水平儀零位校準(zhǔn)及調(diào)整方法

水平儀零位校準(zhǔn)及調(diào)整方法

袁南香

一、水平儀零位誤差產(chǎn)生的原因
    運(yùn)輸、放置、震動(dòng)、溫度、磨損以及黏膠老化等因素都會(huì)造成水平儀零位不準(zhǔn)確，因而在使用前應(yīng)進(jìn)行水平儀零位示值誤差正確性檢查。在實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)的過(guò)程中，也是先檢查零位正確性，再進(jìn)行下一步校準(zhǔn)工作。
   
二、水平儀零位校準(zhǔn)方法
    框式、條式水平儀零位校準(zhǔn)有兩種方法:一是在大致水平的平板(或機(jī)床導(dǎo)軌)上對(duì)零位誤差的正確性進(jìn)行檢查；二是依據(jù)JJF1084-2002《框式水平儀和條式水平儀校準(zhǔn)規(guī)范》校準(zhǔn)零位誤差。現(xiàn)分述如下:
    1.在大致水平的平板(或機(jī)床導(dǎo)軌)上檢查零位誤差的正確性。如圖1所示，將水平儀放在基礎(chǔ)穩(wěn)固、大致水平的平板(或機(jī)床導(dǎo)軌)上，待氣泡穩(wěn)定后，在一端(如左端)讀數(shù)，且定為零。再將水平儀調(diào)轉(zhuǎn)180°，仍放在平板原來(lái)的位置上，通常放一個(gè)定位塊為宜，待氣泡穩(wěn)定后，仍在原來(lái)一端(左端)讀數(shù)(A格)，則水平儀零位示值誤差為1/2A格，該值應(yīng)符合表1的規(guī)定。
   

    圖1


    表1  水平儀零位誤差

    2.依據(jù)JJF1084-2002在水平儀零位檢定器上進(jìn)行零位誤差校準(zhǔn)。
    JJF1084-2002介紹了以5種不同工作面為基準(zhǔn)的零位誤差校準(zhǔn)方法，下面以6.2.4.1款為例說(shuō)明，即采用下平工作面為基準(zhǔn)的零位誤差進(jìn)行介紹。
    如圖2所示，測(cè)量前將(經(jīng)過(guò)打磨清洗)量面清潔的被校水平儀放在水平儀零位檢定器的工作臺(tái)上，緊靠定位塊，待氣泡穩(wěn)定后在氣泡的一端讀數(shù)a1；然后將水平儀調(diào)轉(zhuǎn)180°，準(zhǔn)確地放在原位置，按照第一次讀數(shù)的一邊記下氣泡另一端的讀數(shù)a2，兩次讀數(shù)差的一半為零位誤差。根據(jù)表1要求，進(jìn)行合格與否的判斷。
   

    圖2

    如果零位誤差超過(guò)表1許可范圍，則需調(diào)整水平儀零位調(diào)整機(jī)構(gòu)(調(diào)整螺釘或螺母)，使零位誤差減小至允許范圍以?xún)?nèi)。不得隨意擰動(dòng)非規(guī)定調(diào)整的螺釘、螺母。校準(zhǔn)、調(diào)整前水平儀工作面與平板等校準(zhǔn)臺(tái)面必須擦拭干凈。調(diào)整后螺釘或螺母等件必須固緊。
   
三、水平儀零位誤差調(diào)整方法
    水平儀零位調(diào)整以零位調(diào)整裝置數(shù)量及所在部位分類(lèi)，大致歸為以下兩類(lèi):
    1.一側(cè)可調(diào)式
    兩側(cè)均有兩個(gè)固定螺釘，一端起固定作用，另一端作為調(diào)整機(jī)構(gòu)，如圖3所示。可用專(zhuān)用扳手或螺絲刀前后兩邊調(diào)整。
   

    圖3

    調(diào)整工作面零位誤差在平板上進(jìn)行:先把調(diào)整機(jī)構(gòu)(見(jiàn)圖3)擋蓋取下，可見(jiàn)兩個(gè)調(diào)整緊固螺釘，將水平儀放在平板上緊靠定位塊，待氣泡穩(wěn)定后按氣泡的左端(A端)讀數(shù)aA，然后將水平儀旋轉(zhuǎn)180°，準(zhǔn)確地放在原位置，按照第一次讀數(shù)的一邊記下氣泡另一端(B端)的讀數(shù)aB。若aB>aA，則B端高，用扳手調(diào)整螺釘，使氣泡向低的一端移動(dòng)1/2(aB-aA)格。靜止半小時(shí)后再重新測(cè)試，按同樣方法進(jìn)行調(diào)整。待零位誤差達(dá)到要求后，一定要用微調(diào)調(diào)整機(jī)構(gòu)扳手將螺絲擰緊。最終零位誤差符合JJF1084-2002的要求后，在平板上放置4h，再次進(jìn)行測(cè)量，判斷其是否合格。有時(shí)會(huì)遇到仍超差的情況，一般會(huì)在玻璃管刻度2格內(nèi)，這時(shí)采用的方法是不動(dòng)先前的調(diào)整處螺釘，而是用起子微旋轉(zhuǎn)微調(diào)調(diào)整機(jī)構(gòu)(見(jiàn)圖3)的螺釘。再放置4h重新測(cè)量，直到合格為止。固定式的無(wú)任何調(diào)整裝置的水平儀，零位不正確時(shí)只有通過(guò)修磨測(cè)量面或重新?lián)Q氣泡的辦法調(diào)整。只限于分度值大、準(zhǔn)確度較低的水平儀或水平尺。
    2.一側(cè)有小圓孔，或水平儀角尺面上有一套螺釘調(diào)整裝置類(lèi)
    遇到一側(cè)有小圓孔的，一般水平儀上會(huì)注有“調(diào)零”字樣。此類(lèi)調(diào)整簡(jiǎn)單，在開(kāi)口孔處用起子旋轉(zhuǎn)可調(diào)圓柱調(diào)整零位。若遇到水平儀角尺面上有一套螺釘調(diào)整裝置的，先用扳手松開(kāi)調(diào)整裝置的鎖緊螺母，然后轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整螺釘，把水平儀的零位調(diào)整到允差范圍內(nèi)。當(dāng)然，此條所述的水平儀仍在平板上調(diào)整，操作和判別方法如前所述。
    另補(bǔ)充水準(zhǔn)泡松動(dòng)的調(diào)整經(jīng)驗(yàn):首先檢查水準(zhǔn)泡是否脫落、微松動(dòng)或漏氣。水準(zhǔn)管脫落易判斷，打開(kāi)水準(zhǔn)管蓋板，用手輕撥有松動(dòng)，說(shuō)明水準(zhǔn)管脫落；如果水準(zhǔn)泡的氣泡長(zhǎng)度與其中央兩長(zhǎng)刻線之間的距離，或者水準(zhǔn)管中根本沒(méi)有氣泡，就可知漏氣。對(duì)于水準(zhǔn)泡微松動(dòng)現(xiàn)象，判斷較難，在上述現(xiàn)象都不明顯存在的情況下，校準(zhǔn)中發(fā)現(xiàn)示值嚴(yán)重超差，在檢查外觀及各部分相互作用中零位調(diào)整機(jī)構(gòu)松動(dòng)現(xiàn)象已排除，往往實(shí)際工作中零位誤差調(diào)整老是調(diào)不到位時(shí)，就要懷疑是玻璃水準(zhǔn)管與托架有微松動(dòng)，遇到這種情況最麻煩。
    筆者有兩種處理意見(jiàn):一是用502速溶膠滴在玻璃水準(zhǔn)管與托盤(pán)的黏合處。這種方法以筆者的經(jīng)驗(yàn)不是每次都能解決問(wèn)題。二是找個(gè)電烙鐵，最好是有溫控功能的，鉻鐵頭采用針式頭，溫度不宜過(guò)高，剛好能融化黏膠為宜。這是徹底的辦法。這么一點(diǎn)一點(diǎn)地卸，一般都能完整、安全地卸下玻璃管。重新粘牢或更換氣泡首先要調(diào)整水平儀示值檢定器的手輪，使其工作處于水平位置，再將水平儀放置在臺(tái)面上，旋轉(zhuǎn)水平儀的調(diào)整機(jī)構(gòu)，使氣泡底座托架基本水平，再用AB雙管膠將水準(zhǔn)管與底座托架固定好，使氣泡大致處于中間兩紅長(zhǎng)刻線內(nèi)，然后再對(duì)零位進(jìn)行調(diào)整。AB膠一定要采用質(zhì)量好、粘貼度好的膠，否則，達(dá)不到要求重新卸下就麻煩了。
    作者單位【四川省瀘州市計(jì)量測(cè)試所】

可以在0級(jí)以上的花崗石平板上進(jìn)行校準(zhǔn)，花崗石平板地腳是可以調(diào)整的。將水平儀放在平板上，通過(guò)平板的腳螺旋，居中水準(zhǔn)氣泡，然后將水平儀旋轉(zhuǎn)180°，準(zhǔn)確地放在原位置，如果有偏差，在水平儀上調(diào)整其量的1/2.。剩下1/2量，用平板的腳螺旋調(diào)至氣泡

居中，反復(fù)幾次，最后其零位偏差小于1/4格，就符合規(guī)范的要求了。如果在校準(zhǔn)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)讀數(shù)變動(dòng)性大，應(yīng)該檢查測(cè)量面是否有凸起的部位，可在研磨平板上將凸起的部位磨去。還有水準(zhǔn)管與托盤(pán)的黏合處開(kāi)膠也會(huì)造成以上現(xiàn)象，可以用501膠水在直接滴在原來(lái)的地方，最好不要采用加熱的膠合方法，因?yàn)樗疁?zhǔn)管里灌的是乙醚，受熱汽化會(huì)引起玻璃管破裂。