水平儀,顧名思義就是一個測水平的儀器,各行各業基本都會運用到,只是現在隨著科技的發展,已經有很多設備代替了水平儀,不過原理都是一樣,在機械行業和儀表製造中,用於測量相對於水平位置的傾斜角、工具機類設備導軌的平面度和直線度、設備安裝的水平位置和垂直位置,本人去年在裝修房子的時候就經常需要,做了幾個簡單的水平儀湊合用了,在放洗衣機和冰箱的時候都用上了,在掛裝飾品的時候也用到了,在我們生活當中,很多地方都會需要,下面我們就儀器探討下水平儀。
還是我們的祖先要智慧,在我國最早提出水平定義的是墨子。他說:「平,同高也,」 在文字記載之前,水準測量早已在城市建築中實際應用。考古發現商代城市建築中已應用水準定平技術;水平的技術一直沿用至今,一定會繼續唄延續下去的。水平儀,就是運用水的流動性與地球吸引力,水在地球上無論在哪裡都會出現一個相對水平的平面,利用水的屬性,就延伸出來了很多很多工具,連通器(我在裝修的時候就是利用連通器的原理掛的裝飾品)、水平儀等等。
到如今水平儀已經有很多類型了,下面簡單介紹幾種:
1. 氣泡水平儀系
氣泡水平儀就是用高級鋼料製造架座,經精密加工後,其架座底座必須平整,座面中央裝有縱長圓曲形狀的玻璃管,也有在左端附加橫向小型水平玻璃管,管內充滿醚或酒精,並留有一小氣泡,它在管中永遠位於最高點。玻璃筒上在氣泡兩端均有刻度分劃。主要是檢驗機器安裝面或平板是否水平,及測知傾斜方向與角度大小的測量儀器;通常工廠安裝機器時,常用氣泡水平儀的靈敏度為0.01mm/m、0.02mm/m、0.04mm/m、0.05mm/m、0.1mm/m、0.3mm/m和0.4mm/m等規格,即是將水平儀置於 1 m 長的直規或平板之上,當其中一端點有靈敏度指示大小的差異時,如靈敏度為0.01 mm/m,即是表示直規或平板的兩端點有0.01 mm的高低差異 ( 相當於兩端點相差2秒 ),當1 m長的有h mm高度差時,氣泡會一個刻度的差異。氣泡水平儀的原理是利用氣泡在玻璃管內,氣泡可經常保持在最高位置的特性;對於一定的傾斜角 ,而欲使氣泡的移動量大 ( 即所謂靈敏度良好 ),需增大圓弧半徑 (R) 即可。若水平儀每刻度距離為2 mm和靈敏度為0.01 mm/m時,相當1 m的兩端點相差2秒。即是氣泡管半徑為206.185公尺,裝置在框架內,不同靈敏度即有不同半徑,而與框架長短並無直接關係。很多地方都會用到氣泡水平儀,很多攝影愛好者為了照片好看都會用到相機三角架,為了能達到相機處於一個水平狀態下拍照,在三腳架上都會有一個小的氣派水平儀。
新式的水平儀作為傳統水泡式傾角的替代品,更多的應用在道路工程,機械測量,建築工程,工業平臺,石油勘測,軍工,船舶,以及其他需要重力參考系下的傾角或者水平的情況。按照 材質分類,水平儀又可以分為 塑料水平儀,玻璃水平儀。塑料水平儀精度低,玻璃水平儀精度比較高。國外市場質量比較好的高精度水平儀
電子式水平儀,它用來測量高精度的工具機,如NC車床、銑床、切削加工機、三次元量床等床面,其靈敏度非常高,若以測量時可左右偏移25刻度計算,測量工件只在一定的傾斜範圍內均可測量。框架電子水平儀電子水平儀的主要原理有電感式和電容式等兩種。根據測量方向不同還可分為一維和二維電子水平儀.
電感式原理:當水平儀的基座因待測工件傾斜而傾斜時,其內部擺錘因移動所造成感應線圈的電壓變化。電容式水平儀其測量原理為一圓形擺錘自由懸掛在細在線,擺錘受地心重力所影響,且懸浮於無摩擦狀況。擺錘的兩邊均設有電極且間隙相同時電容量是相等,若水平儀受待測工件所影響而造成,兩間隙不同距離改變即產生電容不同,形成角度的差異。
祖先們的智慧真是博大精深,很多發明都為我們後人的生活帶來了方便,不過在使用水平儀的時候應先行檢查,先將水平儀放在平板上,讀取氣泡的刻度大小,然後將水平儀反轉置於同一位置 ,再讀取其刻度大小,若讀數相同,即表示水平儀底座與氣泡管相互間的關係是正確的。否則,需用微調螺絲調整直到讀數完全相同,才可作測量工作。