条式水平仪的工作原理

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水平仪是一种测量小角度的常用量具。在机械行业和仪表制造中,用于测量相对于水平位置的倾斜角、机床类设备导轨的平面度和直线度、设备安装的水平位置和垂直位置等。按水平仪的工作原理不同可分为:气池水平仪和电子水平仪两种。按水平仪的外形不同又可分为:桓式水平仪和条式水平仪两种。

水平仪用高级钢料制造架座,经精密加工后,其架座的底座必须平整,座面中央装有纵向长圆曲形状的玻璃管,在右端附加横向小型水平玻璃管,管内充满乙醚或酒精,并留有一小气泡,它在管中永远位于最高点。

当水平仪发生倾斜时,气泡就向水平仪升高的一端移动,水准泡内壁曲率半径越大分辨率越高,曲率半径越小,分辨率越低,因此水准泡的曲率半径决定了水平仪的精度。

玻璃管上在气泡两端均有刻度分划,一个刻度的示值为水平仪的分度值也表示水平仪精度,数控机床安装调试常用的水平仪精度为0.02mm/1000mm。在THWSKW-2A型机械十字滑台的底座平板安装水平调试小,使用的是条式气泡水平仪,如图所示。

条式水平仪的工作原理

图 条式水平仪

条式水平仪的使用方法

①测量时使水平仪工作面紧贴被测表面,待气泡静止后方可读数。

②水平仪的分度值是主水准泡的气泡移动一个刻度所产生的倾斜比,以一米为基准长的倾斜高与底边的比表示,如需测量长度为L的实际倾斜值则可通过下式进行计算。

③实际倾斜值=标称分度值×L×偏差格数。

④例如:水平仪标称分度值为0.02mm/1000mm,L=200mm,偏差格数为2格。

⑤则:实际倾斜值为0.02/1000×200×2=0.008mm。

⑥为避免由于水平仪零位不准而引起的测量误差,因此在使用前必须对水平仪的零位进行检查或调整。

水平仪零位检查和调整方法:

将被检水平仪放在已调到大致水平位置的平板上(或机床导轨上),紧靠定位块,待气泡稳定后以气泡的一端读数为a1,然后按水平方向调转180°,准确地放在原位置,按照第一次读数的一边记下气泡另一端的读数为a2,两次读数差的一半则为零位误差=(a1-a2)/2格。如果零位误差已超过许可范围,则需调整零位机构。

条式水平仪的使用注意事项

(1)测量前,应认真擦拭测量表面并去除油渍,检查测量表面是否有划伤、锈蚀、毛刺等缺陷。

(2)测量前检查水平仪零位是否正确。

(3)测量时,应尽量避免温度的影响,水平仪内液体对温度影响变化较大,因此,应注意手热、阳光直射、哈气等因素对水平仪的影响。

(4)使用中,应在垂直水准泡的位置上进行读数,以减少视差对测量结果的影响。

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