用合像水平仪测量直线度误差

直线度误差用图像水平测量仪进行了实验一、教育目的和要求1.了解合相水平仪的结构，并掌握利用它测量直线度的方法。2、掌握给定平面上直线度误差值的评定方法。3.根据两端的连接和最低条件，掌握解决直线度误差的方法。二、使用工具和测量设备水平仪，测试过的工件三、测量设备说明和测量原理合相水平仪是以自然水平面为测量标准的精密测量仪器。水平仪的结构如图3-1所示，其8级是密封的玻璃管，在管内注入蒸馏醚，留下一定量的空气，形成气泡。管道内壁在长度方向上具有恒定的曲率半径。如果气泡在管道上停止，则气泡的位置必须与重力方向垂直。也就是说，当水平仪倾斜时，气泡本身不会倾斜，而始终保持水平位置。利用这一原理，如图3-2所示，在桥上放置并使用联合水平仪，可以测量实际测量的直线上的一个桥梁跨度上的两个点之间的高度差。1-底板；双杠杆；3-支撑；4-shell；5-支撑框架；6-放大镜；7-棱镜；8-级别；9-差动缸；10-微螺钉测量；11-放大镜；12-卷尺图3-1图像级别从气泡的边缘开始，在每个端点对称地形成均匀间隔的线(围绕弧度值)。图像级机的分数值I以角度秒和mm/m表示。图像水平仪上的分数值为2，该角度等于1米长到相对面的0.01mm高，此时分数值也显示为0.01mm/m或0.01/1000。I-bridge board；-水平仪；-实际测量的直线；4-桥面跨距。图3-2使用图像水平仪测量直线度误差的示意图参考图3-1和图3-3进行测量时，相当于在放大器6中观察合成级别8的气泡两端由棱镜7反射的一半。桥面两端相对于自然水平面没有高度差异时，级别8处于水平位置。如图3-3 (a)所示，由于棱镜7的两侧位于级别8的中心对称的位置，因此放大器6看到的两半重合。如果桥板两端相对于自然水平面有高度差异，则水平仪倾斜角度，因此气泡不在级别8的中心，并且在放大器6上看到的两半看起来交错。如图3-3 (b)所示，生成了偏移。为了确定气泡偏移的数值，旋转微型螺钉10，使级别8倾斜角度，使气泡返回棱镜7两侧对称的位置。在放大器6中，可以看到气泡的半图像恢复为与图3-3 (a)中所示的半图像一致的半图像。读取从放大器11到长度12，以反映测量偏移微螺钉10的旋转的总旋转数。微螺杆手轮9的分度盘读数(该盘为每个晶格1%)；微螺钉10的旋转小于一圈的细分读数。读数的正值和负值显示为微螺钉手轮9。微螺钉10转的网格数a、桥跨L(mm)和桥两端相对于自然水平面的高度差h之间的关系如下H=ial=0.01 al ( m)四、测量阶段1、测量时，图像水平仪放置在测量的直线上。将线的两端、测量的直线调整到近似水平，防止两端连接水平仪的视野太大不同。然后，在测量的直线旁边，每个未知测量点(a)将错开为匹配(b)的位置。图3-3气泡的半张图像2，根据相邻两点之间的距离，为跨度选择合适的桥。将组合式水平仪放在轴上，将腿放在沿测量直线测量的线的一端，记录水平仪的第一个显示值i(晶格数)。根据每个测量点的位置，逐段移动桥，同时记录每个测量点标记i(栅格数)。每次移动时，必须确保桥面的支撑前后相互连接，并且连接水平仪无法基于桥面生成位移。测试从起点到终点结束后，将从终点到起点再次执行测试。重新开始测试时，布里奇不要转头。3、将每个测量间隔中记录的两个显示值的平均值用作每个测量间隔的测量数据，解决直线度误差值。如果在一个测量间隔内两个标记之间的差异很大，则测量不正常，在确定原因后重新测试。五、直线度误差值评估方法1、根据教科书中规定的最低条件进行评价。2、根据两端连接评价参照图3-4，基于实际测量线两端的b-in的连接lBE，将该连接的每个测量点的偏差值hi中的最大偏差值hmax和最小偏差值hmin的差值fBE用作直线度误差值。连接lBE上方的偏差为正值，连接lBE下方的偏差为负值。即lbe=hmax-hmin。图3-4两端连接作为评价标准1、两端连接法说明直线度误差值参考图3-5，测量间隔(每个测量点的序号)用横坐标x表示，测量方向的值用坐标y表示。以缩小和放大的比率在坐标纸上显示每个测量点，然后用表示实际测量线的错误线连接每个测量点。在错误行中连接两个端点b，e以获得两端连接lBE。要评估基准，每个测量点将根据误差线的两端找到最高点和最低点。从两个测量点到两端连接的y坐标距离分别在坐标表中测量，对应的代数差值为直线度误差值fBE。图3-5显示了直线度误差2、基于最小条件的直线度误差值参考图3-5，确定