用水平儀測(cè)直線度誤差

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1、3.7用水平儀測(cè)直線度誤差3.7.1框式水平儀的結(jié)構(gòu)框式水平儀的主體2是用鑄鐵制成的框架式結(jié)構(gòu)，四個(gè)外面都是工作面，并且相互垂直構(gòu)成四個(gè)直角，在基座(底)工作面和一個(gè)側(cè)工作面上各開(kāi)出一條V形槽，即構(gòu)成V形測(cè)量面。1-隔熱護(hù)板；2-主體(基座)；3-橫向水準(zhǔn)器(副水準(zhǔn)器)；4-縱向水準(zhǔn)器(主水準(zhǔn)器)；5-蓋板；6-“0”位調(diào)整窗口。3.7.2框式水平儀的工作原理水平儀的水準(zhǔn)器是一個(gè)封閉的無(wú)色、透明弧形玻璃管，內(nèi)部裝有酒精或乙醚或其他流動(dòng)性和揮發(fā)性好的液體，但管內(nèi)的液體沒(méi)有裝滿，管內(nèi)留有一部分空間，管內(nèi)的氣體呈氣泡形狀。由于重力的作用，氣泡永遠(yuǎn)停留在玻璃管內(nèi)的最高處。當(dāng)水平儀的基座工作面放在

2、絕對(duì)的水平面位置時(shí)，氣泡停留在玻璃管內(nèi)的中央位置，如下圖所示。當(dāng)水平儀的基座工作面放在不是絕對(duì)的水平面位置時(shí)，氣泡就偏移玻璃管的中央位置而移動(dòng)，停留在玻璃管內(nèi)的最高位置，如圖(b)所示。因此，可以根據(jù)氣泡移動(dòng)的距離大小，從玻璃管外壁上的刻度讀出水平儀基座工作面相對(duì)于水平面的傾角大小，或基座工作面兩端高低的差值。3.7.3框式水平儀的分度值指水平儀氣泡移動(dòng)一個(gè)分度，工作面所需要傾斜的角度，分度值單位以mm／m表示。也可以理解為在1m長(zhǎng)度上所產(chǎn)生的高度差。(mm／m)式中i為水平儀的分度值(mm／m)，L為底邊(m)，取L＝lm；h為傾斜高(mm)。按分度值不同，水平儀分為三組：組別主水準(zhǔn)泡

3、分度值（mm／m）副水準(zhǔn)泡分度值（mm／m）I0.020.5～1.5II0.03～0.050.5～1.5III0.06～0.150.5～1.53.7.4測(cè)量方法與步驟（1）選擇合適的水平儀要根據(jù)被測(cè)量面的直線度、平面度和平行度等參數(shù)的公差要求選擇水平儀。設(shè)被測(cè)量面的直線度等參數(shù)的公差為t，所用水平儀的分度值為i，則可根據(jù)下述原則選取水平儀：低精度表面(9級(jí)～12級(jí))，取i＝(1/10～1/5)t；中等精度表面(5級(jí)～8級(jí))，取i＝(1/5～1/3)t；高精度表面(1級(jí)～4級(jí))，取i＝(1/3～1/2)t。(2)檢查水平儀首先檢查水平儀是否在檢定周期內(nèi)。其次檢查其外觀質(zhì)量。要求水平儀工作面

4、上不應(yīng)有砂眼、氣孔、裂紋、劃傷、碰痕、銹蝕等缺陷；水準(zhǔn)氣泡清潔、透明，刻線清晰、均勻、無(wú)脫色現(xiàn)象；氣泡移動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)目力可見(jiàn)的跳動(dòng)和停滯現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)這些檢查均合格才能使用。（3）熟悉讀數(shù)方法讀數(shù)值正負(fù)的確定：一般是根據(jù)主水準(zhǔn)氣泡的移動(dòng)方向和水平儀的移動(dòng)方向來(lái)確定水平儀讀數(shù)值的正負(fù)的，原則是，若氣泡的移動(dòng)方向與水平儀的移動(dòng)方向一致，如圖(a)所示，則讀數(shù)值為正(+)，表示被測(cè)量范圍向上傾斜；反之，若兩者的移動(dòng)方向相反，如圖(b)所示)，則讀數(shù)值為負(fù)(-)，表示被測(cè)量范圍向下傾斜。讀數(shù)方法的選擇：數(shù)格法和平均值法數(shù)格法——以基準(zhǔn)線為準(zhǔn)，數(shù)主水準(zhǔn)氣泡任一端(一直以此端)離開(kāi)基準(zhǔn)線的格數(shù)作為水平儀的

5、讀數(shù)值。此方法簡(jiǎn)便，一般測(cè)量都喜歡用這種讀數(shù)方法。如上圖所示：氣泡右端向右偏離右邊零線2格，所以讀數(shù)為+2格平均值法——取主水準(zhǔn)氣泡兩端向同一個(gè)方向離開(kāi)基準(zhǔn)線格數(shù)之和的算術(shù)平均值，作為水平儀的讀數(shù)。此方法可消除由于溫度差對(duì)讀數(shù)結(jié)果的影響。在做長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量時(shí)，如果溫度前后變化較大，應(yīng)該用平均值法。讀數(shù)中應(yīng)注意：應(yīng)從水平儀的上面與氣泡垂直的方向觀察氣泡的位置，這樣可以減少視差。讀數(shù)時(shí)，還要避免人從口中和鼻孔中呼出的熱氣傳到弧形玻璃管上。因?yàn)闅馀輰?duì)溫度反應(yīng)很敏感。如左圖所示，氣泡右端向右偏離零線3格，氣泡左端也向右偏離2格，所以讀數(shù)為+（3+2）÷2=+2.5格圖解法求直線度誤差示例步驟1：在

6、坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系，以橫坐標(biāo)x軸代表各測(cè)點(diǎn)的被測(cè)長(zhǎng)度，縱坐標(biāo)y軸代表各測(cè)點(diǎn)的累積值。選擇合適的放大比例，使圖上被測(cè)線起點(diǎn)和終點(diǎn)的連線與x軸夾角不大于35°，以保證作圖的評(píng)定精度。步驟2：按讀數(shù)值在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，各點(diǎn)的x坐標(biāo)按照比例和節(jié)距值確定，y坐標(biāo)按照累加值確定。y坐標(biāo)如下表。序號(hào)01234567讀數(shù)值（格）02-1320-12累積值（格）02146657步驟3：作誤差折線圖，依次連接各坐標(biāo)點(diǎn)得到誤差折線圖。步驟4：評(píng)定直線度誤差值①兩端點(diǎn)連線法②最小區(qū)域法步驟5：最后將格數(shù)轉(zhuǎn)換成線值，得到直線度誤差值?？蚴剿絻x的零位偏差要求和調(diào)零位的方法在精度比較高的平臺(tái)上，水平儀的第一次讀數(shù)（a

7、）與將水平儀調(diào)轉(zhuǎn)180°后，仍準(zhǔn)確地放在第一次位置上的第二次讀數(shù)（b）之差，如果為零（即a=b）則說(shuō)明水平儀的零位正確；如果不相等，則兩次讀數(shù)之差的二分之一稱為零位偏差。對(duì)于框式水平儀，要求氣泡的零位偏差不超過(guò)0.5格，否則需調(diào)整。調(diào)整的方法是：轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)器，使氣泡移動(dòng)（a-b）/2格，這樣反復(fù)進(jìn)行，直到調(diào)整到所要求的范圍之內(nèi)。合像水平儀簡(jiǎn)介底座毫米/每米刻度尺殼體微分刻度盤測(cè)微螺桿旋鈕合像水平儀的使用使用時(shí)，把合像水平儀放在被測(cè)表面