因数)的量器上,推荐采用:
a) 每第5条分度线应是长线;
b) 在相邻的两条长线中间应有4条短线。
9.3.3在*小分度相应的容*为5mL(或它的10的倍数或因数)的量器上,推荐采用:
a) 每第10条分度线应是长线;
b) 在两条相邻的长线中间应有4条等距的中线,
c) 在两条相邻的中线或相邻中线和长线中间应有一条短线。
9.4分度线的位置(见图3)
9.4.1根据9.2.2带有垂直分度表按分度线图形1分度的量器上,当在正常使用位置从正面观察时,短 分度线的端部连成的假想垂线应落在量器正面中央,线本身*向左延伸。
9.4.2根据9.2.3和9.2.4带有垂直分度表按分度线图形2或分度线图形3分度的量器上,当在正常使用位置从正面观察时,短和中分度线的中点连成的假想垂线应落在量器正面的中央。   10 分度线的标量数字
10.1在具有单一分度线的量器上,表示标称容量的数字可以带有其他的标记,并且不需要靠近分度线
10.2 在具有两条或三条分度线的量器上,如采用其他更合适的辨别方法[例如在11.1d)注中所述的方法]表示标称容量的标量数字,可以不靠近与它相关的分度线。
10.3在有一条基本分度线和少数附加分度线的量器上,只要附加分度线可适当地加以辨别,表示基本容量的数字可以如10.1中所述,带有其他标记。
10.4在有分度表的量器上:
a) 分度表的标量数字应对应于各自分度线的值,并易于辨别;
b) 分度表通常应只有一套标量数字;
c) 至少在每第10条线上应标数字;
d) 标量数字应只标在长分度线上方,距邻近的较短分度线稍偏右一些。
注:当使用符合9.2.3的长线(不完全围绕量器的圆周)时.可允许用另一方式标数字.即数字位于长线末端稍右一些,延伸该线能将数字平分成两半.
e)在特殊情况下,当需要使用与中线和短线有关的数字时,数字应位于线末端稍右一些,延伸该线能将数字平分成两半。
11标志
11.1下列标志应耐久地标在每种量器上:
a)标称容量的数字(在分度线上标志数字的量器除外);
b )容量单位:"cm³"或"mL";
c )标准温度"20℃";
d )量入式"In",量出式"Ex";
注:当量器具有要指明量入或量出的四种分度线时,字母应紧靠各自有关的分度线。
e)准确度级别:A或B。
f)对使用有规定等待时间的量器,推荐采用应标志等待时间,如"Ex+15";
g)生产厂的名称或商标。
11.2 需要取得官方证明或鉴定书的A级量器,应按国家规定标志。下列附加标记*标在所有A级量器上,若需要,亦可标于B级量器上:
a)辨别号:把同样的号标在活塞的柄上和非互换性的塞套上,若提供的是互换性的玻璃瓶塞,则瓶塞和塞套应按GB/T 28214的要求标记;
b )有流液口的量出式量器上,可标明不加限制地排出其所容纳纯水的时间(s);
c)在为直接读出容量专门制造的玻璃量器上,当与非水的特殊液体一起使用时,可标明该液体的名称或化学分子式;
d)玻璃量器上,可标明容量允差极限,例如±××mL。
11.3 下列标记也应标在相应的量器上:
a)(体)热膨胀系数超出25×10^-6K^-1到30×10^-6K^-1范围(即超出一般的钠钙玻璃的范围)的玻璃量器上,可标出有效数,以便检定者可选择适当的修正表。若热膨胀系数在相应的产品目录中发表了,可以指明制造厂的名称或商标来满足这个要求;
b)在*一滴液体要从流液口吹出的量出式吸量管上,距吸量管顶端约15mm～20mm处标上"吹"字或标上"blow-out"。
12 分度按、标量数字和标志的清晰度
12.1标量数字和标志,其大小和形式应清晰、易读。
12.2 分度线、标量数字和标志,应明显可见和耐久。
13颇色标记
若吸量管采用颜色标记时,应符合GB/T 28214的规定。