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【数显角度水平仪】水平尺里的液体是什么成分,如何放进去的?

记得小时候在路上捡到一个塑料小玩意儿,里面还有液体流动,左右倾斜里面的水泡也会随之移动,感到非常的神奇,如获至宝还到处在小伙伴那里去炫耀一番,后来知道了这就是水平尺上的水准泡,可以测量物体是不是水平,从那以后不管看到什么都拿出来测量一番。

当时就有个疑问了,里面的液体是什么,怎么装进去的?

相信从事过建筑或者装修工作的小伙伴一定对水平尺不陌生吧,想要画出水平线只靠人眼非常难,而水平尺就能很好地辅助我们,它是依靠水平尺里面的水泡来显示是否水平,只有水泡在正中间的时候才是处于水平状态。

水平尺是利用液面水平原理制成的测量水平工具,它能在狭窄或者宽阔的环境中测量,通过配备的多个角度水泡,能够测量不同角度是否水平或垂直,是施工过程中不可缺少的测量工具,可用于水平检验,测量,划线,设备安的时候使用。

水平尺的发展历史

水平测量是一种拥有悠久历史的技术,在我国据记载最早提出水平定义的是墨子。

古代最早使用水平测量技术是源于在水利和农业中的需求,最早是用绳子测量两点之间是否在水平面上的,和测量两地间的距离。

后来古人有用线吊着石头画垂直线,在城市建设和建筑中广泛应用,直到今天都还在使用这种测量方法。

在国外17世纪罗马人在木槽或者金属中装入水,来测量物体是否水平,这也是现代水平尺的原型。

到了现代随着电子技术,光学技术,电子计算机的发展,水平尺也迎来了快速发展,水平尺的测量更加精确,功能也更加强大,让水平测量变得更加精准快捷。

水平尺的工作原理

水准泡是一个封闭的圆弧形容器,容器内部装有不会冻住,流动性好,能发荧光,稳定性好的液体,一般装的液体是由,酒精与甘油和乙二醇以及水的混合液体,在容器内没有装满的部位就会形成一个气泡。

水平尺是以液面水平原理制成的一种量具,也就是说在一个封闭的容器内,随着容器的倾斜,内部的液体也会随着倾斜,并一直保持水平状态。

当水平泡在水平位置时,气泡会占到管内最高位置,如果水平泡向一端倾斜,气泡就会移动到另一端的最高位置,所以水平泡内气泡的位置也就反应了被测物体的倾斜程度。

水平尺的制造过程

怎么样将水平尺的气泡置于正中,是整个水平尺测量精度的关键,来看看怎么样用桦木制造出来水平尺的。

首先将裁好料的桦木放在机器上挖出几个孔,这些孔内将被放入含有气泡的水准泡和当作把手。

挖好孔后还要去除木条边缘的毛刺,并在边缘开槽以便装上铜制镶边,将卷绕弯曲的铜条拉出用滚轮将其碾平,还要将铜条折出形状,让铜边可以镶入到水平尺木条的凹槽内。

将铜镶边放在机器上,将其插入到沟槽内,这能让木条边缘那个得到保护。

另一边将塑料融化并注塑成圆弧形小瓶(水准泡),注塑出来的小瓶只需要一端封口,另一端留有开口。

小瓶通过振动盘进料器被送到机械爪上,机械爪握住每个小瓶旋转将开口朝上,往小瓶内注入黄色的混合液体(成分为:乙二醇+酒精+水+甘油,为什么不直接放水呢,因为水在0度的时候会冻住。),每个小瓶内都要注入同样多的液体,只留下形成气泡所需的空间。

机械爪为小瓶盖上塑胶帽,通过超声波焊接机将塑胶帽焊接到小瓶上,将液体密封在小瓶内。

带有气泡的水平泡将通过摄像机拍摄,电脑自动检测气泡的大小和位置来判断是否合格。

通过小瓶在机器上滚动,将两条指示线热转印在小瓶上面。

此时的小瓶还要再次经过检验,因为气泡位置的偏移将直接影响水平尺的精度,通过检测合格的小瓶将进入固熔接系统,它将熔融的塑胶射入缝隙中,形成水平泡的底座。

将有底座的水平泡装入木条的开孔中,用胶水固定住,每个水平泡都要完全水平放置,安装过程中需要借助放大影像保证精度。

在水平泡外侧还要装上亚克力外框以保护水平泡,在两端还要用螺丝装上橡胶帽,并在木条上打印商标,整个水平尺就做好了,最后还有各种检验,比如平面度,精度,零位误差等等,让它发挥自己的作用,可以用来测量歪曲的结构,让工程都能完全平直了。

水平尺靠观察水泡的偏移位置来测量物体水平状态,但是这种方法还是需要用眼镜来观察,水泡随便那么一点偏移,人眼就不一定能观察得到,所以说水泡水平尺的精度并没有那么高。

现在有人发明了电子水平尺,电子水平尺与传统的水泡水平尺最大的区别是用显示灯代替了水泡,使用者可以通过观察显示灯的颜色直观的看出是否水平,两侧的每个显示灯分别代表不同的偏移角度,偏移多少对应的显示灯就会亮起,一旦达到水平位置中间的显示灯和两侧的显示灯将会同时亮起,这可比人眼观察水泡要精确多了。

还有更直观的数显水平尺,虽然这种更先进了,但在工地上并不多见,不耐用是主要原因,还是水泡的更合适。

水平尺被发明出来的目的是校验物体的倾斜角度,我们用它来衡量物体是否达到要求,没有它,建筑将会倾斜,地板会歪曲,所以可以说水平尺真的是让我们的世界变得更挺直了。

文中Gif截取自Youtube《LumiLevel promo video》《How It’s Made Levels》《Hultafors - A higher level, the straight facts about spirit levels(1)文中图片截取自《Hultafors - A higher level, the straight facts about spirit levels(1)》

责任编辑: 鲁达

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