水平仪的读数方法

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第二章 量具,2.6.1,框式水平仪的使用,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。,是机械设备安装、调试和精度检验的常用量仪。,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,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。,1,、结构,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。,2,、工作原理,3,、规格,外形尺寸（,mm,）,分度值,长,阔,高,组别,(mm/m),100,30,35,35,40,0.03,0.05,150,35,40,35,45,200,40,45,40,50,0.06,0.15,250,300,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,20.05=0.10mm,，现实际测量长度为,200mm,，是,1m,的,1/5,，所以，实际上中间比左端高,0.101/5=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,30.05=0.15mm,，现实际测量长度为,200mm,，是,1m,的,1/5,，所以，实际上中间比右端高,0.151/5=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,1,、结构,常用的框式水平仪，主要由框架和弧形玻璃管主水准器、调整水准组成。利用水平仪上水准泡的移动来测量被测部位角度的变化。,1-,框架,2-,主水准器,3-,调整水准,2,、原理,水平仪工作原理精度为,0.02mm/1000mm,的水平仪玻璃管，曲率半径,R=103132mm,，当平面在,1000mm,长度中倾斜,0.02mm,，则倾斜角,为：,tg,=0.02mm/1000=0.00002,=4,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：,=2R/3606060=2mm,3,、水平仪的读数方法,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,.,左图表示水平仪处于水平位置，气泡两端位于长线上，读数为“,0”,；中图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”,；右图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，向气泡移动方向读至气泡端点止，然后取这两个读数的平均值作为这次测量的读数值。,a,表示，由于环境温度较高，气泡变长，测量位置使气泡左移。读数时，从左边长刻线起，向左读数“,-3”,；从右边长刻线起，向左读数“,2”,。取这两个读数的平均值，作为这次测量的读数值：,-2+,（,-3,）,/2=-2.5,b,表示，由于环境温度较低，气泡缩短，测量位置使气泡右移，按上述读数方法，读数分别为“,+2”,和“,+1”,，则测量的读数值是：,+2+,（,+1,）,/2=+1.5,4,、水平仪的使用方法：,（,1,）框架水平仪的两个,V,形测量面是测量精度的基准，在测量中不能与工作的粗糙面接触或摩擦。安放时必须小心轻放，避免因测量面划伤而损坏水平仪和造成不应有的测量误差。,（,2,）用框架水平仪测量工件的垂直面时，不能握住与副侧面相对的部位，而用力向工件垂直平面推压，这样会因水平仪的受力变形，影响测量的准确性。正确的测量方法是手握持副测面内侧，使水平仪平稳、垂直地（调整气泡位于中间位置）贴在工件的垂直平面上，然后从纵向水准读出气泡移动的格数。,（,3,）使用水平仪时，要保证水 平仪工作面和工件表面的清洁，以防止脏物影响测量的准确性。测量水平面时，在同一个测量位置上，应将水平仪调过相反的方向再进行测量。当移动水平仪时，不允许水平仪工作面与工件表面发生摩擦，应该提起来放置。,（,4,）当测量长度较大工件时，可将工件平均分若干尺寸段，用分段测量法，然后根据各段的测量读数，绘出误差坐标图，以确定其误差的最大格数。,（,5,）机床工作台面的平面度检验方法如图所示，工作台及床鞍分别置于行程的中间位置，在工作台面上放一桥板，其上放水平仪，分别沿图示各测量方向移动桥板，每隔桥板跨距,d,记录一次水平仪读数。通过工作台面上,A,、,B,、,D,三点建立基准平面，根据水平仪读数求得各测点平面的坐标值。,误差以任意,300mm,测量长度上的最大坐标值计。标准规定允差见表,工作台直径,500,500,630,630,1250,1250,2000,在任意,300mm,测量,0.02,0.025,0.03,0.035,长度长允差值,测量大型零件的垂直度时，如图,a,所示，用水平仪粗调基准表面到水平。分别在基准表面和被测表面上用水平仪分段逐步测量并用图解法确定基准方位，然后求出被测表面相对于基准的垂直度误差。,测量小型零件时，如图,b,所示，先将水平仪放在基准表面上，读气泡一端的数值，然后用水平仪的一侧紧贴垂直被测表面，气泡偏离第一次（基准表面）读数值，即为被测表面的垂直。,(a)(b),（,6,）水平仪使用完后，应涂上防锈油并妥善保管好。,