直线度误差的测量.doc

直线度误差的测量一、实验目的：1、掌握用水平仪测量垂直平面内的直线度误差的方法。2、掌握用作图法求直线度误差，用最小区域法评定直线度误差的方法。3、了解其他测量直线度误差的方法。二、实验仪器： 框式水平仪，水平仪的分度值为，桥板L=200mm三、实验原理：1、 框式水平仪的结构框式水平仪一般是制成200mm200mm的矩形框架，它们互相垂直平行，下方框边的上面装有一个水准器(密封的玻璃容器)，本实验用 i=0.02mml000mm框式水平仪。 水准器是一个具有一定曲率半径的圆弧形玻璃管，管内装有粘度很小的液体如乙醚或乙醇，不装满，留有一定长度的气泡，称水准气泡。我们就利用液体往低处流，气泡往高处跑的道理进行测量的。水准器玻璃管表面上的刻度相等，以圆弧中心相对称，其刻线间距为2 mm。 2、测量工作原理： 以自然水平面为测量基准(摸拟理想要素)。用节距法(又称跨距法)对被测直线进行逐段测量，得到各段的读数然后经过数据处理，就可以用作图法或计算法求出误差值。3、水平仪的读数方法：实验采用双向读数法。双向读数法读数较准确。具体方法是：把水准器的刻度分成两大区间：二基线内为负区闭，二基线外为正区间。如下图所示。读数时看气泡左基线相距几格，气泡右端相距右基线几格，分别以n左、n右表示，并带上“十”、“一”符号。气泡相对水平位置移动的格数由公式算出：N= （格） 式中： n左一一气泡左端相距左基线几格 n右一一气泡左端相距右基线几格 N一一水平仪的实际移动格数(水平仪读数)。绝对值前面的“”、“”符号的确定：我们约定，当整个气泡移向对称线的右边，绝对值前冠“”号，反之为“”号。例如上图a的读数为：上图b的读数：四、实验步骤1将水平仪、桥板擦干净，将被测面去毛刺并擦净。2初步调平被测表面（导轨、平尺、平板、工作台）。3用节距法测量。桥板节距（跨距）l由被测长度L划分成若干等分段确定之，跨距l一般为100250mm。将水平仪置于桥板上，从一端开始，逐段测量，做到相邻两段首尾相接。为使所作误差曲线图为实际形状误差的一致性，我们从左向右逐段进行测量。第一段的起点称为原点，第一段的末点是第1点，测得的读数表示该段末点相对起点的升降，将水平仪读数记于实验报告相应栏目中，然后将桥板连同水平仪滑移至第二段，使第一段末点（1点）与第二段的起点相衔接，就可测得第二点的读数。依此类推，直至测量完毕。4对测得值进行数据处理，用作图法求直线度误差f_。五、原始数据记录测点序号i012345水平仪读数Ni (格)0+1.5+2022相对原点读数累积值（格）0+1.5+3.5+3.5+1.51.5200 400 600 800 1000 1200 （mm）N（格）+4+3+2+10-1-2N=3.5图3-5 直线度误差曲线图按最小条件作包容区，得N包=3.5格，换算成线值是：f_=iLN= mm六、误差分析