《合像水平仪》

广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明高级钳工技能训练中国劳动社会保障出版社课题1—精密量仪及其应用合像水平仪+-广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明教学目的:1、熟悉常用精密量仪的结构原理。2、理解量仪的光学原理和结构性能。3、掌握量仪的读数方法和使用方法。广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明复习1、游标卡尺的刻线原理和读数方法?2、游标卡尺的正确使用和保养方法?3、千分尺的刻线原理和读数方法?4、千分尺的正确使用和保养方法?广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明一、引入—框式水平仪水平仪是机器安装、检测和相对水平位置的倾斜角、水平位置和垂直位置的主要测量仪器。广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明1、框式水平仪的构造⑴水平仪主要零件有用作测量基面的金属主体；经过精加工的铸铁框架，主体的四个外侧面是测量用的表面。广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明⑵读数用的主水准器和定位用的纵向水准器,管内装有乙醇,没有液体的部分形成一个气泡。由于密度的关系气泡始终停在玻璃管的最高点。主水准器的两端套以塑料管，并用胶液粘结于金属主体座上。广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明⑶主水准器气泡位置由偏心调节器进行调整。2、刻线原理⑴水平仪的主要工作部分是水准器，水准器是一个封闭的玻璃管，内装液体在在管内面有一定长度的气泡，玻璃管上刻有间距约为2mm的刻线，广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明⑵管子内壁磨成一定曲率半径，不论把水平仪放在何种位置,水准器内的液面总是水平位置,而气泡总是停留在与圆弧面的最高位置。广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明Oα⑶检验时若水平仪放置在一米长度的直尺表面,L=1000L1=200α当直尺作微小倾斜，得垂直距离ΔH时而水准面气泡的中央移动恰为一个刻度,这就标志出该水平仪的刻度值。广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明若ΔH=0.02mm则水平仪的刻度0.02/1000mm。∵tgα=0.02/1000=0.00002查表可知：tg4″=0.00002∴ΔH=L×tgα=1000×0.00002=0.02(mm)L=1000L1=200α广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明因此：0.02mm/m的倾斜角度相当于几何角度4″。所以框式水平仪的读数,当水平仪气泡移过一个刻度读数为0.02mm。当水平仪气泡移过1格,代表水平仪1m长度上的高低差0.02mm。广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明3、读数方法：⑴测量平面时,气泡指向的方向，即高于相对水平的方向。测量垂直面时,气泡指向的方向，即被测端面对应于气泡指向的方向倾斜。⑵气泡平稳停下，观察气泡两端弧线指向刻度的状况，气泡在刻线中两端各占的平均刻线（格数）为零线。广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明⑶测量时，应在气泡平稳停下再读数值；观察时，若气泡较快地向一端流向并有碰撞向后移动几下再停下的现象，则说明该测量点的一端已超出水平仪读数。⑷气泡向左（或右）移动两个格，这时就说明被测表面左端比右端（或右端）高出两个格。⑸读取水平数值前，应先观察纵向气泡是否在水平位置；如果气泡不在水平位置，应使被测表面或水平仪调整后再测量。广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明二、合像水平仪1、用途合像水平仪采用的是光学系统，从而提高了读数精度。合像水平仪的最小分度值为0.01mm/1000mm(相当于2″),观察方便，读数准确，适用于测量各种微小的倾斜角度。广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明+-2、构造光学合像水平仪利用光学零件将气泡复合放大以及杠杆传动机构等，提高读数灵敏度。广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明主要由水准器、微动杆、扛杆和光学合象棱镜等组成。3、棱镜常用的棱镜是横截面积为三角形的三棱镜,通常简称为棱镜,棱镜可以改变光的传播方向。横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明⑴光线由BC面垂直入射。在AC面发生全反射,垂直由AB面出射。通过棱镜的光线ABC45°45°变化90°4、合像原理广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明⑵光线由AC面垂直入射，在AB、BC面发生两次全反射，垂直由AC面出射。ABC变化180°广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明+-广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明α5、工作原理⑴水平仪在被测平面上出现一微小的倾斜角θ,气泡就向高的一侧偏移。⑵通过棱镜反射到圆形目镜框内的半合像,出现一长一短的气泡折射图象。⑶旋动微调手轮,带动螺杆调节杠杆上的水准器至水平位置;长的气泡逐渐变短,短的气泡逐渐变长,直到两气泡圆弧重合;这就是合像水平仪在1m长度上倾斜高度差。广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明⑷水准器玻璃管的曲率半径减小，α因此，测量时气泡达到稳定的时间短，测量范围比框式水平仪大。广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明6、合像水平仪的读数方法:⑴测微旋钮的圆周100等分小格,当刻度盘转过1格,代表水平仪1m长度上的高低差0.01mm。⑵微调手轮带动刻度盘旋转一周转动,精密螺杆带动标尺指针移动1mm。⑶测量前,先将侧面标尺调到5读整数,然后旋动微调手轮将刻度盘调至“0”。广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明⑷水平仪放在被测表面上,转动微分盘的旋钮，直到两半气泡重合为止。⑸首先，读取侧面标尺上刻度mm的整数，然后，从刻度盘上读取小于mm的小数。广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明5、注意事项：⑴测量环境温度变化在测量过程中不宜过大，特别在测量长导轨时，因温度的变化，会引起气泡长度的变化，从而影响测量精度。⑵测量时，水平仪应避免太阳光的直接照射和其他热源的影响。⑶测量时，应准确迅速，尽量缩短测量时间。广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明⑷被测量面应清洁，无毛刺、屑物等污垢，避免测量面被磨损而损失精度。⑸水平仪使用后，应及时擦拭干净，涂上防锈油，放回量具盒；在干燥的架上放置。广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明三、课堂小结框式水平仪1、主水准器安装在偏心调节器上,测量时不可调整,测量范围小。框式水平仪与合像水平仪的差异:广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明合像水平仪+-1、主水准器安装在可调节的杠杆架上,水准器可以调节,测量范围大。广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明框式水平仪2、水准器是内壁的曲率较大,气泡稳定时间长。广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明Oα合像水平仪2、水准器是内壁的曲率较小,气泡稳定时间短。α广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明框式水平仪3、可以检测机器部件的平面度、直线度、垂直度,机器安装测量。插入视像广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明合像水平仪3、可以检测机器部件的平面度、直线度和机器安装测量。插入视像广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明4、示值精度0.02/1000框式水平仪L=1000L1=200α∵tgα=0.02/1000=0.00002查表可知：tg4″=0.00002∴ΔH=L×tgα=1000×0.00002=0.02(mm)广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明4、示值精度0.01/1000合像水平仪测微旋钮的圆周100等分小格,当刻度盘转过1格,代表水平仪1m长度上的高低差0.01mm。+-广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明思考题:合像水平仪的测量范围为什么比框式水平仪测量范围大,为什么?请说明原因。作业:1、框式水平仪的刻度原理。2、合像水平仪的工作原理和读数方法。3、框式水平仪和合像水平仪在构造上有什么不同?广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明广州市高级技工学校课题:合像水平仪主讲:唐光明