四用合象水平仪或框式水平仪
三种形式气泡水平仪的工作原理
三种形式气泡水平仪的工作原理气泡水平仪广泛应用于精密机械工业中，测量机件表面的平面度、直线度和设备安装位置的正确度，同时还可用于测量工件的微小倾角。
气泡水平仪有框式水平仪、条式水平仪、合像水平仪三种型式。
1.框式汽泡水平仪工作原理：框式汽泡水平仪是利用液体流动和液面水平的原理，以水准泡直接显示相对于水平和铅垂位置微小倾斜角度的一种正方形通用角度测量器具。
框式汽泡水平仪在找水平时，要交错90°进行校调，也就是通常的X轴和Y 轴的校调，其V型面与被调平面应基本完全接触，水平仪不应有手感上的摆动,调整的过程中应使水泡处于正中位置就达到要求了。
水平仪还有个侧面的V型槽，是用于测垂直面的，方法与上面相同。
需要注意的是:水平仪在使用时应轻放在被测表面上，尽量不要碰撞，以避免水平仪里面的机械调整件移位，进尔引起精度的不准确。
框式汽泡水平仪的精度为0.02/1000mm，即每米2C。
上面刻度每格就是2C，即每有一格的偏差代表在一米长内有一头高出了2C。
2.条式汽泡水平仪工作原理：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。
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。
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。
条式水平仪主要应用于检验各种机床及其它类型设备导轨的直线度和设备安装的水平位置，垂直位置。
它也能应用于小角度的测量和带有V型槽的工作面，还可测量圆柱工件的安装平行度，以及安装的水平位置和垂直位置。
合像水平仪
合像水平仪的使用
技术要求：
合像水平仪工作面上不得有锈迹、碰伤、划伤等缺陷及其他影响使用的缺陷。 喷漆表面应美观，不得有脱漆、划伤等缺陷，其他裸露非工作面不得有锈蚀 等明显缺陷。 测微螺杆在转动时应顺畅，不得有卡住或跳动现象 当测微螺杆均匀转动时，气泡在水准泡内移动应平稳，无停滞和跳动现象。 示值误差不得大于0.0025mm/m；测量范围 ±5mm/m；在全部测量范 围内的误差不得大于±0.02mm/m；在+1～-1测量范围内的误差不得大于 ±0.01mm/m；工作面不平度不得大于0.003mm；
合像水平仪的使用
测量时，把合像水平仪放在被测表面上(两者均需擦拭干净)，将水平仪 刻度调整到5mm位置，旋钮刻度调整至“0”位。测量时先将调整旋钮那 一侧放到前面，先看水平仪上面的两个水泡，水泡旁边有“+” “-”水 泡偏“+”，就将旋钮向“+”方向调整，当气泡处于图中b)的位置时，说 明水准器是倾斜的，应继续转动测微螺杆，直到气泡像完全重合，如图a） 所示。进行读数，记录。将旋钮的读数恢复至“0”。 然后将调整旋钮那 一侧放到后面，同样操作，得出数据记录。
测量时先将调整旋钮那一侧放到前面先看水平仪上面的两个水泡水泡旁边有泡偏就将旋钮向方向调整当气泡处于图中b的位置时说明水准器是倾斜的应继续转动测微螺杆直到气泡像完全重合如图a所示
老师：李 晏 学生：余 闯 学号：0920030008 课程：精密测量技术
基本内容
合像水平仪是什么？ 合像水平仪什么样？ 合像水平仪怎么用？ 合像水平仪用在哪？
合象水平仪的使用方法[1]
![合象水平仪的使用方法[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/6e24c5e4cf2f0066f5335a8102d276a200296033.png)
合象水平仪的使用方法
合象水平仪使用方法
一、产品概述
合象水平仪是一款用于测量水平度的仪器，适用于建筑、制造业、装饰等领域。
本文详细介绍了使用合象水平仪的各项操作步骤及注意事项。
二、仪器准备
1- 确保合象水平仪电量充足，如电池电量不足，及时更换新电池。
2- 清洁仪器表面，并检查是否有损坏或杂质。
三、测量前的准备
1- 选择要测量的工作面，确保工作面平整且无杂物。
2- 根据需要调节合象水平仪的灵敏度。
四、水平测量
1- 打开合象水平仪的电源开关，待仪器开机后，显示屏上将会显示当前水平度。
2- 将合象水平仪放置在要测量的工作面上，确保仪器与工作面紧密贴合。
3- 观察合象水平仪显示屏上的数值，根据需要进行微调，使水平度达到理想值。
4- 可根据需要将测量结果记录下来。
五、垂直测量
1- 将合象水平仪旋转90度，使其处于垂直状态。
2- 重复水平测量的步骤，进行垂直方向的测量。
六、注意事项
1- 在使用合象水平仪之前，务必先阅读产品使用说明书，确保正确操作。
2- 在使用过程中，避免水平仪受到剧烈震动，以保证测量准确性。
3- 长时间不使用合象水平仪时，请关闭电源开关以节省电量。
4- 若合象水平仪出现故障或不准确，应及时联系售后服务。
附件：
1- 合象水平仪使用说明书（附件1）
2- 合象水平仪保修卡（附件2）
法律名词及注释：1- \。
水平仪量具使用操作规程
水平仪量具使用操作规程（ISO9001-2015）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、条式水平仪图1是钳工常用的条式水平仪。
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。
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。
当水平图1 条式水平仪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。
表1 水平仪的规格品种外形尺寸（mm）分度值长阔高组别(mm/m)框式100 25～35 100Ⅰ0.02 150 30～40150200 35～40200条式水平仪的规格见表1。
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2×0.05=0.10mm ，现实际测量长度为200mm ，是1m 的 ，所以，实际上中间比左端高0.10× = 0.02mm 。
框式水平仪
一、工作原理：当水平发生倾斜时，水准泡的气泡就向水平仪升高的一端移动。
由于水准泡的内壁曲率半径不同，因此产生了不同的分度值。
二、仪器用途：水平仪主要用于检验各种机床及其它类型设备导轨的直线度、平面度和设备安装的水平性、垂直性。
三、仪器规格：框式水平仪规格：100、150、200、250、300MM 分度值：0.02-0.10MM/M 四、仪器结构：水平仪主要由主体、水准泡系统及调整机构等部分组成。
主体用作测量基面，水准泡系统用作读数，调整机构用作调整水平仪零位。
五、使用方法：测量时使水平仪工作面紧贴在被测表面，待气泡完全静止后方可进行读数。
水平仪的分度值是以一米为基长的倾斜值，如需测量长度为L的实际倾斜则可通过下式进行计算：实际倾斜值=分度值*L*偏差格数为避免由于水平仪零位不准引起的测量误差，因此在使用前必须对水平仪的零位进行校对或调整。
水平仪零位校对，调整方法：将水平仪放在基础稳固，大致水平的平板（或机床导轨）上，待气泡稳定后，在一端如左端读数，且定为零。
再将水平仪调转180度，仍放在平板原来的位置上，待气泡稳定后，仍在原来一端（左端）读数A格则水平仪零位误差为二分之A格。
如果零位误差超过许可范围，则需调整水平仪零位调整机构（调整螺钉或螺母，使零位误差减小至许可值以内。
对于非规定调整的螺钉，螺母不得随意拧动。
调整前水平仪工作面与平板必须揭擦试干净。
调整后螺钉或螺母等件必须固紧）六、注意事项：1、水平仪使用前用无腐蚀性汽油将工作面上的防锈油洗净，并用脱脂棉纱撺拭干净方可使用。
2、温度变化会使测量产生误差，使用时必须与热源和风源隔绝。
如使用环境温度与保存环境温度不同，则需在使用环境中将水平仪位置于平板上稳定2小时后方可使用。
3、测量时必须待气泡完全静止后方可读数。
4、水平仪使用完毕，必须将工作面擦试干净，并涂以无水，无酸的防锈油，覆盖防潮纸装入盒中置于清洁干燥处保管。
5、水平仪在正确使用和保管的前提下，由于制造原因而生产的缺陷、故障、自出厂之日内半年期内本厂负责免费修理，退换，但进出该项要求的产品必须结构完整，外表无损。
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。
合象水平仪的使用方法
合象水平仪的使用方法合象水平仪的使用方法1. 简介合象水平仪是一种用于测量水平面的工具，广泛应用于建筑、装修、制造等领域。
它具有简单易用、精度高等特点，是工程师、技术人员必备的工具之一。
2. 使用步骤2.1 准备工作在使用合象水平仪之前，需要进行以下准备工作：确保合象水平仪的仪器表面干净，无灰尘或划痕；检查仪器是否完好，如有损坏应及时修复或更换。
2.2 安装合象水平仪将合象水平仪安装在需要测量水平面的位置上，常见的安装方式有以下几种：放置在平整的水平面上，使仪器自由悬浮在空中；通过固定支架将仪器固定在墙壁或其他垂直结构物上。
2.3 读取水平数据合象水平仪有两个主要指示器，一个是水平泡尺，另一个是数字显示屏。
水平泡尺通常位于仪器的中央，通过观察泡尺的位置，可以判断仪器是否水平。
数字显示屏一般位于仪器的顶部，可以显示仪器的精度和偏差。
2.4 调整水平仪如果发现合象水平仪指示不准确，可以进行以下调整：通过旋转水平仪的调整螺丝，使仪器的指示符重新回到中央位置；可以在不同位置上进行多次测量，取平均值来提高准确度。
3. 注意事项使用合象水平仪时需要注意以下事项：避免将水平仪放置在不平稳的位置上，以防止误差的产生；在使用过程中应注意仪器的灵敏度，避免仪器过度倾斜而导致误差；定期检查合象水平仪的准确性，并校准仪器，以确保测量结果的准确性。
4.合象水平仪是一种非常实用的工具，使用它可以快速准确地测量水平面。
在使用水平仪时，需要注意仪器的安装和调整，以及遵守使用注意事项，这样才能获得准确的测量结果。
通过合理使用合象水平仪，可以提高工程项目的质量和效率。
直线度、平面度、平行度的测量
/gckj/text/jiaoxuedagang.htm形位误差的测量直线度误差的测量（一）实验目的1．掌握用水平仪测量直线度误差的方法及数据处理。
2．加深对直线度误差含义的理解。
3．掌握直线度误差的评定方法。
（二）实验内容用合象或框式水平仪按节距法测量导轨在给定平面内的直线度误差，并判断其合格性。
（三）实验器具：1．合象水平仪或框式水平仪2．桥板（四）测量原理及器具介绍为了控制机床、仪器导轨及长轴的直线度误差，常在给定平面（垂直平面或水平平面）内进行检测，常用的测量器具有框式水平仪、合象水平仪、电子水平仪和自准直仪等测定微小角度变化的精密量仪。
由于被测表面存在直线度误差，测量器具置于不同的被测部位上时，其倾斜角将发生变化，若节距（相邻两点的距离）一经确定，这个微小倾角与被测两点的高度差就有明确的函数关系，通过逐个节距的测量，得出每一变化的倾斜度，经过作图或计算，即可求出被测表面的直线度误差值。
合象水平仪因具有测量准确、效率高、价格便宜、携带方便等特点，在直线度误差的检测工作中得到广泛采用。
合象水平仪的结构，主要由微动螺杆、螺母、底盘水准仪、棱镜、放大镜、杠杆以及具有平面和V形工作面和底座等组成。
合象水平仪是利用棱镜将水准器中的气泡像复合放大，以提高读数时的对准精度，利用杠杆和微动螺杆传动机构来提高读的精度和灵敏度,其工作原理见本指导书第二篇。
合象水平仪置于被测工件表面上，若被测两点相对自然水平线不等高时，将引起两端的气泡像不重合，转动度盘使气泡像重合，此时合象水平仪的读数值即为该两点相对自然水平面的高度差，刻度盘读数与桥板跨距L之间的关系为：h=i·L·a框式水平仪是一种测量偏离水平面的微小角度变化量的常用量仪，它的主要工作部分是水准器。
水准器是一个封闭的玻璃管，内表面的纵剖面具有一定的曲率半径，管内装乙醚或酒精，并留有一定长度的气泡。
由于地心引力作用，玻璃管内的液面总是保持水平，即气泡总是在圆弧玻璃管的最上方。
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实验四用合象水平仪或框式水平仪
测量直线度误差
一、实验目的
1. 掌握用水平仪测量直线度误差的方法及数据处理。
2. 加深对直线度误差定义的理解。
二、实验内容
用合象水平仪或框式水平仪测量直线度误差。
三、测量原理及计量器具说明
机床、仪器导轨或其他窄而长的平面，为了控制其直线度误差，常在给定平面（垂直平面、水平平面）内进行检测。
常用的计量器具有框式水平仪、合象水平仪、电子水平仪和自准直仪等。
使用这类器具的共同特点是测定微小角度变化。
由于被测表面存在着直线度误差，计量器具置于不同的被测部位上，其倾斜角度就要发生相应的变化。
如果节距（相邻两测点的距离）一经确定，这个变化的微小倾角与被测相邻两点的高低差就有确切的对应关系。
通过对逐个节距的测量，得出变化的角度，用作图或计算，即可求出被测表面的直线度误差。
由于合象水平仪的测量准确度高、测量范围大（±10 mm/m）、测量效率高、价格便宜、携带方便等优点，故在检测工作中得到了广泛的采用。
合象水平仪的结构如图1a、d所示，它由底板1和壳体4组成外壳基体，其内部则由杠杆2、水准器8、两个棱镜7、测量系统9、10、11以及放大镜6所组成。
使用时将合象水平仪放于桥板（图2）上相对不动，再将桥板放于被测表面上。
如果被测表面无直线度误差，并与自然水平基准平行，此时水准器的气泡则位于两棱镜的中间位置，气泡边缘通过合象棱镜7所产生的影象，在放大镜6中观察将出现如图1b所示的情况。
但在实际测量中，由于被测表面安放位置不理想和被测表面本身不直，导致气泡移动，其视场情况将如图1c所示。
此时可转动测微螺杆10，使水准器转动一角度，从而使气泡返回棱镜组7的中间位置，则图1c中两影象的错移量△消失而恢复成一个光滑的半圆头（图1b）。
测微螺杆移动量s导致水准器的转角α（图1d）与被测表面相邻两点的高低差h有确切的对应关系，即
图1
图 2
h＝0.01Lα（μm）
式中0.01——合象水平仪的分度值（mm／m）
L——桥板节距（mm）
α——角度读数值（用格数来计数）
如此逐点测量，就可得到相应的值，为了阐述直线度误差的评定方法，后面将用实例加以叙述。
四、实验步骤
1. 量出被测表面总长，确定相邻两点之间的距离（节距），按节距L调整桥板（图2）的两圆柱中心距。
2. 将合象水平仪放于桥板上，然后将桥板依次放在各节距的位置。
每放一个节距后，要旋转微分筒9合象，使放大镜中出现如图1b所示的情况，此时即可进行读数。
先在放大镜11处读数，它是反映螺杆10的旋转圈数；微分筒9（标有＋、－旋转方向）的读数则是螺杆10旋转一圈（100格）的细分读数；如此顺测（从首点至终点）、回测（由终点至首点）各一次。
回测时桥板不能调头，各测点两次读数的平均值作为该点的测量数据。
必须注意，如某测点两次读数相差较大，说明测量情况不正常，应检查原因并加以消除后重测。
3. 为了作图的方便，最好将各测点的读数平均值同减一个数而得出相对差(见后面的例题)。
4. 根据各测点的相对差，在坐标纸上取点。
作图时不要漏掉首点（零点），同时后一测点的坐标位置是以前一点为基准，根据相邻差数取点的。
然后连接各点，得出误差折线。
5. 用两条平行直线包容误差折线，其中一条直线必须与误差折线两个最高（最低）点
想切，在两切点之间，应有一个最低（最高）点与另一条平行直线想切。
这两条平行直线之 间的区域才是最小包容区域。
从平行于坐标方向画出这两条平行直线间的距离，此距离就是被测表面的直线度误差值f （格）。
将误差值f （格）按下式折算成线性值f （微米），并按国家标准GB1184—80评定被测表面直线度的公差等级。
f （微米）＝0.01L f （格）
例：用合象水平仪测量一窄长平面的直线度误差，仪器的分度值为0.01mm ／m ，选用的桥板节距L ＝200mm ，测量直线度记录数据见附表。
若被测平面直线度的公差等级为5级，试用作图法评定该平面的直线度误差是否合格？
按国家标准GB1184—1996，直线度5级公差为25μm 。
误差值小于公差值，所以被测工件直线度误差合格。
附 表
注：1）表列读数，百分数是从图1的11处读得，十位数是从图1的9处读得。
2）a 值可取任意数，但要有利于相对差数字的简化，本例取a ＝297格。
f ＝0.01×200×11＝22μm
思 考 题
1. 目前部分工厂用作图法求解直线度误差时，仍沿用以往的两端点连线法，即把误差折线的首点（零点）和终点连成一直线作为评定标准，然后再作平行于评定标准的两条包容直线，从平行于纵坐标来计量两条包容直线之间的距离作为直线度误差值。
1）以例题作图为例，试比较按两端点连线和按最小条件评定的误差值，何者合理？为什么？
2）假若误差折线只偏向两端点连线的一侧（单凸、单凹），上述两种评定误差值的方法的情况如何？
2. 用作图法求解直线度误差值时，如前所述，总是按平行于纵坐标计量，而不是垂直于两条平行包容直线之间距离，原因何在？。