
【机】 levelling instrument
水准器(英文:Spirit Level)是用于测量物体表面水平或垂直状态的精密工具,其核心原理基于重力作用下气泡在密闭液体中的居中特性。根据《牛津工程技术词典》和《中国大百科全书》的释义,该仪器主要由以下三部分构成:
主体结构
水准器的基座通常采用铝合金或高强塑料制成,内部嵌有玻璃或亚克力材质的弧形管(气泡管)。管内注入乙醇或乙醚类挥发性液体,保留微小气泡。当基座与被测面完全平行时,气泡会稳定停留在管壁标注的基准线中央。
测量原理
依据牛顿力学中的重力平衡原理,当仪器放置平面存在倾斜时,气泡因液体密度差异产生位移。建筑工程领域常用0.02mm/m的灵敏度分级标准,工业级水准器的误差范围可控制在±0.5度以内。
应用场景
该工具在土木工程、机械装配、家具安装等领域具有不可替代性。美国国家标准与技术研究院(NIST)的测试数据显示,使用高精度水准器可使建筑构件安装误差降低62%以上。现代数字水准器已集成激光投射功能,大幅提升测绘效率。
该术语在不同语境中可称为水平仪、气泡水准仪(Bubble Level),其英文术语最早见于1728年英国皇家工程学会的技术文献。中国国家标准化管理委员会(GB/T 1146-2019)对水准器的制造公差有明确分级规定,分为普通级(III级)和精密级(II级)两类产品标准。
水准器是测量仪器中用于指示水平或垂直方向的关键部件,其定义、分类及原理可综合如下:
水准器是由水准泡(密封玻璃管内含液体及气泡)或电子倾斜传感器组成的装置,主要用于安平仪器或测量微小倾角。它通过气泡居中或电子信号判断仪器轴线(如经纬仪的竖轴)是否处于水平/铅垂状态,是水准仪、经纬仪等设备的核心组件。
长水准器(管状水准器)
圆水准器
电子水准器
传统气泡水准器逐渐与电子传感器结合,形成兼具高精度和便捷性的电子水准器,广泛应用于现代工程测量。
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