几种测量工具的使用方法 81页

几种量具的基本使用方法 2010.09.29 目 录 一、钢直尺、内外卡钳及塞尺 二、游标尺 三、百分尺 四、千分尺 五、量 块 六、百分表 七、角度量具 八、水 平 仪 一、钢直尺、内外卡钳及塞尺 1 、钢直尺 钢直尺是最简单的长度量具，它的长度有 150 ， 300 ， 500 和 1000 mm 四种规格。下图所示是常用的 150 mm 钢直尺。 钢直尺用于测量零件的长度尺寸，它的测量结果不太准确。这是由于钢直尺的刻线间距为 1mm ，而刻线本身的宽度就有 0.1 ～ 0.2mm ，所以测量时读数误差比较大，只能读出毫米数，即它的最小读数值为 1mm ，比 1mm 小的数值，只能估计而得。 钢直尺的使用方法 a) 量长度 b) 量螺距 c) 量宽度 d) 量内孔 e) 量深度 f) 划线 用钢直尺直接去测量零件的直径尺寸 ( 轴径或孔径 ) ，则测量精度更差。其原因是：除了钢直尺本身的读数误差比较大以外，还由于钢直尺无法正好放在零件直径的正确位置。所以，零件直径尺寸的测量，也可以利用钢直尺和内外卡钳配合起来进行。 2 、内外卡钳 常见的卡钳有内卡钳、外卡钳两种。 内外卡钳是最简单的比较量具 ，外卡钳一般是用来测量外径，内卡钳一般是用来测量内径和凹槽的。它们本身都不能直接读出测量结果，而是把测量得的长度尺寸 在钢直尺上进行读数，或在钢直尺上先取下所需尺寸 , 再去检验零件的直径是否符合。 卡钳的适用范围 卡钳是一种简单的量具，由于它具有结构简单，制造方便、价格低廉、维护和使用方便等特点，广泛应用于要求不高的零件尺寸的测量和检验，尤其是对锻铸件毛坯尺寸的测量和检验，卡钳是最合适的测量工具。 内卡钳 外卡钳 卡钳钳口形状好与坏的对比 外卡钳在钢直尺上取尺寸和测量方法 内卡钳测量方法和在钢直尺上取尺寸 3 、塞尺 塞尺又称厚薄规或间隙片。 主要用来检验两个结合面 之间的间隙大小。 塞尺是由许多层厚薄不一的薄钢片组成，按照塞尺的组别制成一把一把的塞尺，每把塞尺中的每片具有两个平行的测量平面，且都有厚度标记，以供组合使用。 测量时，根据结合面间隙的大小，用一片或数片 重迭在一起塞进间隙内 。 例如用 0.03mm 的一片能插入间隙，而 0.04mm 的一片不能插入间隙，这说明间隙在 0.03 ～ 0.04mm 之间，所以塞尺也是一种界限量规。 使用塞尺时须注意下列几点： 根据结合面的间隙情况选用塞尺片数，但片数 愈少愈好； 测量时不能用力太大，以免塞尺遭受弯曲和折 断； 不能测量温度较高的工件。 二、游标读数量具 应用游标读数原理制成的量具有：游标卡尺，高度游标卡尺、深度游标卡尺、游标量角尺 ( 如万能量角尺 ) 和齿厚游标卡尺等。用以测量零件的外径、内径、长度、宽度，厚度、高度、深度、角度以及齿轮的齿厚等，应用范围非常广泛。 1 、游标卡尺 游标卡尺是一种常用的量具，具有结构简单、使用方便、精度中等和测量的尺寸范围大等特点，可以用它来测量零件的外径、内径、长度、宽度、厚度、深度和孔距等，应用范围很广。 游标卡尺有三种结构型式 (1) 测量范围为 0 ～ 125mm 的游标卡尺，制成带有刀口形的上下量爪和带有深度尺的型式。 (2) 测量范围为 0 ～ 200mm 和 0 ～ 300mm 的游标卡尺，可制成带有内外测量面的下量爪和带有刀口形的上量爪的型式。 (3) 测量范围为 0 ～ 200mm 和 0 ～ 300mm 的游标卡尺，也可制成只带有内外测量面的下量爪的型式。 游标卡尺的测量范围及其游标读数值 测量范围 游标读数值 测量范围 游标读数值 0 ～ 25 0.02 ； 0.05 ； 0.10 300 ～ 800 0.05 ； 0.10 0 ～ 200 0.02 ； 0.05 ； 0.10 400 ～ 1000 0.05 ； 0.10 0 ～ 300 0.02 ； 0.05 ； 0.10 600 ～ 1500 0.05 ； 0.10 0 ～ 500 0.05 ； 0.10 800 ～ 2000 0.10 游标卡尺的读数原理和读数方法 游标读数值为 0.1mm 的游标卡尺 主尺刻线间距（每格）为 1mm ，当游标零线与主尺零线对准（两爪合并）时，游标上的第 10 刻线正好指向等于主尺上的 9mm ，而游标上的其他刻线都不会与主尺上任何一条刻线对准。 游标每格间距 =9mm÷10=0.9mm 主尺每格间距与游标每格间距相差 = 1mm- 0.9mm=0.1mm 0.1mm 即为此游标卡尺上游标所读出的最小数值，再也不能读出比 0.1mm 小的数值。 游标读数值为 0.05mm 的游标卡尺 主尺每小格 1mm ，当两爪合并时，游标上的 20 格刚好等于主尺的 39mm ，则 游标每格间距 =39mm÷20=1.95mm 主尺 2 格间距与游标 1 格间距相差 = 2-1.95=0.05(mm) 0.05mm 即为此种游标卡尺的最小读数值。同理，也有用游标上的 20 格刚好等于主尺上的 19mm ，其读数原理不变。 游标读数值为 0.02mm 的游标卡尺 主尺每小格 1mm ，当两爪合并时，游标上的 50 格刚好等于主尺上的 49mm ，则 游标每格间距 =49mm÷50=0.98mm 主尺每格间距与游标每格间距相差 = 1-0.98=0.02(mm) 0.02mm 即为此种游标卡尺的最小读数值。 （ a ） 0.1mm 游标卡尺 （ b ） 0.05mm 游标卡尺 （ c ） 0.02mm 游标卡尺 游标卡尺的测量精度 测量或检验零件尺寸时，要按照零件尺寸的精度要求，选用相适应的量具。游标卡尺是一种中等精度的量具，它只适用于中等精度尺寸的测量和检验。用游标卡尺去测量锻铸件毛坯或精度要求很高的尺寸，都是不合理的。前者容易损坏量具，后者测量精度达不到要求，因为量具都有一定的示值误差，游标卡尺的示值误差见下表。 游标读数值 示值总误差 0.02 ±0.02 0.05 ±0.05 0.10 ±0.10 游标卡尺的示值误差，就是游标卡尺本身的制造精度，不论你使用得怎样正确，卡尺本身就可能产生这些误差。例如，用游标读数值为 0.02mm 的 0 ～ 125mm 的游标卡尺 ( 示值误差为 ±0.02mm) ，测量 50mm 的轴时，若游标卡尺上的读数为 50.00mm ，实际直径可能是 50.02mm ，也可能是 49.98mm 。 使用游标卡尺测量零件尺寸时，必须注意下列几点： 1 测量前应把卡尺揩干净，检查卡尺的两个测量面和测量刃口是否平直无损，把两个量爪紧密贴合时，应无明显的间隙，同时游标和主尺的零位刻线要相互对准。这个过程称为校对游标卡尺的零位。 2 移动尺框时，活动要自如，不应有过松或过紧，更不能有晃动现象。用固定螺钉固定尺框时，卡尺的读数不应有所改变。在移动尺框时，不要忘记松开固定螺钉，亦不宜过松以免掉了。 3 当测量零件的外尺寸时：卡尺两测量面的联线应垂直于被测量表面，不能歪斜。测量时，可以轻轻摇动卡尺，放正垂直位置。决不可把卡尺的两个量爪调节到接近甚至小于所测尺寸，把卡尺强制的卡到零件上去。这样做会使量爪变形，或使测量面过早磨损，使卡尺失去应有的精度。 正确的测量方法 2 、高度游标卡尺 高度游标卡尺如图所示，用于测量零件的高度和精密划线。 3 、深度游标卡尺 深度游标卡尺如图所示，用于测量零件的深度尺寸或台阶高低和槽的深度。 4 、齿厚游标卡尺 齿厚游标卡尺是用来测量齿轮（或蜗杆）的弦齿厚和弦齿顶。这种游标卡尺由两互相垂直的主尺组成，因此它就有两个游标。 以上所介绍的各种游标卡尺都存在一个共同的问题，就是读数不很清晰，容易读错，有时不得不借放大镜将读数部分放大。为了消除在读数时因视线倾斜而产生的视差；有的卡尺装有测微表成为带表卡尺，便于读数准确，提高了测量精度；更有一种带有数字显示装置的游标卡尺，这种游标卡尺在零件表面上量得尺寸时，就直接用数字显示出来，其使用极为方便。 三、螺旋测微量具 应用螺旋测微原理制成的量具，称为螺旋测微量具。它们的测量精度比游标卡尺高，并且测量比较灵活，因此，当加工精度要求较高时多被应用。常用的螺旋读数量具有百分尺和千分尺。百分尺的读数值为 0.01mm ，千分尺的读数值为 0.001mm 。目前车间里大量用的是读数值为 0.01mm 的百分尺。 百分尺的种类很多，机械加工车间常用的有：外径百分尺、内径百分尺、深度百分尺以及螺纹百分尺和公法线百分尺等，分别测量或检验零件的外径、内径、深度、厚度以及螺纹的中径和齿轮的公法线长度等。 1 、外径百分尺的结构 0 ～ 25mm 外径百分尺 1- 尺架； 2- 固定测砧； 3- 测微螺杆； 4- 螺纹轴套； 5- 固定刻度套筒； 6- 微分筒； 7- 调节螺母； 8- 接头； 9- 垫片； 10- 测力装置； 11- 锁紧螺钉； 12- 绝热板。 百分尺的读数方法 微分筒的圆周上刻有 50 个等分线，当微分筒转一周时，测微螺杆就推进或后退 0.5mm ，微分筒转过它本身圆周刻度的一小格时，两测砧面之间转动的距离为： 0.5÷50=0.01(mm) 。 由此可知：百分尺上的螺旋读数机构，可以正确的读出 0.01mm ，也就是百分尺的读数值为 0.01mm 。 百分尺的具体读数方法可分为三步： （ 1 ）读出固定套筒上露出的刻线尺寸，一定要注 意不能遗漏应读出的 0.5mm 的刻线值。 （ 2 ）读出微分筒上的尺寸，要看清微分筒圆周上 哪一格与固定套筒的中线基准对齐，将格数 乘 0.01mm 即得微分筒上的尺寸。 （ 3 ）将上面两个数相加，即为百分尺上测得尺 寸。 如图 (a) 所示，在固定套筒上读出的尺寸为 8mm ，微分筒上读出的尺寸为 27 （格） ×0.01mm =0.27mm ，上两数相加即得被测零件的尺寸为 8.27mm ；图（ b ）所示，在固定套筒上读出的尺寸为 8.5mm ，在微分筒上读出的尺寸为 27 （格） ×0.01mm =0.27mm ，上两数相加即得被测零件的尺寸为 8.77mm 。 使用百分尺测量零件尺寸时须注意下列几点： （ 1 ）使用前，应把百分尺的两个测砧面揩干净，转动测力装置，使两测砧面接触 ( 若测量上限大于 25mm 时，在两测砧面之间放入校对量杆或相应尺寸的量块 ) ，接触面上应没有间隙和漏光现象，同时微分筒和固定套简要对准零位。 （ 2 ）转动测力装置时，微分筒应能自由灵活地沿着固定套筒活动，没有任何轧卡和不灵活的现象。 （ 3 ）测量前，应把零件的被测量表面揩干净，以免有脏物存在时影响测量精度。绝对不允许用百分尺测量带有研磨剂的表面，以免损伤测量面的精度。用百分尺测量表面粗糙的零件亦是错误的，这样易使测砧面过早磨损。 （ 4 ）用百分尺测量零件时，应当手握测力装置的转帽来转动测微螺杆，使测砧表面保持标准的测量压力，即听到嘎嘎的声音，表示压力合适，并可开始读数。要避免因测量压力不等而产生测量误差。 （ 5 ） 使用百分尺测量零件时，要使测微螺杆与零件被测量的尺寸方向一致。。 （ 6 ） 用百分尺测量零件时，最好在零件上进行读数，放松后取出百分尺，这样可减少测砧面的磨损。 （ 7 ）在读取百分尺上的测量数值时，要特别留心不要读错 0.5mm 。 （ 8 ）为了获得正确的测量结果，可在同一位置上再测量一次。 （ 9 ）对于超常温的工件，不要进行测量，以免产生读数误差。 （ 10 ）用单手使用外径百分尺时，可用大拇指和食指或中指捏住活动套筒，小指勾住尺架并压向手掌上，大拇指和食指转动测力装置就可测量。 杠杆千分尺 杠杆千分尺 又称指示千分尺，它是由外径千分尺的微分筒部分和杠杆卡规中指示机构组合而成的一种精密量具。 内径百分尺 内径百分尺如图示，其读数方法与外径百分尺相同。 内测百分尺 内测百分尺如图所示，是测量小尺寸内径和内侧面槽的宽度。其特点是容易找正内孔直径，测量方便。 三爪内径千分尺 三爪内径千分尺，适用于测量中小直径的精密内孔，尤其适于测量深孔的直径。测量范围 (mm) ： 6 ～ 8,8 ～ 10,10 ～ 12,11 ～ 14,14 ～ 17,17 ～ 20,20 ～ 25,25 ～ 30,30 ～ 35,35 ～ 40,40 ～ 50,50 ～ 60,60 ～ 70,70 ～ 80,80 ～ 90,90 ～ 100 。三爪内径千分尺的零位，必须在标准孔内进行校对。 公法线长度千分尺 公法线长度千分尺如图所示。主要用于测量外啮合圆柱齿轮的两个不同齿面公法线长度，也可以在检验切齿机床精度时，按被切齿轮的公法线检查其原始外形尺寸。它的结构与外径百分尺相同，所不同的是在测量面上装有两个带精确平面的量钳（测量面）来代替原来的测砧面。 壁厚千分尺 壁厚千分尺如图所示。主要用于测量精密管形零件的壁厚。壁厚千分尺的测量面镶有硬质合金，以提高使用寿命。 测量范围（ mm ）： 0 ～ 10 ， 0 ～ 15 ， 0 ～ 25 ， 25 ～ 50 ， 50 ～ 75 ， 75 ～ 100 。读数值 (mm)0.01 。 板厚百分尺 板厚百分尺如图所示。主要适用于测量板料的厚度尺寸。 尖头千分尺 尖头千分尺如图所示，主要用来测量零件的厚度、长度、直径及小沟槽。如钻头和 偶数槽丝锥的沟槽直径等。 螺纹千分尺 螺纹千分尺如图所示。主要用于测量 普通螺纹的中径。 1 、 2- 量头 3- 校正规 深度百分尺 深度百分尺如图所示，用以测 量孔深、槽深和台阶高度等。它的结构， 除用基座代替尺架和测砧外，与外径百分 尺没有什么区别。 1- 测力装置； 2- 微分筒； 3- 固定套筒； 4- 锁紧装置； 5- 底板； 6- 测量杆 数字外径百分尺 近来，我国有数字外径百分尺用数字表示读数，使用更为方便。还有在固定套筒上刻有游标，利用游标可读出 0.002 或 0.001mm 的读数值。 四、量 块 量块的用途和精度 量块又称块规。它是机器制造业中控制尺寸的最基本的量具，是从标准长度到零件之间尺寸传递的媒介，是技术测量上长度计量的基准。 量块的工作尺寸不是指两测面之间任何处的距离，因为两测面不是绝对平行的，因此量块的工作尺寸是指中心长度，即量块的一个测量面的中心至另一个测量面相粘合面（其表面质量与量块一致）的垂直距离。在每块量块上，都标记着它的工作尺寸：当量块尺寸等于或大于 6mm 时，工作标记在非工作面上；当量块在 6mm 以下时，工作尺寸直接标记在测量面上。 量块的精度，根据它的工作尺寸 ( 即中心长度 ) 的精度、和两个测量面的平面平行度的准确程度，分成五个精度级，即 00 级、 0 级、 1 级 2 级和 (3) 级。 0 级量块的精度最高，工作尺寸和平面平行度等都做得很准确，只有零点几个微米的误差，一般仅用于省市计量单位作为检定或校准精密仪器使用。 1 级量块的精度次之， 2 级更次之。 3 级量块的精度最低，一般作为工厂或车间计量站使用的量块，用来检定或校准车间常用的精密量具。 量块是精密的尺寸标准，制造不容易。为了使工作尺寸偏差稍大的量块，仍能作为精密的长度标准使用，可将量块的工作尺寸检定得准确些，在使用时加上量块检定的修正值。这样做，虽在使用时比较麻烦，但它可以将偏差稍大的量块，仍作为尺寸的精密标准。 量块是很精密的量具，使用时必须注意以下几点； 1 使用前，先在汽油中洗去防锈油，再用清洁的麂皮或软绸擦干净。不要用棉纱头去擦量块的工作面，以免损伤量块的测量面。 2 清洗后的量块，不要直接用手去拿，应当用软绸衬起来拿。若必须用手拿量块时，应当把手洗干净，并且要拿在量块的非工作面上。 3 把量块放在工作台上时，应使量块的非工作面与台面接触。不要把量块放在蓝图上，因为蓝图表面有残留化学物，会使量块生锈。 4 不要使量块的工作面与非工作面进行推合，以免擦伤测量面。 5 量块使用后，应及时在汽油中清洗干净，用软绸揩干后，涂上防锈油，放在专用的盒子里。若经常需要使用，可在洗净后不涂防锈油，放在干燥缸内保存。绝对不允许将量块长时间的粘合在一起，以免由于金属粘结而引起不必要损伤。 五、指示式量具 指示式量具是以指针指示出测量结果的量具。 车间常用的指示式量具有：百分表、千分表、杠杆百分表和内径百分表等。主要用于校正零件的安装位置，检验零件的形状精度和相互位置精度，以及测量零件的内径等。 百分表和千分表，都是用来校正零件或夹具的安装位置检验零件的形状精度或相互位置精度的。它们的结构原理没有什么大的不同，就是千分表的读数精度比较高，即千分表的读数值为 0.001mm ，而百分表的读数值为 0.01mm 。 百分表和千分表按其制造精度，可分为 0 、 1 和 2 级三种， 0 级精度较高。使用时，应按照零件的形状和精度要求，选用合适的百分表或千分表的精度等级和测量范围。 使用百分表和千分表时，必须注意： （ 1 ） 使用前，应检查测量杆活动的灵活性。即轻轻推动测量杆时，测量杆在套筒内的移动要灵活，没有任何轧卡现象，且每次放松后，指针能回复到原来的刻度位置。 （ 2 ） 使用百分表或千分表时，必须把它固定在可靠的夹持架上 ( 如固定在万能表架或磁性表座上，夹持架要安放平稳，免使测量结果不准确或摔坏百分表。 内径百分表 内径百分表是内量杠杆式测量架和百分表的组合，如图所示。用以测量或检验零件的内孔、深孔直径及其形状精度。 六、角度量具 万能角度尺 万能角度尺是用来测量精密零件内外角度或进行角度划线的角度量具，有游标量角器、万能角度尺等。 万能角度尺尺座上的刻度线每格 1º 。由于游标上刻有 30 格，所占的总角度为 29º ，因此，两者每格刻线的度数差是 即万能角度尺即万能角度尺的精度为 2′ 。 万能角度尺 万能角度尺的读数方法，和游标卡尺相同，先读出游标零线前的角度是几度，再从游标上读出角度“分”的数值，两者相加就是被测零件的角度数值。 在万能角度上，基尺 4 是固定在尺座上的，角尺 2 是用卡块 7 固定在扇形板上，可移动尺 8 是用卡块固定在角尺上。若把角尺 2 拆下，也可把直尺 8 固定在扇形板上。由于角尺 2 和直尺 8 可以移动和拆换，使万能角度尺可以测量 0º ～ 320º 的任何角度，如下图所示。 由上图可见，角尺和直尺全装上时，可测量 0º ～ 50 的外角度 ，仅装上直尺时，可测量 50º ～ 140º 的角度，仅装上角尺时，可测量 140º ～ 230’ 的角度，把角尺和直尺全拆下时，可测量 230º ～ 320º 的角度 ( 即可测量 40º ～ 130º 的内角度 ) 。 万能量角尺的尺座上，基本角度的刻线只有 0 ～ 90º, 如果测量的零件角度大于 90º ，则在读数时，应加上一个基数（ 90º ； 180º ； 270º ；）。当零件角度为： >90º ～ 180º ，被测角度 =90º+ 量角尺读数， >180º ～ 270º ，被测角度 =180º+ 量角尺读数， >270º ～ 320º 被测角度 =270º+ 量角尺读数。 万能角尺 万能角尺如图所示。主要用于测量一般的角度、长度、深度、水平度以及在圆形工件上定中心等。又称万能钢角尺、万能角度尺、组合角尺。它由钢尺 1 、活动量角器 2 、中心角规 3 、固定角规 4 组成。其钢尺的长度为 300mm 。 1- 钢尺 2- 活动量角器 3- 中心角规 4- 固定角规 带表角度尺 带表角度尺如图所示。用于测量任意角度，测量精度比一般角度尺高。测量范围： 4×90º 、读数值为 2´ 、 5´ ； 0 ～ 360º ，分度值为 5´ 。 中心规 中心规如图 a 所示。主要用于检验螺纹及螺纹车刀角度 ( 图 b) 和螺纹车刀在安装时校正正确位置。车螺纹时，为了保证齿形正确，对安装螺纹车刀提出了较高的要求。对于三角螺纹，它的齿形要求对称和垂直于工件轴心线，即两半角相等。安装时为了使两半角相等，可按图 6-9 所示用中心规对刀。也可校验车床顶针的准确性。其规格有 55º 、 60º 两种。 中心规 螺纹车刀对刀方法 正弦规 正弦规是用于准确检验零件及量规角度和锥度的量具。它是利用三角函数的正弦关系来度量的，故称正弦规或正弦尺、正 弦台。正弦规主要由带有精密工作平面的主体和两个精密圆柱组成 , 四周可以装有挡板 ( 使用时只装互相垂直的两块 ), 测量时作为放置零件的定位板。国产正弦规有宽型的和窄型的两种。 正弦规 两圆柱中心距 圆柱直径 工作台宽度 (mm) 精度等级 (mm) (mm) 窄型 宽型 100 20 25 80 0.1 级 200 30 40 80 正弦规的规格 下图是应用正弦规测量圆锥塞规 锥角的示意图。应用正弦规测量零件角度时，先把正弦规放在精密平台上，被测零件 ( 如圆锥塞规 ) 放在正弦规的工作平面上，被测零件的定位面平靠在正弦规的挡板上，（如圆锥塞规的前端面靠在正弦规的前挡板上 ) 。在正弦规的一个圆柱下面垫入量块，用百分表检查零件全长的高度，调整量块尺寸，使百分表在零件全长上的读数相同。此时，就可应用直角三角形的正弦公式，算出零件的角度。 式中 sin —— 正弦函数符号， 2α—— 圆锥的锥角 ( 度 ) ， H —— 量块的高度 (mm) ， L —— 正弦规两圆柱的中心距 (mm) 。 例如，测量圆锥塞规的锥角时，使用的是窄型正弦规，中心距 L=200mm ，在一个圆柱下垫入的量块高度 H=10.06mm 时，才使百分表在圆锥塞规的全长上读数相等。此时圆锥塞规的锥角计算如下： 查正弦函数表得 2α=2º53′ 。即圆锥塞规的实际锥角为 2º53′ 。 车刀量角台 车刀量角台是测量车刀角度的专用仪器。它由底座 1 、指示板 2 、平台 3 、定位块 4 、指针 5 、扇形板 6 、立柱 7 和螺母 8 组成。底座 1 为圆盘形 , 零线左右各有刻度 100° 。平台 3 可在底座上绕 Z 轴左右转动，转动的角度可由固定在平台底部的指示板 2 指示出来。扇形板 6 上有刻度 ±45° 。指针 5 可以绕其轴转动，转动的角度可在扇形板的刻度上指示出来。针 5 下端是测量板，测量板有下刃 A 、右侧刃 B 、左侧刃 C 和前测量面 D 。立柱 7 上有螺纹。转动螺母 8 可使扇形板 6 上下移动。 七、水 平 仪 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。 条式水平仪 下图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 ) 。 当条式水平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。 水平仪的规格 品种 外形尺寸（ mm ） 分度值 长 阔 高 组别 (mm/m) 框式 100 25 ～ 35 100 Ⅰ 0.02 150 30 ～ 40 150 200 35 ～ 40 200 250 40 ～ 50 250 Ⅱ 0.03 ～ 0.05 300 300 条式 100 30 ～ 35 35 ～ 40 150 35 ～ 40 35 ～ 45 200 40 ～ 45 40 ～ 50 Ⅲ 0.06 ～ 0.15 250 300 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 1/5 ，所以，实际上中间比左端高 0.10×1/5 = 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 1/5 ，所以，实际上中间比右端高 0.15×1/5 =0.03mm 。由此可知，中间比左端高 0.02mm ，中间比右端高 0.03mm ，则中间比两端高出的数值为 (0.02+0.03)÷2=0.025mm 。 框式水平仪 下图是常用的框式水平仪，主要由框架 1 和弧形玻璃管主水准器 2 、调整水准 3 组成。利用水平仪上水准泡的移动来测量被测部位角度的变化。 1- 框架 2- 主水准器 3- 调整水准 水平仪的读数方法有直接读数法和平均读数法两种。 （ 1 ）直接读数法 以气泡两端的长刻线作为零线，气泡相对零线移动格数作为读数，这种读数方法最为常用，见下图。 读数为“ 0” 读数为“ +2” 读数为“ -3” （ 2 ）平均读数法 由于环境温度变化较大，使气泡变长或缩短，引起读数误差而影响测量的正确性，可采用平均读数法，以消除读数误差。 平均读数法读数是分别从两条长刻线起，向气泡移动方向读至气泡端点止，然后取这两个读数的平均值作为这次测量的读数值。 由于环境温度较高，气泡变长，测量位置使气泡左移。读数时，从左边长刻线起，向左读数“ -3” ；从右边长刻线起，向左读数“ -2” 。取这两个读数的平均值，作为这次测量的读数值：