几种量具的基本使用方法
2010.09.29
目 录
? ? ? ? ? ? ? ? 一、钢直尺、内外卡钳及塞尺 二、游标尺 三、百分尺 四、千分尺 五、量 块 六、百分表 七、角度量具 八、水 平 仪
一、钢直尺、内外卡钳及塞尺
? 1、钢直尺 ? 钢直尺是最简单的长度量具，它的长度有150， 300
，500和1000 mm四种规格。下图所示是常用 的150 mm钢直尺。
钢直尺用于测量零件的长度 尺寸，它的测量结果不太准确。 这是由于钢直尺的刻线间距为 1mm，而刻线本身的宽度就有 0.1～0.2mm，所以测量时读数误 差比较大，只能读出毫米数，即 它的最小读数值为1mm，比1mm 小的数值，只能估计而得。
钢直尺的使用方法
?
a)量长度 b)量螺距 c)量宽度 d)量内孔 e)量深度 f)划线
? 用钢直尺直接去测量零件的直径尺寸(轴径 或孔径)，则测量精度更差。其原因是：除 了钢直尺本身的读数误差比较大以外，还 由于钢直尺无法正好放在零件直径的正确 位置。所以，零件直径尺寸的测量，也可 以利用钢直尺和内外卡钳配合起来进行。
2、内外卡钳
? 常见的卡钳有内卡钳、外卡钳两种。 ? 内外卡钳是最简单的比较量具 ，外卡钳一般是用 来测量外径，内卡钳一般是用来测量内径和凹槽 的。它们本身都不能直接读出测量结果，而是把 测量得的长度尺寸 在钢直尺上进行读数，或在钢 直尺上先取下所需尺寸,再去检验零件的直径是否 符合。 ? 卡钳的适用范围 卡钳是一种简单的量具，由于它 具有结构简单，制造方便、价格低廉、维护和使 用方便等特点，广泛应用于要求不高的零件尺寸 的测量和检验，尤其是对锻铸件毛坯尺寸的测量 和检验，卡钳是最合适的测量工具。
内卡钳
外卡钳
卡钳钳口形状好与坏的对比
外卡钳在钢直尺上取尺寸和测量方法
内卡钳测量方法和在钢直尺上取尺寸
3、塞尺
? 塞尺又称厚薄规或间隙片。 主要用来检验两个结合面 之间的间隙大小。 ? 塞尺是由许多层厚薄不一的薄钢片组成，按照塞 尺的组别制成一把一把的塞尺，每把塞尺中的每 片具有两个平行的测量平面，且都有厚度标记， 以供组合使用。 ? 测量时，根据结合面间隙的大小，用一片或数片 重迭在一起塞进间隙内 。
? 例如用0.03mm的一片能插入间隙，而0.04mm的 一片不能插入间隙，这说明间隙在0.03～0.04mm 之间，所以塞尺也是一种界限量规。
? 使用塞尺时须注意下列几点： 根据结合面的间隙情况选用塞尺片数，但片数 愈少愈好； 测量时不能用力太大，以免塞尺遭受弯曲和折 断； 不能测量温度较高的工件。
二、游标读数量具
应用游标读数原理制成的量具有：游 标卡尺，高度游标卡尺、深度游标卡尺、 游标量角尺(如万能量角尺)和齿厚游标卡尺 等。用以测量零件的外径、内径、长度、 宽度，厚度、高度、深度、角度以及齿轮 的齿厚等，应用范围非常广泛。
1、游标卡尺
? 游标卡尺是一种常用的量具，具有结构简 单、使用方便、精度中等和测量的尺寸范 围大等特点，可以用它来测量零件的外径、 内径、长度、宽度、厚度、深度和孔距等， 应用范围很广。
游标卡尺有三种结构型式
(1)测量范围为0～125mm的游标卡尺，制成带有 刀口形的上下量爪和带有深度尺的型式。
(2)测量范围为0～200mm和0～300mm的游标卡尺， 可制成带有内外测量面的下量爪和带有刀口形的上 量爪的型式。
(3)测量范围为0～200mm和0～300mm的游标 卡尺，也可制成只带有内外测量面的下量爪的 型式。
游标卡尺的测量范围及其游标读数值
测量范围 0～25 0～200 0～300 0～500 游标读数值 0.02；0.05； 0.10 0.02；0.05； 0.10 0.02；0.05； 0.10 0.05；0.10 测量范围 300～800 400～1000 600～1500 800～2000 游标读数值 0.05；0.10 0.05；0.10 0.05；0.10 0.10
游标卡尺的读数原理和读数方法
? 游标读数值为0.1mm的游标卡尺 主尺刻线间距（每格）为1mm，当游标零线与 主尺零线对准（两爪合并）时，游标上的第10 刻线正好指向等于主尺上的9mm，而游标上的 其他刻线都不会与主尺上任何一条刻线对准。 游标每格间距=9mm÷10=0.9mm 主尺每格间距与游标每格间距相差= 1mm- 0.9mm=0.1mm 0.1mm即为此游标卡尺上游标所读出的最小数 值，再也不能读出比0.1mm小的数值。
游标读数值为0.05mm的游标卡尺
? 主尺每小格1mm，当两爪合并时，游标上 的20格刚好等于主尺的39mm，则 游标每格间距=39mm÷20=1.95mm 主尺2格间距与游标1格间距相差= 2-1.95=0.05(mm) 0.05mm即为此种游标卡尺的最小读数值。 同理，也有用游标上的20格刚好等于主尺 上的19mm，其读数原理不变。
游标读数值为0.02mm的游标卡尺
? 主尺每小格1mm，当两爪合并时，游标上 的50格刚好等于主尺上的49mm，则 游标每格间距=49mm÷50=0.98mm 主尺每格间距与游标每格间距相差= 1-0.98=0.02(mm) 0.02mm即为此种游标卡尺的最小读数值。
（a）0.1mm游标卡尺
（b） 0.05mm游标卡尺
（ c） 0.02mm游标卡尺
游标卡尺的测量精度
? 测量或检验零件尺寸时，要按照零件尺寸 的精度要求，选用相适应的量具。游标卡 尺是一种中等精度的量具，它只适用于中 等精度尺寸的测量和检验。用游标卡尺去 测量锻铸件毛坯或精度要求很高的尺寸， 都是不合理的。前者容易损坏量具，后者 测量精度达不到要求，因为量具都有一定 的示值误差，游标卡尺的示值误差见下表。
游标读数值 0.02 0.05 0.10 示值总误差 ±0.02 ±0.05 ±0.10
? 游标卡尺的示值误差，就是游标卡尺本身 的制造精度，不论你使用得怎样正确，卡 尺本身就可能产生这些误差。例如，用游 标读数值为0.02mm的0～125mm的游标卡 尺(示值误差为±0.02mm)，测量 50mm的 轴时，若游标卡尺上的读数为50.00mm， 实际直径可能是 50.02mm，也可能是 49.98mm。
使用游标卡尺测量零件尺寸时，必须注意下 列几点：
? 1 测量前应把卡尺揩干净，检查卡尺的两个测量面和测量 刃口是否平直无损，把两个量爪紧密贴合时，应无明显的 间隙，同时游标和主尺的零位刻线要相互对准。这个过程 称为校对游标卡尺的零位。 ? 2 移动尺框时，活动要自如，不应有过松或过紧，更不能 有晃动现象。用固定螺钉固定尺框时，卡尺的读数不应有 所改变。在移动尺框时，不要忘记松开固定螺钉，亦不宜 过松以免掉了。 ? 3 当测量零件的外尺寸时：卡尺两测量面的联线应垂直于 被测量表面，不能歪斜。测量时，可以轻轻摇动卡尺，放 正垂直位置。决不可把卡尺的两个量爪调节到接近甚至小 于所测尺寸，把卡尺强制的卡到零件上去。这样做会使量 爪变形，或使测量面过早磨损，使卡尺失去应有的精度。
正确的测量方法
2、高度游标卡尺
? 高度游标卡尺如图所示，用于测量零件的高度和 精密划线。
3、深度游标卡尺
? 深度游标卡尺如图所示，用于测量零件的 深度尺寸或台阶高低和槽的深度。
4、齿厚游标卡尺
? 齿厚游标卡尺是用来测量齿轮（或蜗杆） 的弦齿厚和弦齿顶。这种游标卡尺由两互 相垂直的主尺组成，因此它就有两个游标。
? 以上所介绍的各种游标卡尺都存在一个共 同的问题，就是读数不很清晰，容易读错， 有时不得不借放大镜将读数部分放大。为 了消除在读数时因视线倾斜而产生的视差； 有的卡尺装有测微表成为带表卡尺，便于 读数准确，提高了测量精度；更有一种带 有数字显示装置的游标卡尺，这种游标卡 尺在零件表面上量得尺寸时，就直接用数 字显示出来，其使用极为方便。
三、螺旋测微量具
? 应用螺旋测微原理制成的量具，称为螺旋 测微量具。它们的测量精度比游标卡尺高， 并且测量比较灵活，因此，当加工精度要 求较高时多被应用。常用的螺旋读数量具 有百分尺和千分尺。百分尺的读数值为 0.01mm，千分尺的读数值为0.001mm。目 前车间里大量用的是读数值为0.01mm的百 分尺。
? 百分尺的种类很多，机械加工车间常用的 有：外径百分尺、内径百分尺、深度百分 尺以及螺纹百分尺和公法线百分尺等，分 别测量或检验零件的外径、内径、深度、 厚度以及螺纹的中径和齿轮的公法线长度 等。
1、外径百分尺的结构
0～25mm外径百分尺 1-尺架；2-固定测砧；3-测微螺杆；4-螺纹轴套；5-固定刻度套筒；6-微分筒； 7-调节螺母；8-接头；9-垫片；10-测力装置；11-锁紧螺钉；12-绝热板。
百分尺的读数方法
? 微分筒的圆周上刻有50个等分线，当微分 筒转一周时，测微螺杆就推进或后退 0.5mm，微分筒转过它本身圆周刻度的一 小格时，两测砧面之间转动的距离为： 0.5÷50=0.01(mm)。 由此可知：百分尺上的螺旋读数机构，可 以正确的读出0.01mm，也就是百分尺的读 数值为0.01mm。
? 百分尺的具体读数方法可分为三步： （1）读出固定套筒上露出的刻线尺寸，一定要注 意不能遗漏应读出的0.5mm的刻线值。 （2）读出微分筒上的尺寸，要看清微分筒圆周上 哪一格与固定套筒的中线基准对齐，将格数 乘0.01mm即得微分筒上的尺寸。 （3）将上面两个数相加，即为百分尺上测得尺 寸。
? 如图(a)所示，在固定套筒上读出的尺寸为8mm， 微分筒上读出的尺寸为27（格）×0.01mm =0.27mm，上两数相加即得被测零件的尺寸为 8.27mm；图（b）所示，在固定套筒上读出的尺 寸为8.5mm，在微分筒上读出的尺寸为27（格） ×0.01mm =0.27mm，上两数相加即得被测零件 的尺寸为8.77mm。
使用百分尺测量零件尺寸时须注意 下列几点：
? （1）使用前，应把百分尺的两个测砧面揩干净，转动测 力装置，使两测砧面接触(若测量上限大于25mm时，在两 测砧面之间放入校对量杆或相应尺寸的量块)，接触面上 应没有间隙和漏光现象，同时微分筒和固定套简要对准零 位。 ? （2）转动测力装置时，微分筒应能自由灵活地沿着固定 套筒活动，没有任何轧卡和不灵活的现象。 ? （3）测量前，应把零件的被测量表面揩干净，以免有脏 物存在时影响测量精度。绝对不允许用百分尺测量带有研 磨剂的表面，以免损伤测量面的精度。用百分尺测量表面 粗糙的零件亦是错误的，这样易使测砧面过早磨损。 ? （4）用百分尺测量零件时，应当手握测力装置的转帽来 转动测微螺杆，使测砧表面保持标准的测量压力，即听到 嘎嘎的声音，表示压力合适，并可开始读数。要避免因测 量压力不等而产生测量误差。
? （5） 使用百分尺测量零件时，要使测微螺杆与 零件被测量的尺寸方向一致。。 ? （6） 用百分尺测量零件时，最好在零件上进行 读数，放松后取出百分尺，这样可减少测砧面的 磨损。 ? （7）在读取百分尺上的测量数值时，要特别留心 不要读错0.5mm。 ? （8）为了获得正确的测量结果，可在同一位置上 再测量一次。 ? （9）对于超常温的工件，不要进行测量，以免产 生读数误差。 ? （10）用单手使用外径百分尺时，可用大拇指和 食指或中指捏住活动套筒，小指勾住尺架并压向 手掌上，大拇指和食指转动测力装置就可测量。
杠杆千分尺 ? 杠杆千分尺 又称指示千分尺，它是由外径 千分尺的微分筒部分和杠杆卡规中指示机 构组合而成的一种精密量具。
? 内径百分尺 ? 内径百分尺如图示，其读数方法与外径百分尺相 同。
? 内测百分尺 ? 内测百分尺如图所示，是测量小尺寸内径和内侧 面槽的宽度。其特点是容易找正内孔直径，测量 方便。
? 三爪内径千分尺 ? 三爪内径千分尺，适用于测量中小直径的精密内 孔，尤其适于测量深孔的直径。测量范围(mm)： 6～8,8～10,10～12,11～14,14～17,17～20,20～ 25,25～30,30～35,35～40,40～50,50～60,60～ 70,70～80,80～90,90～100。三爪内径千分尺的 零位，必须在标准孔内进行校对。
? 公法线长度千分尺 ? 公法线长度千分尺如图所示。主要用于测量外啮 合圆柱齿轮的两个不同齿面公法线长度，也可以 在检验切齿机床精度时，按被切齿轮的公法线检 查其原始外形尺寸。它的结构与外径百分尺相同， 所不同的是在测量面上装有两个带精确平面的量 钳（测量面）来代替原来的测砧面。
? 壁厚千分尺 ? 壁厚千分尺如图所示。主要用于测量精密 管形零件的壁厚。壁厚千分尺的测量面镶 有硬质合金，以提高使用寿命。
测量范围（mm）：0～10，0～15，0～25，25～50，50～75，75～100。 读数值(mm)0.01。
? 板厚百分尺 ? 板厚百分尺如图所示。主要适用于测量板 料的厚度尺寸。
? 尖头千分尺 ? 尖头千分尺如图所示，主要用来测量零件 的厚度、长度、直径及小沟槽。如钻头和 偶数槽丝锥的沟槽直径等。
? 螺纹千分尺 ? 螺纹千分尺如图所示。主要用于测量 ? 普通螺纹的中径。
1、2-量头 3-校正规
? ? ? ? ?
深度百分尺 深度百分尺如图所示，用以测 量孔深、槽深和台阶高度等。它的结构， 除用基座代替尺架和测砧外，与外径百分 尺没有什么区别。
1-测力装置；2-微分筒；3-固定套 筒；4-锁紧装置；5-底板；6-测量杆
? 数字外径百分尺 ? 近来，我国有数字外径百分尺用数字表示 读数，使用更为方便。还有在固定套筒上 刻有游标，利用游标可读出0.002或 0.001mm的读数值。
四、量 块
? 量块的用途和精度 ? 量块又称块规。它是机器制造业中控制尺寸的最基 本的量具，是从标准长度到零件之间尺寸传递的媒 介，是技术测量上长度计量的基准。
? 量块的工作尺寸不是指两测面之间任何处 的距离，因为两测面不是绝对平行的，因 此量块的工作尺寸是指中心长度，即量块 的一个测量面的中心至另一个测量面相粘 合面（其表面质量与量块一致）的垂直距 离。在每块量块上，都标记着它的工作尺 寸：当量块尺寸等于或大于6mm时，工作 标记在非工作面上；当量块在6mm以下时， 工作尺寸直接标记在测量面上。
量块的精度，根据它的工作尺寸(即中心长度)的精度、
和两个测量面的平面平行度的准确程度，分成五个精度级， 即00级、0级、1级2级和(3)级。0级量块的精度最高，工 作尺寸和平面平行度等都做得很准确，只有零点几个微米 的误差，一般仅用于省市计量单位作为检定或校准精密仪 器使用。1级量块的精度次之，2级更次之。3级量块的精 度最低，一般作为工厂或车间计量站使用的量块，用来检 定或校准车间常用的精密量具。 量块是精密的尺寸标准，制造不容易。为了使工作 尺寸偏差稍大的量块，仍能作为精密的长度标准使用，可 将量块的工作尺寸检定得准确些，在使用时加上量块检定 的修正值。这样做，虽在使用时比较麻烦，但它可以将偏 差稍大的量块，仍作为尺寸的精密标准。
? 量块是很精密的量具，使用时必须注意以下几点； ? 1 使用前，先在汽油中洗去防锈油，再用清洁的麂皮或软 绸擦干净。不要用棉纱头去擦量块的工作面，以免损伤量 块的测量面。 ? 2 清洗后的量块，不要直接用手去拿，应当用软绸衬起来 拿。若必须用手拿量块时，应当把手洗干净，并且要拿在 量块的非工作面上。 ? 3 把量块放在工作台上时，应使量块的非工作面与台面接 触。不要把量块放在蓝图上，因为蓝图表面有残留化学物， 会使量块生锈。 ? 4 不要使量块的工作面与非工作面进行推合，以免擦伤测 量面。 ? 5 量块使用后，应及时在汽油中清洗干净，用软绸揩干后， 涂上防锈油，放在专用的盒子里。若经常需要使用，可在 洗净后不涂防锈油，放在干燥缸内保存。绝对不允许将量 块长时间的粘合在一起，以免由于金属粘结而引起不必要 损伤。
五、指示式量具
? 指示式量具是以指针指示出测量结果的量 具。 ? 车间常用的指示式量具有：百分表、千分 表、杠杆百分表和内径百分表等。主要用 于校正零件的安装位置，检验零件的形状 精度和相互位置精度，以及测量零件的内 径等。
? 百分表和千分表，都是用来校正零件或夹 具的安装位置检验零件的形状精度或相互 位置精度的。它们的结构原理没有什么大 的不同，就是千分表的读数精度比较高， 即千分表的读数值为0.001mm，而百分表 的读数值为0.01mm。
? 百分表和千分表按其制造精度，可分为0、1和2 级三种，0级精度较高。使用时，应按照零件的形 状和精度要求，选用合适的百分表或千分表的精 度等级和测量范围。 ? 使用百分表和千分表时，必须注意： （1） 使用前，应检查测量杆活动的灵活性。即轻 轻推动测量杆时，测量杆在套筒内的移动要灵活， 没有任何轧卡现象，且每次放松后，指针能回复 到原来的刻度位置。 （2） 使用百分表或千分表时，必须把它固定在可 靠的夹持架上(如固定在万能表架或磁性表座上， 夹持架要安放平稳，免使测量结果不准确或摔坏 百分表。
? 内径百分表 ? 内径百分表是内量杠杆式测 量架和百分表的组合，如图 所示。用以测量或检验零件 的内孔、深孔直径及其形状 精度。
六、角度量具
? 万能角度尺 ? 万能角度尺是用来测量精密零件内外角度或进 行角度划线的角度量具，有游标量角器、万能 角度尺等。 ? 万能角度尺尺座上的刻度线每格1? 。由于游标 上刻有30格，所占的总角度为29? ，因此，两 者每格刻线的度数差是
29? 1? 1? ? ? ? 2? 30 30
即万能角度尺即万能角度尺的精度为2′。
万能角度尺
万能角度尺的读数方法，和游标卡尺相同，先读出游 标零线前的角度是几度，再从游标上读出角度“分”的 数值，两者相加就是被测零件的角度数值。
? 在万能角度上，基尺4是固定在尺座上的，角尺2是用卡块7 固定在扇形板上，可移动尺8是用卡块固定在角尺上。若把 角尺2拆下，也可把直尺8固定在扇形板上。由于角尺2和直 尺8可以移动和拆换，使万能角度尺可以测量0? ～320? 的任 何角度，如下图所示。
? 由上图可见，角尺和直尺全装上时，可测量0? ～ 50的外角度 ，仅装上直尺时，可测量50? ～140? 的角度，仅装上角尺时，可测量140? ～230’的角 度，把角尺和直尺全拆下时，可测量230? ～320? 的角度(即可测量40? ～130? 的内角度)。 ? 万能量角尺的尺座上，基本角度的刻线只有0～ 90? ,如果测量的零件角度大于90? ，则在读数时， 应加上一个基数（90? ；180? ；270? ；）。当零 件角度为：>90? ～180? ，被测角度=90? +量角尺 读数，>180? ～270? ，被测角度=180? +量角尺读 数，>270? ～320? 被测角度=270? +量角尺读数。
? 万能角尺 ? 万能角尺如图所示。主要用于测量一般的 角度、长度、深度、水平度以及在圆形工 件上定中心等。又称万能钢角尺、万能角 度尺、组合角尺。它由钢尺1、活动量角器 2、中心角规3、固定角规4组成。其钢尺的 长度为300mm。
1-钢尺 2-活动量角器 3-中心角规 4-固定角规
? 带表角度尺 ? 带表角度尺如图所示。用于测量任意角度， 测量精度比一般角度尺高。测量范围： 4×90? 、读数值为2?、5?；0～360? ，分度 值为5?。
? 中心规 ? 中心规如图a所示。主要用于检验螺纹及螺纹车刀 角度(图b) 和螺纹车刀在安装时校正正确位置。车 螺纹时，为了保证齿形正确，对安装螺纹车刀提 出了较高的要求。对于三角螺纹，它的齿形要求 对称和垂直于工件轴心线，即两半角相等。安装 时为了使两半角相等，可按图6-9所示用中心规对 刀。也可校验车床顶针的准确性。其规格有55? 、 60? 两种。
中心规
螺纹车刀对刀方法
? 正弦规 ? 正弦规是用于准确检验零件及量规角度和 锥度的量具。它是利用三角函数的正弦关 系来度量的，故称正弦规或正弦尺、正 弦台。正弦规主要由带有精密工作平面的 主体和两个精密圆柱组成,四周可以装有挡 板(使用时只装互相垂直的两块),测量时作为 放置零件的定位板。国产正弦规有宽型的 和窄型的两种。
正弦规
正弦规的规格
两圆柱中心 距 (mm) 100 200
圆柱直径
(mm) 20 30
工作台宽度(mm) 精度等级
窄型 25 40 80 0.1级 80 宽型
? 下图是应用正弦规测量圆锥塞规 锥角的示意图。应用正弦 规测量零件角度时，先把正弦规放在精密平台上，被测零件 (如圆锥塞规)放在正弦规的工作平面上，被测零件的定位面 平靠在正弦规的挡板上，（如圆锥塞规的前端面靠在正弦规 的前挡板上) 。在正弦规的一个圆柱下面垫入量块，用百分 表检查零件全长的高度，调整量块尺寸，使百分表在零件全 长上的读数相同。此时，就可应用直角三角形的正弦公式， 算出零件的角度。
H 正弦公式： 2? ? sin L H H ? L ? sin 2? ? L
式中 sin ——正弦函数符号， 2α——圆锥的锥角(度)， H ——量块的高度(mm)， L ——正弦规两圆柱的中心距(mm)。
? 例如，测量圆锥塞规的锥角时，使用的是窄型正 弦规，中心距L=200mm，在一个圆柱下垫入的 量块高度H=10.06mm时，才使百分表在圆锥塞 规的全长上读数相等。此时圆锥塞规的锥角计算 如下：
H 10.06 sin 2? ? ? ? 0.0503 L 200
查正弦函数表得2α=2?53′。即圆锥塞规的实际锥 角为 2?53′。
? 车刀量角台 ? 车刀量角台是测量车刀角度的 专用仪器。它由底座1、指示板 2、平台3、定位块4、指针5、 扇形板6、立柱7和螺母8组成。 底座1为圆盘形,零线左右各有刻 度100°。平台3可在底座上绕Z 轴左右转动，转动的角度可由 固定在平台底部的指示板2指示 出来。扇形板6上有刻度±45°。 指针5可以绕其轴转动，转动的 角度可在扇形板的刻度上指示 出来。针5下端是测量板，测量 板有下刃A、右侧刃 B、左侧刃 C和前测量面D。立柱7上有螺 纹。转动螺母8可使扇形板6上 下移动。
七、水 平 仪
? 水平仪是测量角度变化的一种常用量具， 主要用于测量机件相互位置的水平位置和 设备安装时的平面度、直线度和垂直度， 也可测量零件的微小倾角。 常用的水平仪有条式水平仪、框式水平 仪和数字式光学合象水平仪等。
? 条式水平仪 ? 下图是钳工常用的条式水平仪。条 式水平仪由作为工作平面的V型底 平面和与工作平面平行的水准器 (俗 称气泡)两部分组成。工作平面的平 直度和水准器与工作平面的平行度 都做得很精确。当水平仪的底平面 放在准确的水平位置时，水准器内 的气泡正好在中间位置 (即水平位 置)。 ? 当条式水平仪的底平面与水平位置 有微小的差别时（也就是水平仪底 平面两端有高低时），水准器内的 气泡由于地心引力的作用总是往水 准器的最高一侧移动，这就是水平 仪的使用原理。两端高低相差不多 时，气泡移动也不多，两端高低相 差较大时，气泡移动也较大，在水 准器的刻度上就可读出两端高低的 差值。
水平仪的规格
品种 外形尺寸（mm） 长 阔 高 100 25～35 100 150 200 250 300 100 条式 30～40 35～40 150 200 250 分度值 组别 (mm/m) Ⅰ 0.02
框式
300 30～35 35～40
40～50
Ⅱ
0.03～0.05
150 200 250 300
35～40 35～45
40～45 40～50 Ⅲ 0.06～0.15
? 条式水平仪分度值的说明 ? 如分度值0.03mm／m，即表示气泡移动一格时，被测 量长度为1m的两端上，高低相差0.03mm。再如，用 200mm长，分度值为0.05mm／m的水平仪，测量 400mm长的平面的水平度。先把水平仪放在平面的左 侧，此时若气泡向右移动二格，再把水平仪放在平面的 右侧，此时若气泡向左移动三格，则说明这个平面是中 间高两侧低的凸平面。中间高出多少毫米呢？从左侧看 中间比左端高二格，即在被测量长度为1m时，中间高 2×0.05=0.10mm，现实际测量长度为200mm，是1m 的1/5 ，所以，实际上中间比左端高0.10×1/5 = 0.02mm。从右侧看：中间比右端高三格，即在被测量 长度为1m时，中间高3×0.05=0.15mm，现实际测量长 度为200mm，是1m的 1/5 ，所以，实际上中间比右端 高0.15×1/5 =0.03mm。由此可知，中间比左端高 0.02mm，中间比右端高0.03mm，则中间比两端高出 的数值为(0.02+0.03)÷2=0.025mm。
? 框式水平仪 ? 下图是常用的框式水平仪，主要由框架1和 弧形玻璃管主水准器2、调整水准3组成。 利用水平仪上水准泡的移动来测量被测部 位角度的变化。
1-框架 2-主水准器 3-调整水准
? 水平仪的读数方法有直接读数法和平均读 数法两种。 （1）直接读数法 以气泡两端的长刻线作为 零线，气泡相对零线移动格数作为读数， 这种读数方法最为常用，见下图。
读数为“0”
读数为“+2”
读数为“-3”
? （2）平均读数法 由于环境温度变化较大，使气 泡变长或缩短，引起读数误差而影响测量的正确 性，可采用平均读数法，以消除读数误差。 平均读数法读数是分别从两条长刻线起，向气 泡移动方向读至气泡端点止，然后取这两个读数 的平均值作为这次测量的读数值。
? 由于环境温度较高，气泡变长，测量位置 使气泡左移。读数时，从左边长刻线起， 向左读数“-3”；从右边长刻线起，向左读 数“-2”。取这两个读数的平均值，作为这 次测量的读数值：
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