垂直水平儀對于很多人來說是比較陌生的，因為非工作人員，是不經(jīng)常接觸到垂直水平儀的，垂直水平儀是一種測量小角度的常用量具，在機(jī)械行業(yè)和儀表制造中，用于測量相對于垂直位置的傾斜角、機(jī)床類設(shè)備導(dǎo)軌的平面度和直線度、設(shè)備安裝的垂直位置等。
垂直水平儀基本構(gòu)造：
1、望遠(yuǎn)鏡，或稱鏡筒，其主要功能為觀測目標(biāo)。可細(xì)分為物鏡、目鏡、十字絲三部份，物鏡收集遠(yuǎn)方光線；目鏡將影像轉(zhuǎn)正；十字絲則用以照準(zhǔn)目標(biāo)；
2、水平器及轉(zhuǎn)盤，水平器可顯示儀器之水平狀態(tài)，其中包含至少一圓形水平器，轉(zhuǎn)盤使儀器得以360度水平旋轉(zhuǎn)，以方便觀測者在維持儀器水平的狀況下轉(zhuǎn)動鏡筒進(jìn)行觀測；
3、基座，或稱底座，主要功能為承載鏡筒與水平器，并提供垂直水平儀與腳架之連結(jié)，本部之腳螺旋(或稱踵定螺旋或改平螺旋)，可以調(diào)校垂直水平儀的水平狀態(tài)。
垂直水平儀使用方法：
1、垂直水平儀刻度值用角度（秒）或斜率來表示，它的含義是以氣泡偏移一格工作傾斜的角度表示，或以氣泡偏移一格工作表面在一米長度上傾斜的高度表示，由于垂直水平儀的使用傾角很小，所以tg 來標(biāo)示，如tg4 4 弧度=0.02mm/1000mm，測量時使垂直水平儀工作面緊貼被測表面，待氣泡穩(wěn)定后方可讀數(shù)；
2、如需測量長度為L的實際傾斜值則可通過下式進(jìn)行計算，實際傾斜值=標(biāo)稱分度值 L 偏差格數(shù)；如標(biāo)稱分度值為0.02mm/m，L=200mm，偏差格數(shù)為2格，則實際傾斜值=0.02/1000*200*2=0.008mm，為避免由于垂直水平儀零位不準(zhǔn)而引起的測量誤差，因此在使用前必須對垂直水平儀零位進(jìn)行檢查或調(diào)整；
3、垂直水平儀零位檢查和調(diào)整方法，將被校垂直水平儀放在大致水平的平板上，緊靠定位塊，待氣泡穩(wěn)定后以氣泡的一端讀數(shù)為a1，然后將垂直水平儀調(diào)轉(zhuǎn)180方位，準(zhǔn)確地放在原位置，按照第一次讀數(shù)的一邊記下氣泡另一端的讀數(shù)為a2，兩次讀數(shù)差的一半則為零位誤差，即 =(a1-a2)/2格，如果零位誤差超赤許可范圍，則需調(diào)整零位機(jī)構(gòu)，反復(fù)調(diào)整螺釘1即可達(dá)到要求。
垂直水平儀讀數(shù)方法：
1、正像水準(zhǔn)儀（水準(zhǔn)儀型號S3后面跟著“E”），讀數(shù)時候從尺的下端往上端讀；倒像水準(zhǔn)儀，讀數(shù)時候從尺的上端往下端讀；
2、讀數(shù)時，先看水準(zhǔn)尺上的大個“E”字的“尖”，那是每一個10厘米的起點(diǎn)，然后就像讀直尺一樣讀尺，估讀到毫米。
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工作原理
水平儀的水準(zhǔn)管是由玻璃制成，水準(zhǔn)管內(nèi)壁是一個具有一定曲率半徑的曲面，管內(nèi)裝有液體，當(dāng)水平儀發(fā)
水平儀工作原理
水平儀工作原理
生傾斜時，水準(zhǔn)管中氣泡就向水平儀升高的一端移動，從而確定水平面的位置。水準(zhǔn)管內(nèi)壁曲率半徑越大，分辨率就越高，曲率半徑越小，分辨率越低，因此水準(zhǔn)管曲率半徑?jīng)Q定了水平儀的精度。 水平儀主要用于檢驗各種機(jī)床和工件的平面度、直線度、垂直度及設(shè)備安裝的水平位置等。特別是在測垂直度時，磁性水平儀可以吸咐在垂直工作面上，不用人工扶持，減輕了勞動強(qiáng)度，避免了人體熱量輻射帶給水平儀的測量誤差。
水平儀底面及側(cè)面長度均為2000mm的直角形結(jié)構(gòu)，精度一般為(0.02-0.025)mm/m，若用戶有特殊要求，可單獨(dú)定制。 水平儀調(diào)零結(jié)構(gòu)有獨(dú)特之處，較常規(guī)結(jié)構(gòu)相比:1.調(diào)零容易。2.調(diào)整后，零位不易變動。如圖1所示。水平儀底V型槽面繞芯軸轉(zhuǎn)動5時，若氣泡移動，可通過調(diào)整螺釘2來達(dá)到要求，該項在出廠時已調(diào)整好，一般不變。
水平儀的結(jié)構(gòu)根據(jù)分類不同而有所區(qū)別。框式水平儀一般由水平儀主體、橫向水準(zhǔn)器、絕熱手把、主水準(zhǔn)器、蓋板和零位調(diào)整裝置等零部件組成。尺式水平儀一般由水平儀主體、蓋板、主水準(zhǔn)器和零位調(diào)整裝置等零部件構(gòu)成。
水平儀是以水準(zhǔn)器作為測量和讀數(shù)元件的一種量具。水準(zhǔn)器是一個密封的玻璃管，內(nèi)表面的縱斷面為具有一定曲率半徑的圓弧面。水準(zhǔn)器的玻璃管內(nèi)裝有粘滯系數(shù)較小的液體，如酒精、及其混合體等,沒有液體的部分通常叫作水準(zhǔn)氣泡。玻璃管內(nèi)表面縱斷面的曲率半徑與分度值之間存在著一定的關(guān)系,根據(jù)這一關(guān)系即可測出被測平面的傾斜度。
儀器檢驗
水平儀的檢驗必須按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。檢驗室內(nèi)的溫度應(yīng)為20±2℃,檢驗應(yīng)在堅固無振動影響、并遠(yuǎn)離熱源的條件下進(jìn)行。檢驗前,必須將水平儀的各部件擦洗干凈,然后將水平儀置于檢驗室內(nèi)金屬平板上,同溫時間不得少于3h。
水平儀
水平儀
外觀檢驗
對新出廠的水平儀,工作面應(yīng)平整、光滑且不應(yīng)有砂眼、氣孔、碰傷、劃痕、銹蝕等缺陷。非工作面上不允許有脫漆、生銹和明顯的缺陷。水準(zhǔn)器應(yīng)清潔透明,其刻線應(yīng)清晰、均勻,不應(yīng)有脫色現(xiàn)象,刻線應(yīng)與水準(zhǔn)器軸線相垂直。在水平儀非工作面上,應(yīng)標(biāo)有制造廠廠名、出廠編號和分度值。
各部分相互作用
主水準(zhǔn)器安裝應(yīng)牢固，零位調(diào)節(jié)裝置應(yīng)保證使用方便、可靠。氣泡移動應(yīng)平穩(wěn),不應(yīng)有目力可見的跳動或停滯現(xiàn)象。當(dāng)室溫為20℃時,，氣泡長度應(yīng)等于兩條長刻度線之間的距離,其偏差對分度為0.02~0.05mm/m者不應(yīng)超過±1格;對分度為0.06~0.10mm/m者不應(yīng)超過±0.5格。 氣泡的移動平穩(wěn)性和氣泡的長度,應(yīng)在水平儀檢定儀上進(jìn)行檢驗。
工作面的平面度
水平儀工作面不允許有凸起現(xiàn)象，其平面度應(yīng)符合表6-10-54的規(guī)定。 工作面長度 150~200 250~300 ，平面度偏差 <0.003 <0.005，對磨制和研磨的工作面,其平面度用尺寸不小于被檢面長度的零級刀口尺,以光隙法進(jìn)行檢定,這一檢定工作應(yīng)在工作面的縱向、橫向和對角線的方向的幾個位置上進(jìn)行。以看到的大間隙為該表面的平面度偏差。在估計間隙大小時,可由量塊組成的標(biāo)準(zhǔn)間隙進(jìn)行比較。
對刮制工作面的平面度,用零級平板以涂色法進(jìn)行檢定。在邊長為25mm正方形面積內(nèi)的斑點(diǎn)數(shù),對于分度值為0.02~0.05mm/m的水平儀不應(yīng)少于25點(diǎn)，對于分度值為0.06~0.10mm/m的水平儀不應(yīng)少于20點(diǎn),斑點(diǎn)分布應(yīng)均勻。
V形工作面的直線度,用檢定心軸以涂色法進(jìn)行檢定。把涂有紅鉛粉的心軸放在V形面上轉(zhuǎn)動,在V形面上看到的接觸線,不允許有超過10mm的間斷。
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