实验室玻璃仪器 玻璃量器的设计和结构原则 附录B

附录B
(资料性附录)
容量允差和弯液面处直径的关系 4.7中规定对任何一种量器所规定的容量允差不应小于由公式按*大直径计算得出的容量允差。设计的量器要保证在正常使用时,容易达到预期的精度,即容量允差极限的体积在*大允许直径的管子中应占有容易目视的高度.
在公式推导中用下述符号:
       V——容量允差,单位为微升(μL);
       D——在弯液面处管子的内径,单位为毫米(mm);
       L——相等于V的线性值,单位为毫米(mm);也就是以直径为D的管子中占有相等于体积V时的高度。可以认为"L"是由两个部分所组成:
a)基本部分至少0.4 mm,这是*低值,非常小的管径也是如此,已经证明这一数值在正常使用中是满意的,在经济的常规制造中也是可行的;
b)附加部分是读数时允许的视差,它和直径有关,用符号"p"表示。
这视差部分的值能从下式导出:
 
       
式中:
        θ——操作者看弯液面的视线和正切于弯液面的水平面间之夹角;
        P——读数误差,单位为毫米(mm);
        d——操作者眼睛到分度线的距离,单位为毫米(mm);
       H——操作者眼睛偏高或偏低于与弯液面相切的水平面的距离,单位为毫米(mm);
       D——带有分度的管子、颈或液柱的直径,单位为毫米(mm)。
例:若H=5mm,d=200mm,则
       
在直径的*大范围内。
若D=1mm,则P=0.0125 mm=0.0125D;
D=100mm,则P=1.0mm=0.01D。
所以能用常数0.01D代入而无明显的误差,
目此对应于容量允差的总的线性值可以由下式给出
L≥(0.4+0.01D)
注:应注意在弯液面大于约25mm直径时,这公式往往扩大可能的视线误差。在弯液面有平的中心区时,有助于减小视线误差,但这种效果对此公式影响并不显著。
          
不引入明显误差下,将归整为0.8,把结果除以1000换算成cm³,因此:
         
4.3中规定的容量允差系列.用这公式计算得出弯液面处适宜的*大直径,列于表B.1中。
    用对数坐标上的计算图表,可明确地表明V、L和D之间的关系,如图B.1所示。
按下式作图,得到横贯图B.1上的曲线,这样,表示容量允差的斜线终止在该曲线的一些点上,这些点表示如表中所给出的适宜的*大直径。
L=(0.4+0.01D)   在这些斜线上两条较粗的部分为应用计算图表的实例。
在线 A中,量器用的技术要求给出:
D为17mm～20mm,V为±0.2mL。
在这个例子中,D的上限很靠近极限曲线,能用于容量瓶。
在线B中,对应的量器给出:
D为3mm～4 mm;V为0.02mL,
在此例子中,会出现较大直径,或是较小容量允差,这能用于吸量管,在这种情况下,容量允差是受4.8中的标准偏差要求所控制,而不是受4.7中的尺寸要求所控制。
4.7中包括这一要求,即在每个玻璃量器的标准中应包括这种计算图表作为附录,目的是:
a)指出制定标准的基础。
b)将有关数据记录下来,以便为标准再版或制定同类产品的新标准时,提供方便和适当的相互关系。
c)有助于标准的制定,特别是在标准中没有的,而又是国家所需要附加规格。
在专用标准中所用的计算图表,应只包括它所适用的量器要求的直径和允差范围,并且应包括限制曲线的有关段,即允差线终止在这曲线段上。