平板平尺调整水平的分析

研磨者

平板平尺调整水平的分析

用水平仪测量平面度, 或直线度，一般只用分度值为 0.02mm/m的水平仪，将测量面调平。笔者认为，再利用分度值更小的水平仪的零位，做进一步的“精确”调平，则測量精度相应提高。
平板 调平 分析
用水平仪，来测量平板的平面度，或平尺的直线度，须先将测量面调整水平。然而，如何调平才算理想，本文试做分析。
通常的做法是，用分度值为0.02mm/m的水平仪，先将测量面“大致”调平，再测量。但是，在比较中发现，如果利用分度值更小的电子水平仪的零位（分度值小到0.001mm/m，由于太灵敏，不适合调平），做进一步的“精确”调平，测量面将更趋于水平，测量精度也相应提高。理由如下。(电子水平仪以下简称电水)
先做一个小实验。有一块1000X800的0级平板，放在千斤顶上，用0.02mm/m的水平仪大致调平。用铅笔画一条对角线，0.005mm/m的电水的长侧边，靠线放置，并记下读数值。
电子水平仪以o点为圆心，以oa为半径，水平转动一很小的角度。即电子水平仪的一角从a点移到b点，目测ab距离大约为铅笔线的线宽，或略宽。这时可以看到，电水读数有了变化。平板表面和电水底面，都已除去毛刺和尘粒，应该说相互接触是可靠的。况且，在这样小的位移上，平面度也不大可能有如此明显的变化。
此时，如利用电水的零位，再对平板做精确调平，这一现象随即消失。显然，平板的“大致”水平, 是读数变化的原因所在。
这个小实验，是实际测量的模拟。电水沿直线移动时，在左右方向上，不可能做到丝毫不差。由此可见，利用电水零位，对测量面做“尽可能的”调平，是十分必要的。这举手之劳，减少了“不水平的”误差，提高了测量精度，并非多余。
还有,两者零位的误差和稳定性,差别也显而易见.0.02mm/m的水平仪的水泡,其支架固紧结构,因弹性变形,调在半格内的零位,极易偏移.而0.01mm/m或0.005mm/m的水平仪, 零位误差小, 易调, 且稳定。
“精确调平”的方法。平板由0.02mm/m的水平仪调平。接着，按规定选取电水的分度值,并利用此分度值档的零位，先在2点方向，后在1点方向，做精确调平，再回到2点方向复查。反复几次，平板渐趋理想水平。为避免平面度对调平的影响，电水应放在固定的位置上。天长日久，熟能生巧，粗调精调均用电水，也不难得心应手。
“精确调平”的标准。在某一测量线上，上述分度值档仍不变的电水,按图1移动.对于0级或1级平板,其零位几乎不变。对于2级或3级平板，零位的变化，可适当放宽。
用电水测量平尺的直线度，调平同理。须强调的是，精确调平不仅在长方向上，在短方向上也是如此，不可忽略。由于平尺的特点，又长，又窄，又高，又重，测量时垫上支撑，不仅调平麻烦，且稍有不慎，极易倾倒，伤人伤物。因此，测量平尺时，建议使用自准直仪。
目前，合像水平仪仍然为数不少，其精确调平的道理及方法，和电水一样，不再赘述。
总而言之，用水平仪测量，平板或平尺应“尽可能的” 调平，以提高测量精度。无论电子水平仪，还是合像水平仪，都应将其零位的偏差接近零值，使用前再复查是否偏移。这不仅便于精确调平，更有利于仪器的示值偏差的绝对值也接近最小，可谓一举两得