水平仪的应用.docVIP

水平仪的使用 水平仪是测量角度变化的一种常用量具，主要用于测量机件相互位置的水平位置和设备安装时的平面度、直线度和垂直度，也可测量零件的微小倾角。 常用的水平仪有条式水平仪、框式水平仪和数字式光学合象水平仪等。 一 条式水平仪 图7-1是钳工常用的条式水平仪。条式 水平仪由作为工作平面的V型底平面和与工 作平面平行的水准器 (俗称气泡)两部分组 成。工作平面的平直度和水准器与工作平面 的平行度都做得很精确。当水平仪的底平面 放在准确的水平位置时，水准器内的气泡正 好在中间位置 (即水平位置)。 在水准器玻 璃管内气泡两端刻线为零线的两边，刻有不 少于8格的刻度，刻线间距为2mm。当水平 图7-1 条式水平仪 仪的底平面与水平位置有微小的差别时，也就是水平仪底平面两端有高低时，水准器内的气泡由于地心引力的作用总是往水准器的最高一侧移动，这就是水平仪的使用原理。两端高低相差不多时，气泡移动也不多，两端高低相差较大时，气泡移动也较大，在水准器的刻度上就可读出两端高低的差值。 表7-1 水平仪的规格 品种 外形尺寸（mm） 分度值 长 阔 高 组别 (mm/m) 框式 100 25～35 100 Ⅰ 0.02 150 30～40 150 200 35～40 200 250 40～50 250 Ⅱ 0.03～0.05 300 300 条式 100 30～35 35～40 150 35～40 35～45 200 40～45 40～50 Ⅲ 0.06～0.15 250 300 条式水平仪的规格见表7-1。条式水平仪分度值的说明，如分度值0.03mm／m，即表示气泡移动一格时，被测量长度为1m的两端上，高低相差0.03mm。再如，用200mm长，分度值为0.05mm／m的水平仪，测量400mm长的平面的水平度。先把水平仪放在平面的左侧，此时若气泡向右移动二格，再把水平仪放在平面的右侧，此时若气泡向左移动三格，则说明这个平面是中间高两侧低的凸平面。中间高出多少毫米呢？从左侧看中间比左端高二格，即在被测量长度为1m时，中间高2×0.05=0.10mm，现实际测量长度为200mm，是1m的 ，所以，实际上中间比左端高0.10× = 0.02mm。从右侧看：中间比右端高三格，即在被测量长度为1m时，中间高3×0.05=0.15mm，现实际测量长度为200mm，是1m的 ，所以，实际上中间比右端高0.15× =0.03mm。由此可知，中间比左端高0.02mm，中间比右端高0.03mm，则中间比两端高出的数值为(0.02+0.03)÷2=0.025mm。 二 框式水平仪 图7-2是常用的框式水平仪，主要由框架1和弧形玻璃管主水准器2、调整水准3组成。利用水平仪上水准泡的移动来测量被测部位角度 的变化。 框架的测量面有平面和V形槽，V形槽便于在圆柱 面上测量。弧形玻璃管的表面上有刻线，内装乙醚(或 酒精) ,并留有一个水准泡，水准泡总是停留在玻璃管 内的最高处。若水平仪倾斜一个角度，气泡就向左或向 右移动，根据移动的距离(格数) ,直接或通过计算即可 知道被测工件的直线度，平面度或垂直度误差。 水平仪工作原理(图7-3),精度为0.02mm/1000mm的 水平仪玻璃管，曲率半径R=103132mm，当平面在1000mm 图7-2 框式水平仪 长度中倾斜0.02mm，则倾斜角为： 1-框架 2-主水准器 3-调整水准 水准泡转过的角度应与平面转过的角度 相等，则水准泡移动的距离(1格) 为： 图7-3 框式水平仪工作原理 水平仪的读数方法有直接读数法和平均读数法两种。 1)直接读数法 以气泡两端的长刻线作为零线，气泡相对零线移动格数作为读数，这种读数方法最为常用，见图7-4。 (a) (b) (c) 图7-4 直接读数法 图7-4a表示水平仪处于水平位置，气泡两端位于长线上，读数为“0”；图7-4b表示水平仪逆时针方向倾斜，气泡向右移动，图示位置读数为“+2”；图7-4c表示水平仪顺时针方向倾斜，气泡向左移动，图示位置读数为“-3”。 2)平均读数法 由于环境温度变化较大，使气泡变长或缩短，引起读数误差而影响测量的正确性，可采用平均读数法，以消除读数误差。 平均读数法读数是分别从两条长刻线起，向气泡