水平仪零位校准及调整方法 袁南香 一、水平仪零位误差产生的原因 运输、放置、震动、温度、磨损以及黏胶老化等因素都会造成水平仪零位不准确,因而 在使用前应进行水平仪零位示值误差正确性检查。在实验室校准的过程中,也是先检查零位 正确性,再进行下一步校准工作。 二、水平仪零位校准方法 框式、条式水平仪零位校准有两种方法:一是在大致水平的平板(或机床导轨)上对零位误 差的正确性进行检查;二是依据 JJF1084-2002《框式水平仪和条式水平仪校准规范》校准零 位误差。现分述如下: 1.在大致水平的平板(或机床导轨)上检查零位误差的正确性。如图 1 所示,将水平仪放 在基础稳固、大致水平的平板(或机床导轨)上,待气泡稳定后,在一端(如左端)读数,且定 为零。再将水平仪调转 180°,仍放在平板原来的位置上,通常放一个定位块为宜,待气泡 稳定后,仍在原来一端(左端)读数(A 格),则水平仪零位示值误差为 1/2A 格,该值应符合表 1 的规定。 图1 表1水平仪零位误差 2.依据 JJF1084-2002 在水平仪零位检定器上进行零位误差校准。 JJF1084-2002 介绍了以 5 种不同工作面为基准的零位误差校准方法,下面以 6.2.4.1 款 为例说明,即采用下平工作面为基准的零位误差进行介绍。 如图 2 所示,测量前将(经过打磨清洗)量面清洁的被校水平仪放在水平仪零位检定器的 工作台上,紧靠定位块,待气泡稳定后在气泡的一端读数 a1;然后将水平仪调转 180°,准 确地放在原位置,按照第一次读数的一边记下气泡另一端的读数 a2,两次读数差的一半为 零位误差。根据表 1 要求,进行合格与否的判断。 图2 如果零位误差超过表 1 许可范围,则需调整水平仪零位调整机构(调整螺钉或螺母),使 零位误差减小至允许范围以内。不得随意拧动非规定调整的螺钉、螺母。校准、调整前水平 仪工作面与平板等校准台面必须擦拭干净。调整后螺钉或螺母等件必须固紧。 三、水平仪零位误差调整方法 水平仪零位调整以零位调整装置数量及所在部位分类,大致归为以下两类: 1.一侧可调式 两侧均有两个固定螺钉,一端起固定作用,另一端作为调整机构,如图 3 所示。可用专 用扳手或螺丝刀前后两边调整。 图3 调整工作面零位误差在平板上进行:先把调整机构(见图 3)挡盖取下,可见两个调整紧固 螺钉,将水平仪放在平板上紧靠定位块,待气泡稳定后按气泡的左端(A 端)读数 aA,然后 将水平仪旋转 180°,准确地放在原位置,按照第一次读数的一边记下气泡另一端(B 端)的 读数 aB。若aB>aA,则B端高,用扳手调整螺钉,使气泡向低的一端移动 1/2(aB-aA)格。 静止半小时后再重新测试,按同样方法进行调整。待零位误差达到要求后,一定要用微调调 整机构扳手将螺丝拧紧。最终零位误差符合 JJF1084-2002 的要求后,在平板上放置 4h,再 次进行测量,判断其是否合格。有时会遇到仍超差的情况,一般会在玻璃管刻度 2 格内,这 时采用的方法是不动先前的调整处螺钉,而是用起子微旋转微调调整机构(见图 3)的螺钉。 再放置 4h 重新测量,直到合格为止。固定式的无任何调整装置的水平仪,零位不正确时只 有通过修磨测量面或重新换气泡的办法调整。只限于分度值大、准确度较低的水平仪或水平 尺。 2.一侧有小圆孔,或水平仪角尺面上有一套螺钉调整装置类 遇到一侧有小圆孔的,一般水平仪上会注有“调零”字样。此类调整简单,在开口孔处 用起子旋转可调圆柱调整零位。若遇到水平仪角尺面上有一套螺钉调整装置的,先用扳手松 开调整装置的锁紧螺母,然后转动调整螺钉,把水平仪的零位调整到允差范围内。当然,此 条所述的水平仪仍在平板上调整,操作和判别方法如前所述。 另补充水准泡松动的调整经验:首先检查水准泡是否脱落、微松动或漏气。水准管脱落 易判断,打开水准管盖板,用手轻拨有松动,说明水准管脱落;如果水准泡的气泡长度与其 中央两长刻线之间的距离,或者水准管中根本没有气泡,就可知漏气。对于水准泡微松动现 象,判断较难,在上述现象都不明显存在的情况下,校准中发现示值严重超差,在检查外观 及各部分相互作用中零位调整机构松动现象已排除,往往实际工作中零位误差调整老是调不 到位时,就要怀疑是玻璃水准管与托架有微松动,遇到这种情况最麻烦。 笔者有两种处理意见:一是用 502 速溶胶滴在玻璃水准管与托盘的黏合处。这种方法以 笔者的经验不是每次都能解决问题。二是找个电烙铁,最好是有温控功能的,铬铁头采用针 式头,温度不宜过高,刚好能融化黏胶为宜。这是彻底的办法。这么一点一点地卸,一般都 能完整、安全地卸下玻璃管。重新粘牢或更换气泡首先要调整水平仪示值检定器的手轮,使 其工作处于水平位置,再将水平仪放置在台面上,旋转水平仪的调整机构,使气泡底座托架 基本水平,再用 AB 双管胶将水准管与底座托架固定好,使气泡大致处于中间两红长刻线内, 然后再对零位进行调整。AB 胶一定要采用质量好、粘贴度好的胶,否则,达不到要求重新 卸下就麻烦了。 作者单位【四川省泸州市计量测试所】 蒲生 2009-5-16 22:38:35 [i=s] 本帖最后由 duomeiti 于2009-5-19 09:22 编辑 可以在 0 级以上的花岗石平板上进行校准,花岗石平板地脚是可以调整的。将水平仪放在平 板上,通过平板的脚螺旋,居中水准气泡,然后将水平仪旋转 180°,准确地放在原位置, 如果有偏差,在水平仪上调整其量的 1/2.。剩下 1/2 量,用平板的脚螺旋调至气泡 居中,反复几次,最后其零位偏差小于 1/4 格,就符合规范的要求了。如果在校准的过程中 发现读数变动性大,应该检查测量面是否有凸起的部位,可在研磨平板上将凸起的部位磨去。 还有水准管与托盘的黏合处开胶也会造成以上现象,可以用 501 胶水在直接滴在原来的地 方,最好不要采用加热的胶合方法,因为水准管里灌的是乙醚,受热汽化会引起玻璃管破裂。