水平仪测量直线度

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导轨直线度测量方法

导轨直线度测量方法
导轨直线度的测量方法有多种，以下是一些常见的方法：
1. 水平仪检测：水平仪是检测导轨直线度的常用仪器，使用方便且检测精度较高。

通过观察水平仪的读数，可以判断导轨的直线度误差。

2. 光学平直仪检测：光学平直仪可用来检测导轨在垂直面和水平面的直线度误差，且精度较高。

但光学平直仪的安装调整较为复杂，需请专业的计量人员操作。

3. 钢丝和读数显微镜检测：对于行程长度大于米的机床，当导轨直线度要求不太高时，可用钢丝和读数显微镜对导轨在水平面的直线度进行检测。

因为钢丝的直径误差对检测精度有直接影响，所以精度不太高。

4. 检查棒和百分表检测：对于行程长度小于等于米的机床，可用检查棒和百分表检测机床床鞍沿导轨的运动在水平面的直线度误差。

5. 节距法测量：一般导轨直线度通常利用水平仪与桥板采用节距法来测量，根据得到的一条近似于导轨实际线的误差曲线来确定导轨的直线度误差。

6. 直尺反转测量误差分离法：在高精度导轨直线度的测量中，由于导轨本身直线度等级与检测工具直线度等级处于一个数量级上，节距法无法将导轨与工具的直线度误差分离开来。

这时需要使用“直尺反转测量误差分离法”来进行误差的有效分离。

以上方法中，无基准测量是被测面上取一定量的测试点，对测量数据进行一定方法的处理。

有基准测量则是将被测直线与所选的标准直线进行比较。

在实际操作中，可以根据导轨的类型、精度要求以及实际条件选择适合的测量方法。

框式水平仪测量直线度的公式

框式水平仪测量直线度的公式标题：框式水平仪测量直线度的公式导言在工程和科学领域中，精确测量直线度是十分重要的。

而框式水平仪正是一种常用的测量工具，它能够帮助工程师和科学家们快速准确地判断一条直线的水平度。

本文将深入探讨框式水平仪测量直线度的公式，并对这一主题进行全面评估。

一、框式水平仪的原理和结构框式水平仪是一种利用液体表面张力原理来测量水平度的仪器。

它通常由一个具有凸凹两端的V字槽和一条水平的气泡管组成。

当气泡位于V字槽的中央时，表示被测直线水平。

这种设计使得框式水平仪在测量时十分稳定且精确。

二、框式水平仪测量直线度的公式推导假设被测直线的长度为L，测量框式水平仪两端距离为D，且V字槽的夹角为θ。

根据三角函数的定义，我们有：tan(θ) = (D/2) / L根据上式可得：θ = arctan((D/2) / L)框式水平仪测量直线度的公式与被测直线的长度和框式水平仪的结构参数有着密切的关系。

三、框式水平仪测量直线度的误差分析在实际测量中，框式水平仪的测量误差主要取决于以下因素：1. V字槽夹角的制造精度2. 气泡管的灵敏度和制造精度3. 框式水平仪的使用环境和操作方法这些因素对测量结果都会产生一定的影响，因此在实际工程中需要对框式水平仪进行仔细的校准和使用。

结论框式水平仪是一种十分重要的测量工具，它能够帮助工程师和科学家们准确地测量直线的水平度。

框式水平仪测量直线度的公式，是基于液体表面张力原理和三角函数的推导，能够帮助我们更好地理解测量的原理和方法。

在实际使用中，我们需要注意框式水平仪的结构和环境因素，以确保测量结果的准确性和可靠性。

个人观点在工程测量中，框式水平仪是一种简单且实用的工具，它在测量直线度和水平度上具有不可替代的作用。

对于工程师和科学家来说，深入理解框式水平仪测量直线度的公式，能够帮助他们更好地应用和改进这一测量工具，从而提高工作效率和数据准确性。

总结通过本文的探讨，我们对框式水平仪测量直线度的公式进行了全面评估。

合像水平仪对导轨直线度误差的测量

ＴｈｅＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆＧｕｉｄｅＳｔｒａｉｇｈｔｎｅｓｓＥｒｒｏｒｗｉｔｈｔｈｅＣｏｍｐｏｓｉｔｅＩｍａｇｅＧｒａｄｉｅｎｔｅｒＣＵ０Ｌｉ．ＣＨＡＮＧＧｕｏ — ｙｏｎｇ
ｓｉｔｉｏｎｄｅｖｉａｔｉｏｎｏｆｐｌａｎｅｔｏｌｅｖｅｌｐｌａｎｅｏｒｐｌａｎｅｔｏｖｅｒｔｉｃａｌｐｌａｎｅ．ＩｔＳｃｏｍｍｏｎｌｙｕｓｅｄｉｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎｓｔｌｌａａｔｉｏｎ，ｄｅｂｕｇｇｉｎｇａｎｄ
ｔ１．Ｎ８崎ｉｎｇＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎ８畸ｉｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１００４６。Ｃｈｉｎａ；
２．ＮａｎｊｉｎｇＴｕＭａｃｈｉｎｅｒｙＣｏ．，Ｌｔｄ，ＮａｎｊｉｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１００３７，Ｃｈｉａ）ｎ
ｂｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅａｃｔｕａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ，ｗｈｉｃｈｈａｓｓｔｒｏｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｖａｌｕｅ．
ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｉｎｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅ，ｔｈｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｐｉｒｎｃｉｐｌｅｏｆｃｏｍｐｏｓｉｔｅｉｍａｇｅｇｒａｄｉｅｎｔｅｒｉｓｍａｉｎｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｔｈｅｍｅａｓ —

合像水平仪测量直线度误差

合像水平仪测量直线度误差一、实验目的：掌握用合像水平仪测量直线度误差的方法及数据处理二、实验内容：用合像水平仪测量直线度误差三、测量原理直线度误差通常按与理想要素比较的原则进行测量，其测量原理如图2-1 所示。

用准直光线、水平面或高精度平板的平面构成一条模拟理想直线L，将被测实际直线L′与模拟理想直线进行比较，若能直接测出被测的实际直线上各点相对于理想直线的绝对距离y 0、y1、…、y n，或相对偏距Δ0、Δ1、…、Δn，这种测量方法称之为直接测量法。

若每次测量的读数仅反映相邻两测点的相对高度差δ0、δ1,δ2、…、δn，通过累加（即ΔK = ∑δi）后，才能获得相对偏距，则这种测量方法称之为间接测量法。

不管采用哪种测量方法，其最终目的都是要按各测点的相对偏距，作出被测实际直线的折线图，最后按最小条件确定被测实际直线相对于理想直线的变动量，即直线度误差值。

四、测量仪器合像水平仪的结构如图2-3 所示，其示值范围为± 10mm/m ，分度值为 2 ″（相当于i ＝0 .01mm/m ）。

合像水平仪的水准器1是一个封闭的玻璃管，内装乙醚或酒精，并留有一个小气泡。

将合像水平仪安置在桥板上，当桥板的两接触点所组成的连线平行水平面时，气泡处在水准器的正中。

此时，通过合像棱镜2，将气泡两端的半像汇聚到放大镜3之下，出现图2-3（b）所示的两半像端对齐的结果。

当桥板的两接触点所组成的连线相对于水平面偏斜时，气泡偏高水准器的中心，两半像端错开Δ（图2-3（c）所示）。

此时转动刻度盘8 将水平仪重新调平，使气泡两半像端对齐，然后通过读数系统7 (分度值lmm/m）和刻度盘8(分度值0.01mm /m ），即可确定测量读数。

用合像水平仪测量所获得的每个读数也仅仅只反映桥板两接触点的相对高度差δ i 。

五、测量步骤1、将导轨全长分成长度相等的若干小段，确定相邻两测点之间的距离（节距），按节距调整桥板的两圆柱中心距。

水平仪测量导轨直线度误差数据的处理方法

科技风2017年8月下机械化工D O I:10. 19392/ki. 1671-7341.201716143水平仪测量导轨直线度误差数据的处理方法戴国东江苏省常州技师学院江苏常州213017摘要:在机床导轨的制造、装配、检修过程中，经常要对导轨精度进行检查和测量。

特别要对导轨直线度误差进行检查和测定，并对测量数据要进行数据处理，以便求出导轨直线度线性误差值。

本文对水平仪测量导轨直线度误差数据的处理方法作详尽论述。

关键词：水平仪;直线度误差；曲线图；数据处理1用水平仪测量导轨直线度误差的方法如下首先初步调平导轨，将导轨分段，用水平仪依次首尾相接逐段测量，并记录下各段的误差读数，注意正、负和零。

其次，在平面直角坐标系中，根据导轨各段的测量读数作误差曲线图，作图时横坐标为导轨长度，纵坐标为水平仪误差读数，每后一段的读数必须在前一段读数的基础上叠加上去，并确定最大误差的位置和格数。

或直接根据导轨各段原始读数采用计算法确定最大误差的位置和格数。

然后根据公式.=n •i • 1将最大误差格数（角值）换算成线性误差值（毫米）。

公式中：.一一导轨直线度线性误差值'm m)；n—最大误差格数;i—水平仪精度;1—-导轨分段测量长度（mm)。

2在进行上述过程时，要注意下列几方面问题'1)作误差曲线第一段应从坐标原点）O*开始，其余各段依次首尾相连，当格数为“ + *时，线段向上倾斜“/”；格数为“2时，线段向下倾斜“\*;格数为“〇*时，线段平行于X轴。

(2)首尾连线“12”，一定从原点开始，通过尾点。

图1为正确作法，图）为错误作法。

(3)曲线图中最大误差格数一定是曲线最高点在垂直于水平坐标(X轴）方向上两平行线间的格数，也就是y轴方向的格数，而不是两平行线间距离的格数，图3为正确作法，图4为错误作法。

+1+1+0.5+0.50-0.5-0.5-0.5图4错误误差曲线图这是因为在作图时，纵坐标和横坐标所取的比例是不同的，纵坐标y轴的比例是放大的，且放大倍数很大，横坐标x轴的比例是缩小的，缩小倍数也很大，当x轴或y轴所取的比例不同时，对同一组测量数据包容线之间的垂直距离也不同，因此在图上的两包容线之间的垂直距离是没有实际意义的，而包容线之间的y轴坐标方向的距离却始终不变。

用合像水平仪测量导轨直线度误差及数据处理

3．数据处理
将测量读数值依次填入实验记录中，并进行数据处理。为了作图和计算方便，最好用简化读数，即将各测点的读数平均值同减一个数而得出相对差（见例题）。按上述方法测量若干次，取其中最大的直线度误差作为被测件的评定值。
4．示例
用合像水平仪测量一窄长平面导轨的直线度误差，仪器的分度值为 0.01mm／m，选用的桥板跨距 L=200mm（用合像水平仪底座为跨距）。解：将导轨分为 n=10 测量段，顺测（从首点至终点）、回测（由终点至首点）各一次，测得的数据列入表 1。为了便于数据处理，将各测点的读数平均值 ai 同减一个数 a 来得出相对差
图 1 合像水平仪外形及结构原理
使用时将合像水平仪放在被测表面上，或将其置于跨距为 L 的桥板（图 2）上相对不动，再将桥板放于被测表面上。
图 2 桥板图
图 3 气泡成像
通过两光学棱镜将气泡两端像的一半多次反射，可从窗口看到汽泡两端的半边像。如果被测表面无直线度误差，此时水准器上的汽泡处于两棱镜的中间位置，气泡两端的半边像合在一起，其视场如图 3 (a)所示。若被测表面不直或安放位置不理想（即与大地水准面有一微小倾斜角），导致汽泡移动，此时两半边像错开，其视场如图 3(b) (c)所示。将合像水平仪置于 1m 长的被测表面上，若该段表面有一微小倾角，水准器的汽泡向右偏移，则从窗口内看到的两半边合像右半长些，左半边短些，此时将读数装置朝“十”方向旋转带动螺杆向下移动，经杠杆作用，水准器处于水平位置。在这一过程中，可以见到左半边像逐渐增长，右半边像逐渐缩短，直到两半边像逐渐重合，转动读数装置带动刻度盘（圆周等分 100 刻度）转过的格数，即是合像水平仪在 1m 长度上倾斜的高度差。对合像水平仪进行读数时，应先从毫米刻度标尺读整数，再从刻度盘上读小数；转动读数旋钮带动刻度盘转一圈（100 格刻度）时，精密螺杆带动刻度指标移动 1mm，所以，刻度盘上每一格，代表仪器在 1m 长度上高度差为 0.01mm。例如：毫米刻度指标所指刻度是 3mm 多一点，刻度盘上刻度为 14 格（即 0.140mm），则合像水平仪的读数值为 3.140mm。注意：由于本实验直线度误差很小，没有超过 1mm，可不读毫米刻度，这样更为简捷。

直线度和平面度的测量

直线度和平面度的测量一、直线度的测量常用的测量方法有直尺法、准直法、重力法和直线法等；直尺法常用直尺、平尺等以光隙法和指示表法等进行测量。

它以石英直尺、平尺的测量面作为已知平面与被测直线比较，通过电学式长度传感器或测高仪或量表记录被测直线与基准的比较值来测量直线度光学自准直法用自准直仪测量。

将被测全长分成若干段,测出各段的倾斜角。

通过作图或计算求出直线度。

重力法利用液体自动保持水平或重物自动保持铅直的重力现象测量直线度。

常用的量仪是水平仪，也有利用液体的水平面作为测量面与被测面比较来测量直线度误差的。

直线法利用钢丝和激光束等测量直线度。

此外，还可以利用平晶、激光干涉仪及其直线度测量附件测量直线度误差，测量精确度很高。

..1、自准直原理简介：自准直仪将一个刻线的图像以平行光束（准直光）的形式投射到反射镜上，该反射镜将其光束反射回自准直仪。

这就是自准直图像。

如果反射镜与光轴垂直，则光束将反射回其自身。

如果反射镜倾斜一个角度α，则其反射光将以角度 2α反射回来。

根据反射光的倾斜程度，自准直图像会以更大或更小的角度发生位移。

通过测量自准直图像在X轴及Y轴上的位移可以测得反射镜的角度变化。

2、准直仪的应用（1）使用前的准备自准直仪放置一定要稳固可靠、位置合适，跟被测物尽量在一直线上；反射镜也应该尽量与被测直线垂直，反射面应保持清洁；选择合适的桥板，一般选择桥板的长度为200mm；当被测直线太长时可以增大桥板长度；反射镜在近距离时，先调整准直仪左右上下找到反射回来的分划板光斑；然后将反射镜往远处缓慢移动，分划板光斑肯定会左右上下移动，调节准直仪，尽量使光斑在中心。

当分划板图像模糊、淡化到将要看不清时，停止反射镜的移动，调节反射镜左右上下角度，使光斑清晰后，继续移动，直到到达被测直线最远端光斑清晰为止；（2）直线度的测量反射镜调整好后，开始直线度的测量了。

将反射镜移动到离准直仪最近端，读得准直仪的读数，并记录；再移动反射镜桥板的长度后，停下再读数再记录，直到反射镜到达最远端为止；例如记录数据为：15′30″，15′36″，15′40″，15′27″，15′24″.设第一个数据为0点，数据依次为：0″，6″，10″，-3″，-6″；记录的数据是角度需转化为距离；H=tgɑ*Lɑ=1″L=桥板长度桥板长度就定为200mm；H=tg(1/3600×π/180)*200=200π/648000=0.001数据依次为：0µm，6µm，10µm，-3µm，-6µm若桥板长度为400mm；则ɑ=1″时H=0.002数据依次为：0µm，12µm，20µm，-6µm，-12µm若桥板长度为100mm；则ɑ=1″时H=0.0005数据依次为：0µm，3µm，5µm，-1.5µm，-3µm即H=桥板长度/200*ɑ（ɑ单位为秒）（3）数据处理数据处理有1）图解法2）旋转法3）列表计算法4）解析法我公司现使用的是图解法，下面讲述图解法的详细运用以桥板200为例，数据为0µm，6µm，10µm，-3µm，-6µm；然后累加得：0µm，6µm，16µm，13µm，7µm以横坐标X表示测量间距，纵坐标表示量值。

水平仪测量导轨直线度误差数据的处理方法

水平仪测量导轨直线度误差数据的处理方法作者：戴国东来源：《科技风》2017年第16期摘要：在机床导轨的制造、装配、检修过程中，经常要对导轨精度进行检查和测量。

特别要对导轨直线度误差进行检查和测定，并对测量数据要进行数据处理，以便求出导轨直线度线性误差值。

本文对水平仪测量导轨直线度误差数据的处理方法作详尽论述。

关键词：水平仪；直线度误差；曲线图；数据处理1 用水平仪测量导轨直线度误差的方法如下首先初步调平导轨，将导轨分段，用水平仪依次首尾相接逐段测量，并记录下各段的误差读数，注意正、负和零。

或直接根据导轨各段原始读数采用计算法确定最大误差的位置和格数。

然后根据公式△= n·i·l将最大误差格数（角值）换算成线性误差值（毫米）。

公式中：△——导轨直线度线性误差值（mm）；n——最大误差格数；i——水平仪精度；l——导轨分段测量长度（mm）。

2 在进行上述过程时，要注意下列几方面问题（1）作误差曲线第一段应从坐标原点“O”开始，其余各段依次首尾相连，当格数为“+”时，线段向上倾斜“/”；格数为“-”时，线段向下倾斜“＼”；格数为“O”时，线段平行于x轴。

（2）首尾连线“I-I”，一定从原点开始，通过尾点。

图1为正确作法，图2为错误作法。

（3）曲线图中最大误差格数一定是曲线最高点在垂直于水平坐标（x轴）方向上两平行线间的格数，也就是y轴方向的格数，而不是两平行线间距离的格数，图3为正确作法，图4为错误作法。

这是因为在作图时，纵坐标和横坐标所取的比例是不同的，纵坐标y轴的比例是放大的，且放大倍数很大，横坐标x轴的比例是缩小的，缩小倍数也很大，当x轴或y轴所取的比例不同时，对同一组测量数据包容线之间的垂直距离也不同，因此在图上的两包容线之间的垂直距离是没有实际意义的，而包容线之间的y轴坐标方向的距离却始终不变。

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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。
电子水平仪原理
电子式水平仪，它用来测量高精度的工具机，如NC车床、铣床、切削加工机、三次元量床等床面，其灵敏度非常高，若以测量时可左右偏移25刻度计算，测量工件只在一定的倾斜范围内均可测量。电子水平仪的主要原理有电感式和电容式等两种。根据测量方向不同还可分为一维和二维电子水平仪.
万向水平仪
圆柱水平仪
一体化水平仪
迷你水平仪
便携式钥匙扣水平仪
圆形气泡水平仪
框式水平仪
条式水平仪
激光水平仪
掌上激光水平仪
直角激光水平仪
水平尺
ห้องสมุดไป่ตู้
车载坡度水平仪
电子式水平仪
浴室工程水平仪（电子激光）
工作原理
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。
水平仪测量
中职教育
水平仪

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。
水平仪分类

按水平仪的外形不同可分为：万向水平仪，圆柱水平仪，一体化水平仪，迷你水平仪，相机水平仪，框式水平仪，尺式水平仪；按水准器的固定方式又可分为：可调式水平仪和不可调式水平仪。

电感式原理：当水平仪的基座因待测工件倾斜而倾斜时，其内部摆锤因移动所造成感应线圈的电压变化。电容式水平仪其测量原理为一圆形摆锤自由悬挂在细在线，摆锤受地心重力所影响，且悬浮于无摩擦状况。摆锤的两边均设有电极且间隙相同时电容量是相等，若水平仪受待测工件所影响而造成，两间隙不同距离改变即产生电容不同，形成角度的差异。