《水平仪测量直线度》PPT课件

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合像水平仪简介
测微螺杆旋钮 微分刻度盘 壳体
毫米/每米刻度尺
底座
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合像水平仪的使用
使用时，把合像水平仪放在被测表面上，然后转动测 微螺杆，通过杠杆机构，将水准器调至自然水平位置。 在转动测微螺杆的同时，应从目镜中注意观察气泡移 动的情况，当气泡处于图中a）或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c）所示。这时表明水准器已经处于 自然水平位置，就可以从毫米/每米刻度尺和未分刻 度盘上读数了。
• 塞尺是具有确定厚度的单片或成组的薄片，是用于检验间 隙的计量器具，尺片的厚度在0.02～1mm，一把塞尺有若 干厚度各不相同的尺片组装在一起，塞尺又称为厚薄规。
• 在使用时应目测间隙的大小，选择不同厚度的尺片 组，反复试塞，直到能恰好塞进去为止。用塞尺测 量是凭手感判断所选尺寸是否合适，没有操作经验 的人使用塞尺测量造成的测量误差比较大，所以应 多加练习。
【例】 第一步操作测量显示
值 a1 = 0,水平仪原地调转
180°后测得 a2 = 100 a2 ／
2 = 100／2 = 50 按水平仪上
下箭头键调整示值为50。此
时水平仪的零位既是绝对水平
零位(自然水平零位)。水平仪
原地调转180°后测得 a1 = -
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电子水平仪的特点
1.精度高：0.001mm/m 2.零位调节方便、精确 3.读数方便、迅速 4.数据可以直接输入计算机，便于后期处理

（1）使用水平仪测量前，必须将被测量表面与水 平仪工作表面擦干净，以防测量不准确或擦伤工 作表面。
（2）使用水平仪时，必须手握仪器的握手，不 要用手触动气泡玻璃管，也不要对着玻璃管呼吸， 以防影响水平仪的读数精度。看水平仪时，视线 要垂直对准气泡玻璃管，否则读数不准。
（3）测量过程中，水平仪要轻拿轻放，不允许 在设备的被测表面上将水平仪的工作面拖来拖去。 在撬动设备或敲打垫铁时，必须将水平仪移开。
1000
4"
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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
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• 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”。
• （1）测量时，水平仪第一读数为0，在原位置旋转180 度进行测量，读数也为0，则说明被测表面呈水平状态， 水平仪没有误差。
• （2）测量时，水平仪第一读数为0，第二次读数气泡 向一个方向移动，则说明被测表面和水平仪都有误差， 并且两者误差值相等，都等于读数值的一半。
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水平仪误差修正
• 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。

tana △H / L 0.02/1000 0.0002
按相似关系可知，在离左端200mm处得平尺下面，高
度变化量为: H1
L1m
0.004 mm
设备安装工程测量
✓ 水平仪的读数方法
1、绝对读数法 气泡在中间位置时，读作0.以零线 为基准，气泡向任意一端偏移零线的格数即为实 际偏差格数。一般规定，气泡移动方向与水平仪 移动方向相同，读为正值，反之读为负值；
3、测量过程中，水平仪要轻拿轻放，要避免水平仪手震动 或摩擦损伤；
4、检查测量垂直面时，水平仪应均匀地紧靠在立面上，要 避免温差的影响；
5、使用完毕后，水平仪要用干净的擦布擦拭干净并涂上一 层薄薄的机油放入盒中，要避免水平仪生锈、受重压和与 粗糙的工具放在一起。
2、平均值读数法 从两长刻线为准向同一方向分别 读出气泡停止的格数，再把两数相加除以2，即为 读数值。平均值读数法精度较高。
设备安装工程测量
✓ 水平仪使用维护
１、在使用水平仪测量前，必须将被测量面和水平仪工作表 面擦干净，以防止测量不准确或者擦伤工作表面；
2、使用水平仪时，必须手握仪器的手把，不要用手触动气 泡玻璃管，也不要对着玻璃管呼吸，以防影响水平仪的读 数精度，看水平仪时视线要垂直对准刻度线；
水平仪
✓ 水平仪的构造（框式水平仪） 1、框架 水平仪的框架是由合金钢或者铸铁经加工后制成的
。它的下面和两侧面试经过精加工的测量面，框架上装有 水准管。 2、水准管 水准管是由玻璃制成的，里面装了一定容积的 液体，管壁上标出一定的刻度。 ✓ 水平仪工作原理：
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。水准管内壁曲率半径 越大，分辨率就越高，曲率半径越小，分辨率越低，因此 水准管曲率半径决定了水平仪的精度。 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。

Δ= n i L = 3.44 ×0.02／1000 ×200=0.014mm
AB 即 n 为该导轨的最大误差格数。
误差格数n和直线度误差Δ的计算方法：
ΔOBE ∽ΔOCD，根据相似三角形的性质，可以求出BE的长度。 BE / CD = OE / OD，所以： BE = CD×OE / OD = 1.5×3／8 = 0.56格，既 ： n = AB = AE – BE = 4 – 0.56 = 3.44格，直线度误差值为：
水平仪测量导轨铅垂平面内直线度的方法
1、用一定长度的垫铁安放水平仪，不能直接将水平 仪安放在导轨被测表面上。
2、将水平仪置于导轨中间，调平导轨。 3、将导轨分为若干断，其长度应与垫铁长度相适应。 然后从左向右，依次首尾相连逐段测量导轨，按上面水 平仪的读法进行读数，逐一进行记录。
4、将记录的数据，逐点累积绘制出导轨在铅垂平面 内的直线度误差。然后计算出误差格数n ,Δ= n × i × L 其中i 为水平仪的精度， L为垫铁的长度。
水平仪
测量面
"
水平面
每误差一格所产生的角度误差为4" ，所以
1000×tg4" ≈ 0.0194≈0.02mm 所以该水平仪的精度 i = 0.02／1000
框式水平仪的工作原理 水泡
水平仪
200
测量面
"
水平面
当水平仪误差一格时,在200毫米处所产生的 误差为0.004毫米 ，即:
0.02mm×200÷1000＝0.004mm
1200~~1400mm误差为0格，按下图绘制：
1400~~1600mm误差为-0.5格，按下图绘制：
绘制的过程演示
误差读数依次为： +1、 +1、+2、0、-1、-1、0、-0.5

水准仪
水准仪的测量原理 利用水准仪提供一条水平 视线，借助于带有刻度的 标尺来测量地面两点之间 的高差，从而由高差和已 知点的高程推算未知点的 高程。如右图所示。
H AB
水准仪
水准仪的操作：水准仪的基本操作程序包括安置仪器、粗 略整平、瞄准水准尺、精平和读数等操作步骤。 分述如 下： 1．安置水准仪 打开三脚架并使高度适中，目估使架头大致水平，检查 脚架腿是否安置稳固，脚架伸缩螺旋是否拧紧，然后打开 仪器箱取出水准仪，置于三脚架头上用连接螺旋将仪器牢 固地固连在三脚架头上。
水准仪
知识目标：掌握水准仪的结构原理与测量方法。 技能目标：掌握水准仪的基本操作。 主要学习内容： 水准仪的构造 水准仪按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、和激 光水准仪，按其精度可分为普通水准仪和精密水准仪。水 准仪由测量望远镜、水准管和基座三个主要部分组成。
水准仪
水准仪的主要部件：瞄准镜、物镜、望远镜微动螺旋、制 动螺旋、目镜、长水准管、园水准器、脚螺旋、对光螺旋 、微倾螺旋等。
水准仪
4．精平与读数 1）眼睛通过位于目镜左方的符合气泡观察窗看水准管气泡 ，右手转动微倾螺旋，使气泡两端的像吻合，即表示水准 仪的视准轴已精确水平。这时，即可用十字丝的中丝在尺 上读数。现在的水准仪多采用倒像望远镜，因此读数时应 从小往大，即从上往下读。先估读毫米数，然后报出全部 读数。 2）精平和读数虽是两项不同的操作步骤，但在水准测量的 实施过程中，却把两项操作视为一个整体；即精平后再读 数，读数 后还要检查管水准气泡是否 完全符合。只有这样，才能 取得准确的读数。
水准仪
2．粗略整平 粗平是借助圆水准器的气泡居中，使仪器竖轴大致铅的移动方
向与左手大拇指运动的方向—致。

指标线
10
—
5 0
μ
+
5
10
—
10 5
0μ
+
5
10
(a)
( b)
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Wang chenggang
实验步骤
1 根据被测圆柱工件（或塞规）的基本尺寸选择相应精度的量块 尺寸，将量块置于工作台上进行仪器零位调整；
2 将被测圆柱形工件放在工作台上，保持圆柱下母线紧贴台面， 然后慢慢在测量头下滚动，从标尺上找到读数的最大值，即为所 测部位的实际偏差。按此法分别测出两个截面和两个方向（相差 90）的实际偏差，记入实验报告表内。
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Wang chenggang
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Wang chenggang
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仪器标尺零位的调整
细调节：松开紧固螺钉，转动调节凸轮，直到在目镜中观察到
刻度尺像与指标线（μ虚线）接近为止（如图a ），然后拧紧
螺钉。
微调节：转动螺钉，使刻度尺的零线影像与μ指标线重合(如图b)
然后压下测杆提升杠杆数次，如零线偏移，通过微调再次对准零位。
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Wang chenggang
图1
图2
如图1所示。当桥板的两接触点所组成的连线相对于水平面偏斜时， 气泡偏离水准器中心，两半象段错开（如图2），此时可移动刻度 盘将合像水平仪重新调平，使气泡两半象段对齐，然后通过读数系 统和刻度盘，即可确定测量值。用合像水平仪所测量的每个读数也 仅反映两端接触点的相对高度差，而被测表面的直线度误差，还需 通过逐点依次测量及数据处理才能获得结果。
的物镜。
测量时，须先估测工件表面粗 糙度Rz数值的范围，然后按下表 选择相应的物镜放大倍数。