水平仪使用方法（水平仪测角度使用方法）

红外线水平仪使用方法

一般框式水平仪的外形尺寸是200×200mm，精度为0.02/1000。水平仪的刻度值是气泡运动一格时的倾斜度，以秒为单位或以每米多少毫米为单位，刻度值也叫做读数精度或灵敏度。若将水平仪安置在1米长的平尺表面上，在右端垫0.02毫米的高度，平尺倾斜的角度为4秒，此时气泡的运动距离正好为一个刻度。

计算如下：水平仪连同平尺的倾斜角α的大小可以从下式中求出：

由tgα= = =0.00002 则α=4秒

从上式可知0.02/1000精度的框式水平仪的气泡每运动一个刻度，其倾斜角度等于4秒，这时在离左端200mm处（相当于水平仪的1个边长），计算平尺下面的高度H1为：

tgα= =0.00002 H1=tgα×L1=0.00002×200=0.004(mm)

由上式可知，水平仪气泡的实际变化值与所使用水平仪垫铁的长度有关。假如水平仪放在500mm长的垫铁上测量机床导轨，那么水平仪的气泡每运动1格，就说明垫铁两端高度差是0.01mm。另外，水平仪的实际变化值还与读数精度有关。所以，使用水平仪时，一定要注意垫铁的长度、读数精度以及单独使用时气泡运动一格所表示的真实数值。

由此得知，水平仪气泡运动一格后的数值，是根据垫铁的长度来决定的。

水平仪的读数，应按照它的起点任意一格为0。气泡运动一格计数为1，再运动一格计数为2，以此进行累计。在实际生产中对导轨的最后加工，无论采用磨削、精磨还是手工刮研，多数导轨都是呈单纯凸或单纯凹的状态，机床导轨的直线度产生曲线性也是少见的（加工前的导轨会有曲线性的现象）。测量导轨时，水平仪的气泡一般按照一个方向运动，机床导轨的凸凹是由水平仪的移动方向和该气泡的运动方向来确定。

水平仪的移动方向与气泡的运动方向相反，呈凸，用符号“+”表示。

水平仪的移动方向与气泡的运动方向相同，呈凹，用符号“-”表示。

如果导轨是凸的情况下，水平仪（垫铁）从任意一个方向进行移动，水平仪的气泡向相反方向运动。

如果导轨是凹的情况下，水平仪（垫铁）从任意一个方向进行移动，水平仪的气泡向相同方向运动。

确定导轨的凹凸后，再根据所使用的垫铁长度和水平仪气泡运动格数和的一半进行计算，才能得到导轨的准确的直线度误差精度。

以上是红外线水平仪使用方法介绍，大家可以了解一下。红外线水平仪是机床制造、安装和修理中最基本的检验工具，使用广泛。

红外线水平仪原理

水平仪系检验机器安装面或平板是否水平，及测知倾斜方向与角度大小的测量仪器，其外形系用高级钢料制造架座，经精密加工后，其架座底座必须平整，座面中央装有纵长圆曲形状的玻璃管，也有在左端附加横向小型水平玻璃管，管内充满醚或酒精，并留有一小气泡，它在管中永远位于最高点。玻璃筒上在气泡两端均有刻度分划。通常，工厂安装机器时，常用气泡水平仪的灵敏度为0。01mm／m、0。02mm／m、0。04mm／m、0。05mm／m、0。1mm／m、0。3mm／m和0。4mm／m等规格，即是将水平仪置于 1 m 长的直规或平板之上，当其中一端点有灵敏度指示大小的差异时，如灵敏度为0。01 mm／m，即是表示直规或平板的两端点有0。01 mm的高低差异 （ 相当于两端点相差2秒 ），当1 m长的有h mm高度差时，气泡会一个刻度的差异。气泡水平仪的原理是利用气泡在玻璃管内，气泡可经常保持在最高位置的特性。

对于一定的倾斜角 ，而欲使气泡的移动量大 （ 即所谓灵敏度良好 ），需增大圆弧半径 （R） 即可。若水平仪每刻度距离为2 mm和灵敏度为0。01 mm／m时，相当1 m的两端点相差2秒。即是气泡管半径为206。185公尺，装置在框架内，不同灵敏度即有不同半径，而与框架长短并无直接关系。

使用水平仪应先行检查，先将水平仪放在平板上，读取气泡的刻度大小，然后将水平仪反转置于同一位置 ，再读取其刻度大小，若读数相同，即表示水平仪底座与气泡管相互间的关系是正确的。否则，需用微调螺丝调整直到读数完全相同，才可作测量工作。若想检查水平仪精度，可用正弦杆和量块组成的已知角度大小。同时，欲测量较大倾斜角也可配合正弦杆与水平仪共同使用。

新式的水平仪作为传统水泡式倾角的替代品，更多的应用在道路工程，机械测量，建筑工程，工业平台，石油勘测，军工，船舶，以及其他需要重力参考系下的倾角或者水平的情况。

按照 材质分类，水平仪又可以分为 塑料水平仪，玻璃水平仪。塑料水平仪精度低，玻璃水平仪精度比较高。国外市场质量比较好的高精度水平仪如：SOLA，BOSCH，ECONNS，EPOCH，RISUX。国内知名品牌有：东方精工，长城， 恒锐 等。

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。

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。

红外线水平仪的检验

水平仪的检验必须按照相应的标准进行。检验室内的温度应为20±2℃，检验应在坚固无振动影响、并远离热源的条件下进行。检验前，必须将水平仪的各部件擦洗干净，然后将水平仪置于检验室内金属平板上，同温时间不得少于3h。

外观检验

对新出厂的水平仪，工作面应平整、光滑且不应有砂眼、气孔、碰伤、划痕、锈蚀等缺陷。非工作面上不允许有脱漆、生锈和明显的缺陷。水准器应清洁透明，其刻线应清晰、均匀，不应有脱色现象，刻线应与水准器轴线相垂直。在水平仪非工作面上，应标有制造厂厂名、出厂编号和分度值。

各部分相互作用

主水准器安装应牢固，零位调节装置应保证使用方便、可靠。气泡移动应平稳，不应有目力可见的跳动或停滞现象。当室温为20℃时，，气泡长度应等于两条长刻度线之间的距离，其偏差对分度为0。02～0。05mm／m者不应超过±1格；对分度为0。06～0。10mm／m者不应超过±0。5格。 气泡的移动平稳性和气泡的长度，应在水平仪检定仪上进行检验。

工作面的平面度

水平仪工作面不允许有凸起现象，其平面度应符合表6—10—54的规定。 工作面长度 150～200 250～300 ，平面度偏差 ＜0。003 ＜0。005，对磨制和研磨的工作面，其平面度用尺寸不小于被检面长度的零级刀口尺，以光隙法进行检定，这一检定工作应在工作面的纵向、横向和对角线的方向的几个位置上进行。以看到的最大间隙为该表面的平面度偏差。在估计间隙大小时，可由量块组成的标准间隙进行比较。

对刮制工作面的平面度，用零级平板以涂色法进行检定。在边长为25mm正方形面积内的斑点数，对于分度值为0。02～0。05mm／m的水平仪不应少于25点，对于分度值为0。06～0。10mm／m的水平仪不应少于20点，斑点分布应均匀。

V形工作面的直线度，用检定心轴以涂色法进行检定。把涂有红铅粉的心轴放在V形面上转动，在V形面上看到的接触线，不允许有超过10mm的间断。

零位检验

气泡对中间位置的偏移，不应超过分度值的1／4。对于水平仪下工作面零位的检验可在零级平板上进行，也可以在水平仪检定仪上进行；对于水平仪的下V形工作面的零位检验，应在专用工具上进行；对于框式水平仪的上平面工作面，上V形工作面，侧平面工作面和侧V形工作面的零位，也应在专用工具上进行。

水平仪的零位稳定性，要求在检定下工作面零位合格后，相隔4h，再次对零位进行一次检定，其变化仍不得超过零位偏差的允许范围。

误差的检定

应在水平仪检定仪上进行。实测平均角值与公称角值之差，不应超过公称角值的10％。分度值的不均匀性，不应超过分度值的20％。即相邻读数差都在0。8～1。2格范围内。 水平仪分度值误差的检定，应在气泡的左右两个刻度上进行。为消除水平仪检定仪微动螺钉死程的影响，微动螺钉应按一个方向旋转。