直线度测量课件.ppt

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1、3.7用水平仪测直线度误差3.7.1框式水平仪的结构框式水平仪的主体2是用铸铁制成的框架式结构，四个外面都是工作面，并且相互垂直构成四个直角，在基座(底)工作面和一个侧工作面上各开出一条V形槽，即构成V形测量面。1-隔热护板；2-主体(基座)；3-横向水准器(副水准器)；4-纵向水准器(主水准器)；5-盖板；6-“0”位调整窗口。3.7.2框式水平仪的工作原理水平仪的水准器是一个封闭的无色、透明弧形玻璃管，内部装有酒精或乙醚或其他流动性和挥发性好的液体，但管内的液体没有装满，管内留有一部分空间，管内的气体呈气泡

2、形状。由于重力的作用，气泡永远停留在玻璃管内的最高处。当水平仪的基座工作面放在绝对的水平面位置时，气泡停留在玻璃管内的中央位置，如下图所示。当水平仪的基座工作面放在不是绝对的水平面位置时，气泡就偏移玻璃管的中央位置而移动，停留在玻璃管内的最高位置，如图(b)所示。因此，可以根据气泡移动的距离大小，从玻璃管外壁上的刻度读出水平仪基座工作面相对于水平面的倾角大小，或基座工作面两端高低的差值。3.7.3框式水平仪的分度值指水平仪气泡移动一个分度，工作面所需要倾斜的角度，分度值单位以mm／m表示。也可以理解为在1m长度

3、上所产生的高度差。(mm／m)式中i为水平仪的分度值(mm／m)，L为底边(m)，取L＝lm；h为倾斜高(mm)。按分度值不同，水平仪分为三组：组别主水准泡分度值（mm／m）副水准泡分度值（mm／m）I0.020.5～1.5II0.03～0.050.5～1.5III0.06～0.150.5～1.53.7.4测量方法与步骤（1）选择合适的水平仪要根据被测量面的直线度、平面度和平行度等参数的公差要求选择水平仪。设被测量面的直线度等参数的公差为t，所用水平仪的分度值为i，则可根据下述原则选取水平仪：低精度表面(9级～

4、12级)，取i＝(1/10～1/5)t；中等精度表面(5级～8级)，取i＝(1/5～1/3)t；高精度表面(1级～4级)，取i＝(1/3～1/2)t。(2)检查水平仪首先检查水平仪是否在检定周期内。其次检查其外观质量。要求水平仪工作面上不应有砂眼、气孔、裂纹、划伤、碰痕、锈蚀等缺陷；水准气泡清洁、透明，刻线清晰、均匀、无脱色现象；气泡移动平稳，无目力可见的跳动和停滞现象。经过这些检查均合格才能使用。（3）熟悉读数方法读数值正负的确定：一般是根据主水准气泡的移动方向和水平仪的移动方向来确定水平仪读数值的正负的，原

5、则是，若气泡的移动方向与水平仪的移动方向一致，如图(a)所示，则读数值为正(+)，表示被测量范围向上倾斜；反之，若两者的移动方向相反，如图(b)所示)，则读数值为负(-)，表示被测量范围向下倾斜。读数方法的选择：数格法和平均值法数格法——以基准线为准，数主水准气泡任一端(一直以此端)离开基准线的格数作为水平仪的读数值。此方法简便，一般测量都喜欢用这种读数方法。如上图所示：气泡右端向右偏离右边零线2格，所以读数为+2格平均值法——取主水准气泡两端向同一个方向离开基准线格数之和的算术平均值，作为水平仪的读数。此方法

6、可消除由于温度差对读数结果的影响。在做长时间的测量时，如果温度前后变化较大，应该用平均值法。读数中应注意：应从水平仪的上面与气泡垂直的方向观察气泡的位置，这样可以减少视差。读数时，还要避免人从口中和鼻孔中呼出的热气传到弧形玻璃管上。因为气泡对温度反应很敏感。如左图所示，气泡右端向右偏离零线3格，气泡左端也向右偏离2格，所以读数为+（3+2）÷2=+2.5格图解法求直线度误差示例步骤1：在坐标纸上建立坐标系，以横坐标x轴代表各测点的被测长度，纵坐标y轴代表各测点的累积值。选择合适的放大比例，使图上被测线起点和终点

7、的连线与x轴夹角不大于35°，以保证作图的评定精度。步骤2：按读数值在坐标纸上描点，各点的x坐标按照比例和节距值确定，y坐标按照累加值确定。y坐标如下表。序号01234567读数值（格）02-1320-12累积值（格）02146657步骤3：作误差折线图，依次连接各坐标点得到误差折线图。步骤4：评定直线度误差值①两端点连线法②最小区域法步骤5：最后将格数转换成线值，得到直线度误差值。框式水平仪的零位偏差要求和调零位的方法在精度比较高的平台上，水平仪的第一次读数（a）与将水平仪调转180°后，仍准确地放在第一次位

8、置上的第二次读数（b）之差，如果为零（即a=b）则说明水平仪的零位正确；如果不相等，则两次读数之差的二分之一称为零位偏差。对于框式水平仪，要求气泡的零位偏差不超过0.5格，否则需调整。调整的方法是：转动调节器，使气泡移动（a-b）/2格，这样反复进行，直到调整到所要求的范围之内。合像水平仪简介底座毫米/每米刻度尺壳体微分刻度盘测微螺杆旋钮合像水平仪的使用使用时，把合像水平仪放在被测表面