最新合像水平仪的工作原理

光学合像水平仪合像水平仪，主要用来测量零件表面的直线度和平面度，并用于设备安装位置的正确性及较小倾角的测量，广泛用于精密机械中，测量工件的平面度、直线度和找正安装设备的正确位置。

合像水平仪的构成合像水平仪主要由测微螺杆、杠杆系统、水准器、光学合像棱镜和具有V型工作平面的底座等组成。

水准器安装在杠杆架的底板上，它的水平位置用微分盘旋钮通过测微螺杆与杠杆系统进行调整。

水准器内的气泡圆弧，分别用三个不同方向位置的棱镜反射至观察窗，分成两个半像，利用光学原理把气泡像复合放大（放大5倍），提高读数精度，并通过杠杆机构提高读数的灵敏度和增大测量范围。

当水平仪处于水平位置时，气泡A与B重合。

当水平仪倾斜时，气泡A与B不重合。

测微螺杆的螺距P=0．5mm，微分盘刻线分为100等分。

微分盘转过一格，测微螺杆上螺母轴向移动0．005mm。

合像水平仪的使用1、合像水平仪使用方法将水平仪放在工件的被测表面上，眼睛看窗口1，手转动微分盘，直至两个半气泡重合时进行读数。

读数时，从窗口4读出毫米数，从微分盘上读出刻度数。

例，分度值为0．01mm/1000mm的光学合像水平仪微分盘上的每一格刻度表示在1m长度上，两端的高度差为0．01mm。

测量时，如果从窗口读出的数值为1mm，微分盘上的刻度数为16，这次测量的读数就是1．16mm，即被测工件表面的倾斜度，在1m 长度上高度差为1．16mm。

如果工件的长度小于或大于1m时，可按正比例方法计算：1m长度上的高度差×工件长度。

2、合像水平仪使用特点1）测量工件被测表面误差大或倾斜程度大时，使用框式水平仪，气泡就会移至极限位置而无法测量，光学合像水平仪就设有这一弊病。

2）环境温度变化对测量精度有较大的影响，所以使用时应尽量避免工件和水平仪受热。

合像水平仪的技术参数1.刻度盘分划值：0.01mm/m2.最大测量范围范围：0-10mm/m3.示值误差：正负1mm/m范围内正负0.01mm/m4.全部测量范围内正负0.02mm/m ±1mm/m范围内：±0.02mm/m5.工作面平面性偏差：0.003mm6.水准器格值：0.1mm/m7.工作面尺寸：（mm）165*48合像水平仪的通用技术要求1 外观1.1 水平仪工作面应无碰伤、锈蚀及明显划痕以及其它影响使用的缺陷;非工作表面应无毛刺、脱漆或镀层脱落。

水平仪应用的原理是啥啊1. 什么是水平仪水平仪是一种测量和判断水平方向的工具。

它通常由一个气泡管和一个标尺组成，用于确定一个物体是否水平放置或者是否有倾斜。

2. 气泡管的原理气泡管是水平仪的核心部件，它基于液面的平衡原理工作。

气泡管内部有一根细长的玻璃管，管内的液体通常是乙醚、甲醇或者氯化环丙烷。

液体的一端密封，另一端留有一定空间，形成一个气泡。

2.1. 液体的平衡原理当水平仪放置在水平表面上时，液体处于平衡状态，气泡位于玻璃管的中央位置。

如果物体倾斜，液体将会倾斜，气泡也会随之偏离中央位置。

2.2. 液体与气泡位置的关系气泡管两侧的标尺上通常会标明刻度，用于测量气泡的偏移量。

当气泡偏离中央位置时，刻度线的位置与气泡相对应，可以用来判断物体的倾斜度。

3. 水平仪的应用水平仪有广泛的应用领域，以下是一些常见的应用场景：•建筑施工：水平仪常用于建筑施工过程中，确保墙面、地板、天花板等都是水平的。

•家居工具：在家庭装修、家具安装中，水平仪可以帮助调整和安装家居用品的水平度。

•地理测量：在地理测量领域，水平仪用来测量地面的水平度，如平地、山坡等。

•车辆校准：水平仪被用于校准车辆的悬挂系统，确保车辆平衡。

•航空航天：飞机和太空飞行器上通常会用到水平仪来判断飞行姿态是否平稳。

4. 水平仪的优势和限制4.1. 优势•简单易用：水平仪使用简单，不需要其他复杂的设备或技术。

•准确度较高：水平仪通常能提供较高的准确度，满足一般场景的使用要求。

•便携性强：水平仪通常体积小巧，易于携带和使用。

•成本相对较低：与其他测量工具相比，水平仪的成本相对较低。

4.2. 限制•受重力限制：水平仪使用重力原理进行测量，因此重力场的影响会对测量结果产生影响。

•安装位置限制：水平仪需要精确地安装在待测物体的表面上，如果表面不平整或者安装不正确，会影响测量结果。

•仅适用于水平度测量：水平仪只能测量水平方向，不适用于其他方向的测量。

•精度受限：水平仪的精度受到制造工艺和质量的限制，可能无法满足某些高精度测量的要求。

水平仪应用的原理是怎样的1. 概述水平仪是一种测量物体水平状态的仪器，广泛应用于建筑、工程、航空、航海等领域。

水平仪可通过测量物体的水平面相对于地球表面的角度，来确定物体是否水平。

2. 水平仪的工作原理水平仪的工作原理基于重力和液体运动的特性。

下面介绍两种常见的水平仪工作原理。

2.1 液面平行原理液面平行原理是一种基础的水平仪工作原理。

水平仪通过一个密闭的、透明的水平管道，管道内填充有液体（通常是酒精或水），并在管道的两端装有气泡。

当水平仪放置在一个水平的表面上时，液体会自由流动并使气泡处在管道的中间位置。

当水平仪倾斜时，液体会倾斜，气泡会移动到较高一侧，通过观察气泡的位置可以判断物体的水平状态。

2.2 重力感应原理重力感应原理是现代水平仪的工作原理，利用了智能手机、平板电脑等设备内置的加速度计和陀螺仪。

加速度计可以感知设备的运动状态，包括加速度、倾斜角度等信息。

当设备处于水平状态时，加速度计的输出为重力的垂直分量，即设备垂直向下。

当设备倾斜时，加速度计的输出会发生变化，可以通过计算得到倾斜角度。

陀螺仪可以感知设备的旋转状态，包括方向和角速度等信息。

通过综合加速度计和陀螺仪的数据，可以实时监测设备的倾斜角度，并在屏幕上显示水平仪的指示。

3. 水平仪的应用水平仪广泛应用于以下领域：3.1 建筑和工程在建筑和工程领域，水平仪被用于测量建筑物、道路、边坡等的水平程度。

同时，水平仪也是安装地板、墙壁、天花板等装修工作中不可或缺的工具。

3.2 航空和航海在航空和航海领域，精确的水平仪被广泛用于飞机、船舶和导航设备。

水平仪在飞行和航海中的应用能够保证飞行器和船舶的稳定性和安全性。

3.3 仪器维修在仪器维修中，水平仪被用于校准和调整仪器的水平状态，以确保仪器的测量准确性。

3.4 日常生活水平仪可以作为智能手机或平板电脑上的应用程序存在，方便日常生活使用。

例如，可以用于挂钟、照片墙悬挂、家具安装等。

4. 总结水平仪的应用原理包括液面平行原理和重力感应原理。

实验三用合象水平仪测量直线度误差实验三用合象水平仪测量直线度误差自己收集整理的错误在所难免仅供参考交流如有错误请指正！谢谢实验三用合象水平仪测量直线度误差一、实验器具---光学合像水平仪该仪器主要应用于测量平面和无柱面对水平的倾斜度以及机床与光学机械仪器的导轨或机座等的平面度、直线度和设备安装位置的正确度等主要技术指标：分度值：0.01mm/m最大测量范围：±5mm/m工作面长度：165毫米示值误差：±1毫米／米范围内：±0.01mm/m全部测量范围内：±0.02mm/m图3－1 合像水平仪结构图1、工作原理：合像水平仪是利用棱镜将水准器中的气泡象符合放大来提高读数的瞄准精度利用杠杆、微动螺杆等传动机构进行读数2、仪器结构：合像水平仪结构如图2－10所示主要由微动螺杆、螺母、度盘、水准器、棱镜、放大镜、杠杆以及具有平面和V 形工作面的底等组成3、使用方法：将合像水平仪安置在被测零件的表面上由于被测表面的倾斜而引起两气泡象的不重合当转动度盘使两气泡像重合时即可通过读数机构读出被测件表面实际倾斜读数并按下式计算实际倾斜值：实际倾斜值＝刻度值×支点距离×刻度盘读数4、使用注意事项：①使用前工作面要清洗干净②湿度变化对仪器中的水准器位置影响很大固必须隔离热源③测量时旋转度盘要平稳必须等两气泡像完全符合后方可读数二、测量原理与器具简介为了控制机床、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三、测量步骤1、量出零件被测表面总长将总长分为若干等分段（一般为6～12段）确定每一段的长度（跨距）L并按L调整可调桥板两圆柱的中心距2、将合像水平仪放于桥板上然后将桥板从首点依次放在各等分点位置上进行测量到终点后自终点再进行一次回测回测时桥板不能调头同一测点两次读过的平均值为该点的测量数据如某测点两次读数相差较大说明测量情况不正常应查明原因并加以消除后重测测量时要注意每次移动桥板都要将后支点放在原来前支点处（桥板首尾衔接）测量过程中不允许移动水平仪与桥板之间的相对位置3、从合象水平仪读数时先从合像水平仪的侧面视窗处读得百位数再从其上端读数鼓轮处读得十位和个位数4、把测得的值依次填入实验报告中并用计算法按最小条件进行数据处理求出被测表面的直线度误差四、数据处理1、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2、根据各测点的相对差在坐标纸上描点作图时不要漏掉首点（零点）且后一点的坐标位置是在前一点座标位置的基础上累加用直线依次连接各点得出误差折线3、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（或最低）点相切在两切点之间有一个最低（或最高）点与另一条平行线相切这两条平行直线之间的区域就是最小包容区域两平行线在纵坐标上的截距即为被测表面的直线度误差值△a(角度格值)4、差值△f（μm）按下式折算成线性值并按国家标准GB1184－1996确定被测表面直线度的公差等级△f =i?L?△a式中：I-合像水平仪的分度值L-桥板跨距△a一被测件的直线度误差值（格）例：用合象水平仪测量一长平面的直线度误差仪器的分度值为0.01mm选用的桥板节距L＝200mm测量直线度的记录数据见下表若被测面的直线度公差为5级试用作图法评定该的直线度误差是否合格解：数据处理的步骤如下：⑴先将各点的顺测值与回测值取平均⑵简化测量数据：a值可取任意数值但要有利于相对差数字的简化本例取a＝274格测量数据测点序号i12345仪器读数ai顺测-273278285283270回测-275280287285272平均-274279286284271相对差△ai+5+12+10-3坐标值yi+5+7+17+14⑶将相对差中的各点读数格值在直角坐标系中逐一累加描点（如图3－14）⑷求最小包容区：先过0点和第4点作一直线再过第3点作一平行线则两条平行线在纵坐标上的载距7格即为该被测件的直线度误差值（格值）⑸求直线度误差的线值：△f=0.01×200×7=14(μm)⑹按GB1184－1996直线度5级公差值为25μm其测量出的误差值小于公差值所以被测零件直线度误差合格图3-14 被测件直线度误差折线图五、填写测量报告单按步骤完成测量并将被测件的相关信息、测量结果及测量条件填入测量报告单（6）中测量报告被测件名称送检数量送检单位测量数据测点序号i 12345仪器读数ai顺测回测平均相对差△ai坐标值yi误差曲线图测量结果△f =i·L·Δa=测量器具结论测量日期年月日测量者。

水平仪的使用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7-1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7-1 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7-1 水平仪的规格条式水平仪的规格见表7-1。

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 。

从右侧看：中间比右端高三格，即在被测量长度为1m 时，中间高3×0.05=0.15mm ，现实际测量长度为200mm ，是1m 的 ，所以，实际上中间比右端高0.15× =0.03mm 。

合像水平仪的工作原理和技术要求水平仪技术指标工作原理合象水平仪是利用棱镜将水准器中的气象符合放大，来提高读数的精准明确度，利用杠杆、微动螺杆这一套传动机构来提高读数的灵敏度。

所以被测量件倾斜0.01毫米/米时，就可精准明确的在合象仪中读出。

合像水平仪的使用方法：将合像水平仪安置在被检验的工作面上，由于被检验面的倾斜而引起两气泡的不重合，则转动度盘，一直到两气泡重合为止，此时即可得出读数。

被检件的实际倾斜度。

技术要求1、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。

2、喷漆表面应美观，不得有脱漆、划伤等缺陷，其他暴露非工作面不得有锈蚀等明显缺陷。

3、测微螺杆在转动时应顺畅，不得有卡住或跳动现象。

4、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。

水平仪是一种测量小角度的常用量具。

在机械行业和仪表制造中，用于测量相对于水平位置的倾斜角、机床类设备导轨的平面度和直线度、设备安装的水平位置和垂直位置等。

那么，水平仪的测量注意事项有哪些？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、测量时必需待气泡完全静止后方可读数。

3、温度变化会使测量产生误差，使用时必需与热源和风源隔绝。

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。

4、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需结构完整，外表无损。

5、水平仪使用完毕，必需将工作面擦试干净；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。

水平仪是一种测量小角度的常用量具。

在机械行业和仪表制造中，用于测量相对于水平位置的倾斜角、机床类设备导轨的平面度和直线度、设备安装的水平位置和垂直位置等水平仪是一种测量小角度的常用量具。

在机械行业和仪表制造中，用于测量相对于水平位置的倾斜角、机床类设备导轨的平面度和直线度、设备安装的水平位置和垂直位置等。

光学合像水平仪用途：合像水平仪广泛用于测量平面和圆柱面对水平方向的倾斜度，以及机床与光学机械仪器的导轨或机座等的平面度、直线度和设备安装位置的正确度。

光学合像水平仪的结构：合像水平仪主要由微动螺杆、螺母、度盘、水准器、棱镜、放大镜、杠杆以及具有平面和V型工作面的底座等制药部件组成。

光学合像水平仪技术数据：
1.刻度盘分划值：0.01mm/m
2.最大测量范围正负：0-10mm/m
3.示值误差：正负1mm/m范围内正负
0.01mm/m
4.全部测量范围内正负0.02mm/m
5.工作面平面性偏差：0.003mm
6.水准器格值：
0.1mm/m
7.工作面尺寸：（mm）
165*48
8.仪器重量：2公斤
合像水平仪的工作原理：合象水平仪是利
用棱镜将水准器中的气汽象符合放大，来提高读数的精确度，利用杠杆、微动螺杆这一套传动机构来提高读数的灵敏度。

所以被测量件倾斜0.01毫米/米时，就可精确的在合象仪中读出。

（在合象水平仪中水准器主要是起指零的作用。

）
实际倾斜度=刻度值X支点距离X刻度盘读数
列如：刻度盘读数为5格，对此种合像水平仪而言，刻度值和支点距离为定值，
即刻度值为0.01mm/m支点距离为165mm
则：实际倾斜度=0.01/1000X165mmX5=0.00825mm。

实验7：合像水平仪测量平板平面度一 实验目的1．掌握用合像水平仪测量平面度误差的基本原理和方法。

2．使用两种不同的测量方法测量并计算平面度误差。

二 测量仪器说明1．仪器说明：合像水平仪广泛的应用于测量平面和圆柱面对倾斜方向的倾斜度，以及机床与光学机械仪器的导轨或机座等的平面度、直线度和设备安装位置的正确度。

2．实验原理：合像水平仪是利用棱镜将水准器中的气泡像符合放大，来提高读数的精确度，利用杠杆、微动螺杆这一套传动机构来提高读书的灵敏度。

所以被测量件倾斜m mm /1.0时，就可以精确的在合像仪中读出。

3．仪器规格：刻度分划值0.01m mm /；最大测量范围0~10m mm /，示值误差m mm /1±范围内m mm /01.0±，全部测量范围内m mm /02.0±。

工作面片面性偏差0.003mm 。

水准器格值m mm /1.0。

三 实验仪器及使用方法图1 合像水平仪外形 图2 水泡的两半影像 将合像水平仪（如图1所示）安置在被检验件的工作表面上，由于被检验面的倾斜而引起两气泡像的不重合，转动刻度盘，一直到两气泡象重合为止，如图2所示。

此时可以得出读数。

被测件的实际倾斜度=刻度值⨯支点距离⨯刻度盘读数。

四 实验的步骤说明1．调整被测平板的水平。

将水平仪放在平板中间互相垂直的两个位置上，调整支撑平板的三个千斤顶，使平板水平。

先调整两支点方向的水平，再调整只有一个支撑端向的水平。

2．按被测平板的大小，确定布线方式和测量的点数。

本试验中取9个测量点，两边沿各留5cm ，其不平度误差不必计算在内。

中间的400mm 按每段200mm 分为两段。

3．画完线后，再简单测量一下平板的水平位置，从而避免因为画线引起被测平面产生细微的倾斜，这个误差被放大后，引起数据的失真。

4．按选择的测线用水平仪进行测量。

在测量过程中，由于被检验面的倾斜而引起两气泡像的不重合，转动刻度盘，一直到两气泡象重合为止，然后读数，并按照两种不同的测量方法分别记录下两组数据。

合像水平仪的工作原理合像水平仪是一种常用的测量仪器，用于测量物体表面的水平度。

它通常由一个圆形的饼状玻璃管和一个液体组成。

合像水平仪的工作原理是基于液体的表面张力和重力的平衡关系。

一、液体的表面张力表面张力是液体分子之间的相互作用力，它使得液体表面处于一种拉紧的状态。

在液体内部，分子的相互引力相互抵消，因此在表面上只有向液体内部的作用力。

表面张力使得液体表面呈现出一种微小的凸起状态。

二、重力的作用在地球上，物体都会受到地球引力的作用，使得物体具有重量。

重力是指向地心的力，它作用在物体的质心。

重力的大小与物体的质量成正比，与物体的体积无关。

三、合像水平仪的饼状玻璃管中充满了液体，通常是酒精或水。

液体表面呈现出一个微小的弯曲，这是由于液体的表面张力所造成的。

当将合像水平仪放置在一个平面上时，液体的表面会自动调整到平衡状态。

合像水平仪的工作原理就是基于液体的表面张力和重力的平衡关系。

当物体倾斜时，重力会向倾斜的方向产生一个分力。

这个分力会使得液体表面呈现出不平衡的状态。

这种不平衡状态会导致液体表面产生微小的曲面，曲面的凹凸程度与倾斜的角度成正比。

通过观察饼状玻璃管中液体曲面的形状，我们就可以判断物体是否水平。

当物体完全水平时，液体表面呈现出一个完全平滑的曲面。

这是因为重力与液体的表面张力相互平衡，液体分子之间的相互作用力能够耗尽重力。

合像水平仪通常在建筑、测绘和工程等领域中广泛应用。

它能够快速准确地测量物体表面的水平度，提高工作的精度和效率。

总结：合像水平仪的工作原理基于液体的表面张力和重力的平衡关系。

通过观察液体表面的曲面形状，我们可以准确测量物体的水平度。

合像水平仪在建筑、测绘和工程等领域具有重要的应用价值，能够提高工作的精度和效率。