大型工件測量方法的利與弊

【摘要】 用水平儀測量平面度, 或直線度，一般只用分度值為 0.02mm/m的水平儀，將測量面調平。筆者認為，再利用分度值更小的水平儀的零位，做進一步的“精確”調平，則測量精度相應提高。
【關鍵詞】 平板  調平  分析
用水平儀，來測量平板的平面度，或平尺的直線度，須先將測量面調整水平。然而，如何調平才算理想，本文試做分析。
通常的做法是，用分度值為0.02mm/m的水平儀，先將測量面“大致”調平，再測量。但是，在比較中發現，如果利用分度值更小的電子水平儀的零位（分度值小到0.001mm/m，由于太靈敏，不適合調平），做進一步的“精確”調平，測量面將更趨于水平，測量精度也相應提高。理由如下。(電子水平儀以下簡稱電水)
先做一個小實驗。有一塊1000X800的0級平板，放在千斤頂上，用0.02mm/m的水平儀大致調平。用鉛筆畫一條對角線，0.005mm/m的電水的長側邊，靠線放置，并記下讀數值。
電子水平儀以o點為圓心，以oa為半徑，水平轉動一很小的角度。即電子水平儀的一角從a點移到b點，目測ab距離大約為鉛筆線的線寬，或略寬。這時可以看到，電水讀數有了變化。平板表面和電水底面，都已除去毛刺和塵粒，應該說相互接觸是可靠的。況且，在這樣小的位移上，平面度也不大可能有如此明顯的變化。
此時，如利用電水的零位，再對平板做精確調平，這一現象隨即消失。顯然，平板的“大致”水平, 是讀數變化的原因所在。
這個小實驗，是實際測量的模擬。電水沿直線移動時，在左右方向上，不可能做到絲毫不差。由此可見，利用電水零位，對測量面做“盡可能的”調平，是十分必要的。這舉手之勞，減少了“不水平的”誤差，提高了測量精度，并非多余。
還有,兩者零位的誤差和穩定性,差別也顯而易見.0.02mm/m的水平儀的水泡,其支架固緊結構,因彈性變形,調在半格內的零位,極易偏移.而0.01mm/m或0.005mm/m的水平儀, 零位誤差小, 易調, 且穩定。
“精確調平”的方法。平板由0.02mm/m的水平儀調平。接著，按規定選取電水的分度值,并利用此分度值檔的零位，先在2點方向，后在1點方向，做精確調平，再回到2點方向復查。反復幾次，平板漸趨理想水平。為避免平面度對調平的影響，電水應放在固定的位置上。天長日久，熟能生巧，粗調精調均用電水，也不難得心應手。
“精確調平”的標準。在某一測量線上，上述分度值檔仍不變的電水,按圖1移動.對于0級或1級平板,其零位幾乎不變。對于2級或3級平板，零位的變化，可適當放寬。
用電水測量平尺的直線度，調平同理。須強調的是，精確調平不僅在長方向上，在短方向上也是如此，不可忽略。由于平尺的特點，又長，又窄，又高，又重，測量時墊上支撐，不僅調平麻煩，且稍有不慎，極易傾倒，傷人傷物。因此，測量平尺時，建議使用自準直儀。
目前，合像水平儀仍然為數不少，其精確調平的道理及方法，和電水一樣，不再贅述。
總而言之，用水平儀測量，平板或平尺應“盡可能的” 調平，以提高測量精度。無論電子水平儀，還是合像水平儀，都應將其零位的偏差接近零值，使用前再復查是否偏移。這不僅便于精確調平，更有利于儀器的示值偏差的絕對值也接近最小，可謂一舉兩得。