本实用新型涉及实验仪器领域，具体地说涉及一种精准定容装置及其容量瓶。
背景技术：
定容是化学实验的常规实验操作，配置溶液时加入溶剂至接近定容刻度线的时候，再利用胶头滴管滴加至刻度线。在配置精度不高的时候，实验人员也会通过玻璃棒引流分别加入溶液和溶剂至刻度线，虽然提高了操作效率，但在定容过程容易发生溶剂倒入过量的情况，一旦发生这种情况，应当重新加入溶液和溶剂定容，不能直接从容量瓶中吸取多余溶液，否则会引起配制溶液浓度的下降。
另一方面，由于容量瓶为上端狭长的细管，利用烧杯、玻璃棒引流时，倒入的溶液经常会从玻璃棒与容量瓶上沿处溢出，或因引流过快直接导致溶液从玻璃棒洒落。这些问题使得技术人员在定容操作中保持高度谨慎，实验耗时耗力，且一旦发生操作失误将不可挽回。
技术实现要素：
发明目的：本实用新型的目的是提供一种提高定容玻璃棒引流效率和稳定性的精准定容装置，在溶剂未到定容刻度时，通过在容量瓶体系外对溶剂进行“预定容”，可对过量定容的操作失误进行挽救；本实用新型还有一个目的是提供一种与前述精准定容装置配套使用的容量瓶，其相较于现有技术多了一个定容刻度线，对应精准定容装置的预定容容积。
技术方案：为了实现上述发明目的，本实用新型的一种精准定容装置，包括一个柱形本体，所述本体上下贯通形成第一腔室，本体上端设有上宽下窄的漏斗部，本体下端外侧设有橡皮套；所述本体沿径向设有第二空腔，第二空腔内设有一个可水平移动的阀芯，阀芯沿垂直方向设有一个第三空腔；当阀芯位于第一水平位置时，所述阀芯将第一空腔分割为两个独立彼此独立的上腔室和下腔室；当阀芯位于第二水平位置时，所述第三空腔同时连通上腔室和下腔室。
本实用新型通过设置阀芯，在阀芯位于第一水平位置时，关闭精准定容装置流向容量瓶的通道，使“预定容”发生在阀芯上部的上腔室内；当阀芯位于第二水平位置时，打开前述通道，预定容的溶剂流入容量瓶，正好达到该容量瓶的标准刻度线。该装置的设计克服了现有技术定容过量操作失误造成不可挽回的问题，即使在“预定容”过程中倒入了过量的溶剂，也可以利用滴定管吸出多余溶剂，并不会影响到容量瓶内溶液的浓度。本体上端漏斗部的设计，为定容玻璃棒引流提供方便，甚至可以不使用玻璃棒引流。即使实验人员快速倒入溶剂，漏斗部的敞口设计保证了溶剂不会溢出。所述橡皮套的设计借鉴了化学试剂瓶的橡胶塞设计，橡皮套向外翻的时候，暴露出本体下端的连接处，对接容量瓶上沿后，再将外翻的橡皮套恢复，即可将精准定容装置与容量瓶两者连接起来。
本实用新型可在本领域技术人员对常规技术手段的认知下，对精准定容装置和容量瓶对连接处进行改良，例如通过瓶口的楔形设计或凹槽设计，提高连接稳定性，防止液体露出等。
进一步地，所述本体外壁设有第一刻度标记。第一刻度标记为实验人员提供“预定容”的刻度线。
所述本体内腔设有狭部，所述第二空腔水平开设于狭部，即，本体的侧壁于狭部出得以增厚，该设计为阀芯的水平运动提供了更可靠的活动空间。
作为本实用新型的进一步优化，所述第三空腔的最大直径不超过所述狭部的宽度，从而保证“预定容”的过程中不会因第三空腔直径过大，导致溶剂滞留在第二空腔内。
更进一步地，为了进一步优化预定的精度，避免阀芯设计导致溶剂滞留在第二空腔内，所述阀芯第三空腔上下开口处的边缘形成圆角，使溶剂向第三空腔中心方向汇聚流动。
本实用新型为了保证阀芯的移动状态，还进行了限位设计。所述阀芯两端的直径小于中间的直径，第二空腔位于两端的直径小于中间的直径。因此，无论阀芯向左右两端运动至极限距离，都会被第二空腔两端部缩小的开口限制其进一步运动。本实用新型没有在阀芯中部做限位设计，是考虑到第二空腔的密闭性，应尽可能防止溶剂渗入第二空腔和阀芯之间，因此阀芯中部的直径应当与第二空腔中部的内径相匹配。
作为本实用新型的进一步优化，为了让实验人员操作起来更方便，所述阀芯的两端分别设有一个膨大状的柄部，当阀芯分别位于第一水平位置和第二水平位置时，其中一个柄部靠接于本体侧壁。
本实用新型还提供了前述精准定容装置配套使用的容量瓶，该容量瓶设有指示定容刻度的第二刻度标记，所述第二刻度标记的下方还设有第三刻度标记，所述第二刻度标记和第三刻度标记之间的容积等同于精准定容装置第一刻度标记下方的上腔室容积。
进一步地，所述容量瓶上沿向外周形成增厚部，将所述精准定容装置本体下端的橡皮套套在容量瓶上沿形成过盈配合，形成有效的密封和固定连接，且何种设计简单便捷，橡皮套经多次时候后可进行更换。
本实用新型所述的精准定容装置为透明玻璃材料制成，对于光敏感的试剂可采用深棕色玻璃材料制成。所述阀芯左右两头设计为毛玻璃面，可将阀芯有效固定在第二空腔内，防止其随意滑动，同时该设计还有利于密封。
本实用新型所述的刻度标记包括但不限于颜料标记、槽线或涂有颜料的槽线、有色胶布的任意一种。
利用上文所述的精准定容装置和其配套的容量瓶进行定容的操作方法如下：
1.将精准定容装置本体下端的开口对准容量瓶上端开口，将橡皮套向下翻，套在容量瓶上沿的增厚部，将两者紧密连接起来。
2.打开精准定容装置的阀门，将阀芯推送到第二水平位置，利用玻璃棒引流溶液，或将容器内的溶液直接倒入漏斗部，再根据实际情况将溶剂倒入。液体依次经上腔室、第三空腔、下腔室进入容量瓶内腔，当液面达到第三刻度标记时停止注液。
3.关闭精准定容装置的阀门，将阀芯推送到第一水平位置，此时阀芯的第三空腔被密封收容于第二空腔内，阀芯将第一空腔分割为相互独立且不连通的上腔室和下腔室。
4.进行“预定容”，利用玻璃棒引流，或将容器内的溶剂直接倒入漏斗部，页面逐渐上升至接近第一刻度标记时小心地降低流量，然后——
（4a）直至液面与第一刻度标记平齐；或
（4b）如不小心倒入过量，利用移液管吸取多余溶剂，直至液面与第一刻度标记平齐。
5.再次打开阀门，将阀芯推送到第二水平位置，“预定容”的溶剂流入容量瓶中，正好达到第二刻度标记，即该容量瓶的标准刻度。
6.揭开橡皮套，分离精准定容装置和容量瓶，定容完毕。
本实用新型提供的分离精准定容装置可适用于任何定容实验操作，根据容量瓶的容量设计不同大小，该装置刻度线的水平位置根据本领域技术人员的需要可进行适应性调整。一般来说，预定容的容积控制在容量瓶的十分之一以内即可。该产品本体为玻璃制造，化学性质稳定，利于清洗，使用时套上橡皮套用于固定容量瓶。利用该装置辅助定容，可有效提高定容效率，即使“预定容”倒入过量，也可直接用移液管吸取多余液体进行补救。该产品构造精巧，在实验室中可帮助技术人员高效定容，减少错误的发生。
附图说明
图1是本实用新型分离精准定容装置和容量瓶组装后的结构示意图；
图2是实施例1分离精准定容装置的纵剖面示意图，此时的阀芯位于第一水平位置；
图3是实施例1分离精准定容装置的纵剖面示意图，此时的阀芯位于第二水平位置；
图4是实施例1所述本体纵剖面的部分结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步说明。
实施例1
请结合图1至图4所示，本实施例的一种精准定容装置，包括柱形玻璃本体1，本体1内部上下贯通形成第一空腔2，本体1上端设有玻璃漏斗部3，上宽下窄，本体1下端外侧套设有橡皮套4，橡皮套4超出本体的部分可向外翻折。本体1外壁设有第一刻度标记5。第一刻度标记5为“预定容”的刻度线。
本体1内腔的中部附近设有狭部6，狭部6的内径小于第一空腔2其他部位的内径。狭部6向本体1两外侧进一步延伸，形成水平方向的延伸的阀套，阀套内腔即第二空腔7，第二空腔7与第一空腔相垂直并连通。
在第二空腔7内设有一个阀芯8，本实施例的阀芯8为类纺锤形，该阀芯8两端的直径小于中部的直径。阀芯8左右两端分别设有一个膨大的柄部9，起到限位作用，当阀芯8分别位于第一水平位置和第二水平位置时，其中一个柄部9靠接于本体1侧壁。另外，请参考图4，第二空腔7位于两端的直径小于中间的直径，与阀芯8的形状相对应，也起到一定的限位作用。在阀芯8两端设置毛玻璃面，增大摩擦力。阀芯8沿垂直方向设有一个第三空腔10。第三空腔10的最大直径不超过狭部6的宽度，阀芯8第三空腔10上下开口处的边缘形成圆角，使溶剂向第三空腔10中心方向汇聚流动。
阀芯8长度大于第二空腔长度，可在第二空腔7内沿水平方向来回移动。如图2所示，当阀芯8位于第一水平位置时，阀芯8将第一空腔分割为两个独立彼此独立的上腔室11和下腔室12；如图3所示，当阀芯8位于第二水平位置时，第三空腔10同时连通上腔室11和下腔室12。
实施例2
请参考图1所示，在实施例1的基础上，本实施例提供了一种与前述精准定容装置配套使用的容量瓶13，该容量瓶13与现有技术的差别不大，设有指示定容刻度的第二刻度标记14，第二刻度标记14的下方还设有第三刻度标记15，第二刻度标记14和第三刻度标记15之间的容积等同于精准定容装置第一刻度标记5下方的上腔室11容积。
容量瓶13的设计可参考现有技术其他类型的容量瓶13。
另外，可对容量瓶13上沿开口进行优化设计，使其与精准定容装置下端开口对接时，防止液体溢出，例如将两个开口对接面设计成凹槽配合，再结合橡皮套4将开口对接处紧紧地包裹住，保证两者连接后不容易脱落，密封良好。
实施例3
基于实施例1提供的一种精准定容装置、以及实施例2提供的配套容量瓶进行定容的操作方法如下：
1.将精准定容装置本体下端的开口对准容量瓶上端开口，将橡皮套向下翻，套在容量瓶上沿的增厚部，将两者紧密连接起来。
2.打开精准定容装置的阀门，将阀芯推送到第二水平位置，利用玻璃棒引流溶液，或将容器内的溶液直接倒入漏斗部，再根据实际情况将溶剂倒入。液体依次经上腔室、第三空腔、下腔室进入容量瓶内腔，当液面达到第三刻度标记时停止注液。
3.关闭精准定容装置的阀门，将阀芯推送到第一水平位置，此时阀芯的第三空腔被密封收容于第二空腔内，阀芯将第一空腔分割为相互独立且不连通的上腔室和下腔室。
4.进行“预定容”，利用玻璃棒引流，或将容器内的溶剂直接倒入漏斗部，页面逐渐上升至接近第一刻度标记时小心地降低流量，然后——
（4a）直至液面与第一刻度标记平齐；或
（4b）如不小心倒入过量，利用移液管吸取多余溶剂，直至液面与第一刻度标记平齐。
5.再次打开阀门，将阀芯推送到第二水平位置，“预定容”的溶剂流入容量瓶中，正好达到第二刻度标记，即该容量瓶的标准刻度。
6.揭开橡皮套，分离精准定容装置和容量瓶，定容完毕。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
1.一种精准定容装置，其特征在于：该装置包括一个柱形本体，所述本体上下贯通形成第一腔室，本体上端设有上宽下窄的漏斗部，本体下端外侧设有橡皮套；所述本体沿径向设有第二空腔，第二空腔内设有一个可水平移动的阀芯，阀芯沿垂直方向设有一个第三空腔；
当阀芯位于第一水平位置时，所述阀芯将第一空腔分割为两个独立彼此独立的上腔室和下腔室；
当阀芯位于第二水平位置时，所述第三空腔同时连通上腔室和下腔室。
2.根据权利要求1所述的一种精准定容装置，其特征在于：所述本体外壁设有第一刻度标记。
3.根据权利要求2所述的一种精准定容装置，其特征在于：所述本体内腔设有狭部，所述第二空腔水平开设于狭部。
4.根据权利要求3所述的一种精准定容装置，其特征在于：所述第三空腔的最大直径不超过所述狭部的宽度。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种精准定容装置，其特征在于：所述阀芯第三空腔上下开口处的边缘形成圆角。
6.根据权利要求5所述的一种精准定容装置，其特征在于：所述阀芯两端的直径小于中间的直径，第二空腔位于两端的直径小于中间的直径。
7.根据权利要求6所述的一种精准定容装置，其特征在于：所述阀芯的两端分别设有一个膨大状的柄部，当阀芯分别位于第一水平位置和第二水平位置时，其中一个柄部靠接于本体侧壁。
8.一种与权利要求2所述的精准定容装置配套使用的容量瓶，该容量瓶设有指示定容刻度的第二刻度标记，其特征在于：所述第二刻度标记的下方还设有第三刻度标记，所述第二刻度标记和第三刻度标记之间的容积等同于精准定容装置第一刻度标记下方的上腔室容积。
9.根据权利要求8所述的容量瓶，其特征在于：所述容量瓶上沿向外周形成增厚部，与所述精准定容装置本体下端的橡皮套形成过盈配合。
技术总结