水平仪使用方法

水平仪的使用方法

水平仪的使用方法:
一、水平仪的使用和读数水平仪是用于检查各种机床及其它机械设备导轨的不直度、机件相对位置的平行度以及设备安装的水平位置和垂直位置的仪器。水平仪是机床制造、安装和修理中最基本的一种检验工具。一般框式水平仪的外形尺寸是200×200mm，精度为0.02/1000。水平仪的刻度值是气泡运动一格时的倾斜度，以秒为单位或以每米多少毫米为单位，刻度值也叫做读数精度或灵敏度。若将水平仪安置在1米长的平尺表面上，在右端垫0.02毫米的高度，平尺倾斜的角度为4秒，此时气泡的运动距离正好为一个刻度。如图：1计算如下：水平仪连同平尺的倾斜角α的大小可以从下式中求出：由tgα= = =0.00002 则α=4秒从上式可知0.02/1000精度的框式水平仪的气泡每运动一个刻度，其倾斜角度等于4秒，这时在离左端200mm处（相当于水平仪的1个边长），计算平尺下面的高度H1为：tgα= =0.00002 H1=tgα×L1=0.00002×200=0.004(mm)由上式可知，水平仪气泡的实际变化值与所使用水平仪垫铁的长度有关。假如水平仪放在500mm长的垫铁上测量机床导轨，那么水平仪的气泡每运动1格，就说明垫铁两端高度差是0.01mm。另外，水平仪的实际变化值还与读数精度有关。所以，使用水平仪时，一定要注意垫铁的长度、读数精度以及单独使用时气泡运动一格所表示的真实数值。由此得知，水平仪气泡运动一格后的数值，是根据垫铁的长度来决定的。水平仪的读数，应按照它的起点任意一格为0。气泡运动一格计数为1，再运动一格计数为2，以此进行累计。在实际生产中对导轨的最后加工，无论采用磨削、精磨还是手工刮研，多数导轨都是呈单纯凸或单纯凹的状态，机床导轨的直线度产生曲线性也是少见的（加工前的导轨会有曲线性的现象）。测量导轨时，水平仪的气泡一般按照一个方向运动，机床导轨的凸凹是由水平仪的移动方向和该气泡的运动方向来确定。水平仪的移动方向与气泡的运动方向相反，呈凸，用符号“+”表示。水平仪的移动方向与气泡的运动方向相同，呈凹，用符号“-”表示。如果导轨是凸的情况下，水平仪（垫铁）从任意一个方向进行移动，水平仪的气泡向相反方向运动，如果导轨是凹的情况下，水平仪（垫铁）从任意一个方向进行移动，水平仪的气泡向相同方向运动，确定导轨的凹凸后，再根据所使用的垫铁长度和水平仪气泡运动格数和的一半进行计算，才能得到导轨的准确的直线度误差精度。 二、导轨直线度的检查调整和计算方法水平仪是测量机床导轨直线度的常用的仪器，是用来检查导轨在垂直平面内的直线度和在水平面内的直线度。用水平仪来进行调整导轨的直线度之前，应首先调整整体导轨的水平。将水平仪置于导轨的中间和两端位置上，调整到导轨的水平状态，使水平仪的气泡在各个部位都能保持在刻度范围内。再将导轨分成相等的若干整段来进行测量，并使头尾平稳的衔接，逐段检查并读数，然后确定水平仪气泡的运动方向和水平仪实际刻度及格数。进行记录，填写“+”“-”符号，按公式进行计算机床导轨直线度精度误差值。导轨直线度误差〈曲线图〉，在教材中所讲的是没有实际依据的，在生产现场适用很不方便，更不准确。它误导了人们的识别能力，在实际工作中不能应用，时常会给工作人员造成一种错觉。按此检查导轨直线度误差，是不能得到正确的精度数值的。例如：机床导轨平滑的凸或凹，在导轨的直线度误差〈曲线图〉中，都表示为一条直线。如果机床导轨前半段凸，后半段凹，在导轨直线度误差〈曲线图〉中，却表示该导轨呈凸。如果机床导轨前半段凹，后半段凸，在导轨直线度误差〈曲线图〉中，却表示该导轨呈凹。水平仪气泡沿一个方向运动，误认为是一条斜线（于水平面），这些现象在实际工作的测量检查中，经常发生争论，得不到统一，又没有具体的标准规定，只能按照书中的例题说明，错误的进行判断，给正常的生产工作带来了困难，造成了损失，使机床导轨的精度得不到保证。导轨直线度误差值的计算方法比较简单方便，误差精度准确，适合于现场工作人员的操作和应用。计算公式如下：导轨直线度误差值=格数和× ×水平仪精度×垫铁长度格数和——水平仪（垫铁）在导轨全长上移动时气泡运动所产生的格数和水平仪精度——一般200×200框式水平仪的精度为0.02/1000垫铁长度——指放在导轨上的移动部件，水平仪所使用的垫铁和工作台在书中提到的移动距离，作为一项计算数据是不够实际的，它代表不了任何的计算尺寸。移动距离是指在测量机床导轨时全长的分段，移动距离不等于垫铁长度，它不能用来作为计算中的数据，在测量机床导轨时应该采用垫铁的长度，在全长导轨上进行分段移动，调整机床导轨时用垫铁（小于工作台的长度）来进行，检查机床导轨的直线度误差值，水平仪一般放在工作台上进行测量，如图1所示。证明水平仪气泡的实际变化，是根据导轨上移动的部件长度来决定的。所以，检查机床导轨的直线度误差值，按照导轨的移动部件长度来计算，测量机床导轨时移动距离短，误差精度准确，形状清楚。在使用水平仪测量机床导轨时应注意重要的几个方面：部件的移动方向、水平仪气泡的运动方向、气泡变化的最大格数和在导轨上移动的部件（垫铁）长度。调整导轨直线度误差值时，应使用比较短的垫铁，测量的数值比较准确。使用的垫铁长度不同，测得的数值和形状也不一样。上例证明的公式用来计算机床导轨工作长度的直线度误差值，就是指机床导轨全部长度减去垫铁长度（工作台长度）后那段导轨的直线度误差。检查机床导轨直线度误差值时，应注意技术标准中的导轨工作长度和导轨全部长度。如测量机床导轨全部长度的直线度误差值，则采用下例公式进行计算：导轨全长直线度误差值= 该公式是在上例公式的基础上，加上了垫铁（工作台）下面的那段导轨的直线度误差值。在机械制造行业和实际生产现场一般不采用这种计算方法。 三、角度作图法角度作图法是根据水平仪气泡变化的规律来进行角度值的画法。纵坐标表示水平仪气泡的运动方向。水平仪的移动方向与该气泡的运动方向相反，表示导轨呈凸，纵坐标箭头向上；水平仪的移动方向与该气泡的运动方向相同，表示导轨呈凹，纵坐标箭头向下。横坐标表示水平仪的移动方向和导轨的长度，每段代表移动距离。例图：1证明水平仪气泡每运动1格，其倾斜角等于4秒。为了直观清楚，以导轨的另一头为中心，导轨长度为半径，画出弧线，在弧线上分成相等的段数，连接中心0点，每段的度数表示4秒和水平仪气泡的1格。根据导轨的凹凸，确定角度的方向，然后画出每次水平仪移动后测量到的格数，连接每个测量点，得出导轨的形状。例图：3所示，横坐标与导轨弧线之间最大的距离就是该导轨的直线度误差。因每段测量时水平仪的移动距离和该气泡的运动格数有误差，最后计算时，采用水平仪气泡运动的格数和，在机床导轨的形状凹凸不平的情况下，则采用角度作图法中的实际最大格数。如果水平仪从另一个方向进行移动，就将图：3按左右方向转180°，该导轨的形状在图中没有变化，在实际工作过程中可以简单的作图，将角度分成相等的等分，表示水平仪的格数，角度作图法能使工作人员直观准确地看到机床导轨的形状，便以技术精度的保留和存档。
沿路线方向设置水准点,建立路线的高程控制,称为基平测量。

水平仪怎么用

1、确定两观测点中间位置，打开三脚架并使高度适中，使三只脚拉伸长度相同，扭紧制动螺旋。

2、调节脚螺旋，使圆水准气泡居中，用望远镜准确瞄准目标，定位测量的位置。

3、用十字丝的中丝在水准尺上读数，从小数向大数读，读四位。

4、目标高=后尺读数+后视高-前尺读数。

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水平仪共同特点

电子水准仪是以自动安平水准仪为基础，在望远镜光路中增加了分光镜和探测器(CCD),并采用条码标尺和图像处理电子系统二构成的光机电测一体化的高科技产品。采用普通标尺时，又可象一般自动安平水准仪一样使用。它与传统仪器相比有以下共同特点：

1) 读数客观。不存在误差、误记问题，没有人为读数误差。

2) 精度高。视线高和视距读数都是采用大量条码分划图象经处理后取平均得出来的，因此削弱了标尺分划误差的影响。多数仪器都有进行多次读数取平均的功能，可以削弱外界条件影响。不熟练的作业人员业也能进行高精度测量。

3) 速度快。由于省去了报数、听记、现场计算的时间以及人为出错的重测数量，测量时间与传统仪器相比可以节省1/3左右。

参考资料来源：百度百科-水准仪

水平仪怎么使用的

水平仪刻度值用角度（秒）或斜率来表示，它的含义是以气泡偏移一格工作倾斜的角度表示，或以气泡偏移一格工作表面在一米长度上倾斜的高度表示。

由于水平仪的使用倾角很小，所以tg，如tg4 4弧度=0.02mm/1000mm，测量时使水平仪工作面紧贴被测表面，待气泡稳定后方可读数。如需测量长度为L的实际倾斜值则可通过下式进行计算。

实际倾斜值=标称分度值L偏差格数；例如：标称分度值为0.02mm/m，L=200mm，偏差格数为2格，则实际倾斜值=0.02/1000*200*2=0.008mm。 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零位进行检查或调整。

水平仪零位检查和调整方法，将被校水平仪放在大致水平的平板上，紧靠定位块，待气泡稳定后以气泡的一端读数为a1。

然后将水平仪调转180方位，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，即=(a1-a2)/2格。如果零位误差超赤许可范围，则需调整零位机构。

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水平仪的原理：

水平仪的水准管是由玻璃制成，水准管内壁是一个具有一定曲率半径的曲面，管内装有液体，当水平仪发水平仪工作原理生倾斜时，水准管中气泡就向水平仪升高的一端移动，从而确定水平面的位置。

水准管内壁曲率半径越大，分辨率就越高，曲率半径越小，分辨率越低，因此水准管曲率半径决定了水平仪的精度。

水平仪主要用于检验各种机床和工件的平面度、直线度、垂直度及设备安装的水平位置等。特别是在测垂直度时，磁性水平仪可以吸咐在垂直工作面上，不用人工扶持，减轻了劳动强度，避免了人体热量辐射带给水平仪的测量误差。

水平仪底面及侧面长度均为200mm的直角形结构，精度一般为（0.02-0.025）mm/m，若用户有特殊要求，可单独定制。水平仪调零结构有独特之处，较常规结构相比：

1、调零容易。

2、调整后，零位不易变动。水平仪底V型槽面绕芯轴转动5时，若气泡移动，可通过调整螺钉2来达到要求，该项在出厂时已调整好，一般不变。

参考资料来源：百度百科-水平仪

如何正确的使用水平仪？

水准仪的使用包括：水准仪的安置、粗略整平仪器、瞄准水准尺、精略整平仪器、读数五个步骤。

1、安置

首先，打开三脚架，高度适中，使三脚架头部大致水平，检查三脚架是否牢固，打开仪器箱，将水平仪连接到三脚架上，如下图所示。

2、粗平

然后，水平气泡通过使用底部螺旋放置在圆索引圆中。在调平过程中，气泡的移动方向与拇指的移动方向相同，如下图所示。

3、瞄准

接着，把望远镜转到远处的背景，转动目镜聚焦螺钉，使十字线最清晰。然后松开固定螺钉，转动望远镜，用水平尺对准瞄准门与准直的连接，拧紧固定螺钉。最后转动物镜瞄准螺钉，使水平仪清晰地落在十字丝平面上，再转动微螺钉，使水平仪图像倾斜在十字丝的侧面，如下图所示。

4、精平

然后，微倾水准仪的水准管顶部装有一组棱镜，可将水准管气泡的两端折射到镜管旁相应的水准观测窗内。如果气泡在中间，气泡两端的图像将符合抛物线类型，指示视线的水平。注：气泡左半部分的运动方向总是与右拇指的运动方向不一致。

5、读数

最后，用十字准线把水准仪上的读数剪下来，水准仪多为倒置望远镜，读数应自上而下进行。首先估计并读取毫米级读数，然后报告所有读数。注意水平仪的使用必须按上述顺序进行，不得颠倒，特别是读数前的气泡调整，必须在读数前进行，如下图所示。

注意事项：

1、立尺时，站在水平尺后，双手托住尺，使尺保持垂直。

2、前视和后视距可以通过步骤先估计，使得前后视距大致相等。

3、阅读前，应仔细瞄准光线，消除视差。

4、观测过程中不得进行粗平。当圆水准仪气泡偏离时，应将仪器调平，重新进行观测，每次读数完毕。

5、测量完成后，应立即检查。一旦误差超过极限，应立即重新测试。