框式水平仪的使用
框式水平仪的使用
框式⽔平仪的使⽤框式⽔平仪的使⽤⽔平仪是⽤来检验平⾯对⽔平或垂直位置的偏差。
由于⽔平仪的构造简单，使⽤⽅便，测量精度较⾼，因此，在机械设备安装⼯作中，成为不可缺少的测量仪器。
1、⽔平仪的种类及构造⽔平仪的种类有：条形⽔平仪(或称钳⼯⽔平仪)、框式⽔平仪、光学合象⽔平仪。
条形⽔平仪：它只能⽤来检验平⾯对⽔平位置的偏差。
框式⽔平仪：它的各个边相互准确地交成90°⾓，所以它不但能检验平⾯对⽔平位置的偏差，还可以检验平⾯对竖直位置的偏差。
框式⽔平仪的主要零件由作测量基准⽤的⾦属体，读数⽤的主⽔准器和定位⽤的⽔准器等组成。
其框架为铸造结构,并且经过精加⼯处理，在框架上镶有读数⽔准器和定位⽔准器。
在读数⽔准器上刻有红线⼩格，其间距约为2mm。
当被测量⾯不平时，⽓泡就向⾼的⽅向移动，视⽓泡移动格数多少，就计算出被测表⾯⽔平偏差的⼤⼩。
条形⽔平仪和框式⽔平仪的规格主要分成四种，按主⽔准器的刻度值,每种⼜分成四种精度等级:2、⽔平仪的测量⼯作原理⽔平仪是⼀种测⾓仪器，其主要⼯作部分是⽔准器，⽔准器是⼀个封闭的玻璃管,内装有⼄醚或酒精，并留有⼀个⽓泡，这个⽓泡永远停在玻璃管的最⾼点。
如果⽔平仪在⽔平或垂直位置时,⽓泡就处于玻璃管的中间位置，若⽔平仪倾斜⼀个⾓度，⽓泡就向左或向右移动到最⾼点，根据移动距离，可知道平⾯的⽔平度及不垂直度的偏差。
读数精度含义:⽔平仪读数精度,如图所⽰,将⼀读数精度为0.02／1000的⽔平仪安放在lm长的⽔平尺上(直尺为理想⽆变形尺)，在右端垫起0．02mm，平尺便倾斜⼀个⾓度a，此时，⽔准器⽓泡移动距离正好为⼀个刻度，这表明此⽔平仪是精确的。
⽔平仪同平尺的倾斜⾓a的⼤⼩，可从下式求出：tga= ΔH/L=0.02/1000=0.00002 , a≈ 4″从上式可知：0．02／1000的⽔平仪的⽓泡每移动⼀个刻度，其倾斜⾓将变化4″(秒)。
⼯作时应将⽔平仪安置在被检验的⼯作表⾯上，每次移动都将后⽀点在原来的前⽀点处，新的⽀点将会升⾼或降低，就会引起⽔泡相应的移动，此时由⽔准器刻度视其偏斜了⼏格，计算仪器的实际倾斜度时，应从下式求出：实际倾斜度=刻度值×L×偏差格数⽔平仪的实际倾斜度与⽀点距离有关。
框式水平仪使用方法
框式水平仪使用方法一、工作原理气泡水平仪的玻璃管内壁是一个含有一定曲率半径的曲面，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该产品的精度。
二、产品用途水平仪主要用于检验各种机床和工件的平面度、平直度、垂直度及设备安装的水平性等。
三、产品规格水平仪按不同用途制造成框式水平仪、条式水平仪和二种形式。
四、仪器结构水平仪主要由体身，水准泡系统及调整机构组成。
体身可测量基面，水准泡用作读数反应出体身测量基面的真实数据，调整机构用作调整水平仪，采用m5×0.5细螺纹和多齿弹簧圈，确保零位的稳定性和可调性。
五、使用方法测量时使水平仪工作面紧贴被测表面，待气泡静止后主可读数。
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：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，则需高速零位机构，另一种方法不需精调零位，也可找出相对零位点，如图所示将水平仪放在平面上，等气泡稳定后，读右端数为读a1,将水平仪按水平方向调转180°，准确的放在第一次位置上，待气泡稳定后，再读右端读数为a2，两次读数差的一半位置为相对零位点；以相对零位点为基准，方可测量水平仪，相对零位点为基准线向右边过1.5格。
框式水平仪框式水平仪的工作原理及使用方法
框式水平仪框式水平仪的工作原理及使用方法框式水平仪的工作原理及使用方法图(1-1)是常用的框式水平仪，主工由框架1和弧形玻璃管主水冷器2、调整水准3组成。
利用水平仪上水准器泡的移动来测量被测部位角度的变化。
框架的测量面的平面和V形槽，V形槽便于在圆柱上面测量。
弧形玻璃管的表面上有刻线，内装乙醚(或酒精)并留有一个水准泡，水准泡总是停留在玻璃管内的最高处，若水平仪倾斜一个角度，气泡就向左或向右移动，根据移动的距离(格数)，直接或通过计算即可知道被测工件的直线度，平南度或垂直度误差。
水平仪的工作原理(图1-2)，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θ为: Tgθ==0.00002 θ=4”水准泡转过的角度应与平面转过和角度相等，则水准泡移动的距离(1格)为: a=,,2mm水平仪的读数方法有直接数法和平均读数法两种。
(1)直接读数法:以气泡两端的长刻线作为零线。
气泡相对零线移动作为读数，这种读数方法最为常用，见(1-3图)。
图1-3(a)表示水平仪处于水平位置，气泡两端处于长线上，读数为“0”;图1-3(b)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”;图1-3(C)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，使气泡变长或变短，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。
一、工作原理气泡水平仪的玻璃的玻璃管内壁是一个肯有一定曲率半径的曲面，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该产品的精度。
二、产品用途水平仪主要用于检验各种机床和工件的平面度、平直度、垂直度及设备安装的水平性等。
三、产品规格水平仪按不同用途制造成框式水平仪、条式水平仪和二种形式. 四、仪器结构水平仪主要由体身，水准泡系统及调整机构组成。
水平仪的使用方法和注意事项
水平仪的使用方法和注意事项框式水平仪的使用方法和注意事项使用办法：1、框式水平仪的两个V形测量面是测量精度的基准，在测量中不能与工件的粗拙面接触或摩擦。
安放时必需小心轻放，防止因测量面划伤而损坏程度仪和形成不该有的测量误差。
2、用框式水平仪测量工件的垂直面时，不能握住与副旁边面相对的部位，而用力向工件垂直平面推压，如许会因程度仪的受力变形，影响测量的精确性。
准确的测量办法是手握持副测面内侧，使框式水平仪平稳、垂直地（调整气泡位于中心地位）贴在工件的垂直平面上，然后从纵向水准读出气泡挪动的格数。
3、运用框式水平仪时，测量前应认真清洗水平仪的工作面和被测件表面,保证框式水平仪工作面和工件外表的洁净，以避免脏物影响测量的精确性。
测量水平面时，在同一个测量位置上，应将框式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外表发作摩擦，应该提起来放置。
测量时使水平仪工作面紧贴被测表面，待气泡静止后主可读数,测量时应在垂直于水准泡的位置上读数.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=0.008mm0.02mm/m×2=0.04mm/m，0.04mm/m×0.2m=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的零位进行检查或调整。
技术要求1、外观，水平仪工作面与外表面上，不得有砂眼、裂纹、划碰伤、锈蚀和喷漆、电镀层胶落等影响使用或明显影响外观质量的缺陷；水准泡应透明、清晰、不得有影响观察和读数的缺陷；各种标志应正确、清晰。
2、相互作用，水平仪各部件安装应牢固，机构应调整方便，反应灵敏。
在调节零位时，能保证零位误差不大于1／10分度。
调整后静置四小时，其示值变化应不大于1／4分度。
3、主体材质，水平仪主体应采用刚性、耐磨性及稳定性能良好的材料制造。
框式水平仪框式水平仪的工作原理及使用方法
框式水平仪的工作原理及使用方法图（1-1）是常用的框式水平仪，主工由框架1和弧形玻璃管主水冷器2、调整水准3组成。
利用水平仪上水准器泡的移动来测量被测部位角度的变化。
框架的测量面的平面和V形槽，V形槽便于在圆柱上面测量。
弧形玻璃管的表面上有刻线，内装乙醚（或酒精）并留有一个水准泡，水准泡总是停留在玻璃管内的最高处，若水平仪倾斜一个角度，气泡就向左或向右移动，根据移动的距离（格数），直接或通过计算即可知道被测工件的直线度，平南度或垂直度误差。
水平仪的工作原理（图1-2），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θ为：Tgθ==0.00002 θ=4”水准泡转过的角度应与平面转过和角度相等，则水准泡移动的距离（1格）为：a=＝＝2mm水平仪的读数方法有直接数法和平均读数法两种。
（1）直接读数法：以气泡两端的长刻线作为零线。
气泡相对零线移动作为读数，这种读数方法最为常用，见（1-3图）。
图1-3（a）表示水平仪处于水平位置，气泡两端处于长线上，读数为“0”；图1-3（b）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”；图1-3（C）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，使气泡变长或变短，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。
一、工作原理气泡水平仪的玻璃的玻璃管内壁是一个肯有一定曲率半径的曲面，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该产品的精度。
二、产品用途水平仪主要用于检验各种机床和工件的平面度、平直度、垂直度及设备安装的水平性等。
三、产品规格水平仪按不同用途制造成框式水平仪、条式水平仪和二种形式. 四、仪器结构水平仪主要由体身，水准泡系统及调整机构组成。
框式水平仪的使用
【课题名称】用框式水平仪测量直线度误差【教学目标与要求】一．知识目标了解框式水平仪测量的范围。
二．能力目标能够应用框式水平仪测量直线度误差。
三．素质目标会根据图样正确使用框式水平仪，并能准确测量出工件的实际直线度误差。
四．教学要求了解框式水平仪的结构、原理，并能正确使用框式水平仪。
【教学重点】熟悉框式水平仪的使用方法。
【难点分析】框式水平仪的使用方法。
【分析学生】对于结构和原理学生比较容易理解，正确掌握使用方法只能通过实践的训练才能逐步熟练，不能急于求成。
【教学设计思路】讲授、演示并做好课堂训练相结合，使学生有初步的理解，为实训项目和切实掌握好各种量具的使用打好基础。
【教学安排】2学时，熟悉量具的使用方法要在实训中逐步得到提高。
教师先讲授、后演示，学生再课堂练习。
【教学过程】一. 复习旧课1.条式水平仪的结构2.条式水平仪的工作原理是什么？二、导入新课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。
常用的水平仪有框式水平仪、框式水平仪和数字式光学合象水平仪等。
三、讲授新课1.框式水平仪的结构图7-2是常用的框式水平仪，主要由框架1和弧形玻璃管主水准器2、调整水准3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。
框架的测量面有平面和V形槽，V形槽便于在圆柱面上测量。
弧形玻璃管的表面上有刻线，内装乙醚(或酒精) ,并留有一个水准泡，水准泡总是停留在玻璃管内的最高处。
若水平仪倾斜一个角度，气泡就向左或向右移动，根据移动的距离(格数) ,直接或通过计算即可知道被测工件的直线度，平面度或垂直度误差。
2.水平仪的工作原理水平仪工作原理(图7-3),精度为0.02mm/1000mm的水平仪玻璃管，曲率半径R=103132mm，当平面在1000mm 图7-2 框式水平仪长度中倾斜0.02mm ，则倾斜角θ为： 1-框架 2-主水准器 3-调整水准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：图7-3 框式水平仪工作原理3. 水平仪的读数方法水平仪的读数方法有直接读数法和平均读数法两种。
框式水平仪使用方法
框式水平仪使用方法
1.放置水平仪：将水平仪放置在需要测量的物体表面，确保其位置水平。
2.调整气泡：观察水平仪上的气泡位置，如果气泡不在中央位置，就需要进行调整。
使用调整螺丝或螺旋旋钮，使气泡移动到中央位置。
3.记录读数：当气泡完全处于中央时，可以记录水平仪上的读数。
这个读数表示物体相对于水平的程度。
4.移动水平仪：需要在多个位置进行测量时，需要将水平仪移动到下一个位置，并重复上述步骤。
反复测量，可以得到更准确的结果。
5.清理水平仪：在使用后，需要清理水平仪以便下次使用。
可以使用软布擦拭水平仪，去除任何污垢或尘土。
框式水平仪的用法
框式水平仪的用法
水平仪又称水平尺或者水准尺，是用来校准垂直平行度的仪器，通常用于在建筑工程
中对水平线的测定和校正，以保证其他建筑零件的垂直性和平行性。
水平仪可以与传统的
水准仪一起使用，也可以单独使用。
遵循以下步骤来使用框式水平仪：
1. 首先，把水平仪的底座放在平整的地面上，底座后端放在你要测量的房间地面上，底座前端朝向你要测量的房间门口。
2. 然后，把水平仪的框架放在底座上，框架后端朝向底座，框架整体应当处于水平
状态。
3. 接下来，向水平仪的框架里夹入段落，段落位于框架的水平地平线上，保持段落
不动，以确保水平仪的精确度。
注意要把段落夹入水平仪时要使用力度。
4. 最后，用水准仪对整根水平仪进行测量，以确定垂直度，比如是否水平。
使用框式水平仪之前有必要给它进行检查，比如夹入段落时要查看段落是否平衡，有
没有缺损等。
另外，在使用水准仪时，也要确定是否有波动，这样才能正确测量出水平仪
的垂直度。
所以，正确使用框式水平仪可以有效确保建筑物的水平和垂直安全，任何建筑工程都
不能缺少框式水平仪的重要作用。
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【课题名称】
用框式水平仪测量直线度误差
【教学目标与要求】
一．知识目标
了解框式水平仪测量的范围。
二．能力目标
能够应用框式水平仪测量直线度误差。
三．素质目标
会根据图样正确使用框式水平仪，并能准确测量出工件的实际直线度误差。
四．教学要求
了解框式水平仪的结构、原理，并能正确使用框式水平仪。
【教学重点】
熟悉框式水平仪的使用方法。
【难点分析】
框式水平仪的使用方法。
【分析学生】
对于结构和原理学生比较容易理解，正确掌握使用方法只能通过实践的训练才能逐步熟练，不能急于求成。
【教学设计思路】
讲授、演示并做好课堂训练相结合，使学生有初步的理解，为实
训项目和切实掌握好各种量具的使用打好基础。
【教学安排】
2学时，熟悉量具的使用方法要在实训中逐步得到提高。
教师先讲授、后演示，学生再课堂练习。
【教学过程】
一. 复习旧课
1.条式水平仪的结构
2.条式水平仪的工作原理是什么？
二、导入新课
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。
常用的水平仪有框式水平仪、框式水平仪和数字式光学合象水平仪等。
三、讲授新课
1.框式水平仪的结构
图7-2是常用的框式水平仪，主要由框架1和弧形玻璃管主水准器2、调整水准3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。
框架的测量面有平面和V形槽，V形槽便于在圆柱
面上测量。
弧形玻璃管的表面上有刻线，内装乙醚(或
酒精) ,并留有一个水准泡，水准泡总是停留在玻璃管
内的最高处。
若水平仪倾斜一个角度，气泡就向左或向
右移动，根据移动的距离(格数) ,直接或通过计算即可
知道被测工件的直线度，平面度或垂直度误差。
2.水平仪的工作原理
水平仪工作原理(图7-3),精度为0.02mm/1000mm的
水平仪玻璃管，曲率半径R=103132mm，当平面在1000mm 图7-2 框式水平仪
长度中倾斜0.02mm ，则倾斜角θ为： 1-框架 2-主水准器 3-调整水准
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：
图7-3 框
式水平仪工作原理
3. 水平仪的读数方法
水平仪的读数方法有直接读数法和平均读数法两种。
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，见图7-4。
(a) (b)
(c)
图7-4 直接读数法
图7-4a 表示水平仪处于水平位置，气泡两端位于长线上，读数为“0”；图7-4b 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”；图7-4c 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
00002.01000
02.0==mm
tg θ"
4=θ60
603602⨯⨯=
θ
πR a mm mm 26060360"41031322=⨯⨯⨯⨯=
π
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。
图7-5a 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：
图7-5 平均读数法
图7-5b 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：
4框架水平仪的使用方法：
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
5.22
)
2()3(-=-+-5.12
)
1()2(+=+++
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，要保证水正确
错误
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。
如图7-6所示。
图7-6 水平仪的使用方法
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。
如图7-7所示。
床身导轨在纵向垂直平面内直线度的检验时，将方框水平仪纵向放置在刀架上靠近前导轨处(图7-7中位置A)，从刀架处于主轴箱一端的极限位置开始，从左向右移动刀架，每次移动距离应近似等于水平仪的边框尺寸(200mm)。
依次记录刀架在每一测量长度位置时的水平仪读数。
将这些读数依次排列，用适当的比例画出导轨在垂直平面内的直线度误差曲线。
水平仪读数为纵坐标，刀架在起始位置时的水平仪读数为起点，由坐标原点
起作一折线段，其后每次读数都以前折线段的终点为起点，画出应折线段，各折线段组成的曲线，即为导轨在垂直平面内直线度曲线。
曲线相对其两端连线的最大坐标值，就是导轨全长的直线度误差，曲线上任一局部测量长度内的两端点相对曲线两端点的连线坐标差值，也就是导轨的局部误差。
A、B水平仪
图7-7 纵向导轨在垂直平面内的直线度检验
四.小结
1、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。
2、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)。
五．作业布置
练习用框式水平仪测量零件的直线度误差。