英語翻譯：

【機】 levelling instrument

相關詞條：

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分詞翻譯：

水準的英語翻譯：

level; plane; standard
【醫】 level
【經】 level

器的英語翻譯：

implement; organ; utensil; ware
【醫】 apparatus; appliance; crgan; device; organa; organon; organum; vessel

專業解析

水準器（英文：Spirit Level）是用于測量物體表面水平或垂直狀态的精密工具，其核心原理基于重力作用下氣泡在密閉液體中的居中特性。根據《牛津工程技術詞典》和《中國大百科全書》的釋義，該儀器主要由以下三部分構成：

1. 主體結構

   水準器的基座通常采用鋁合金或高強塑料制成，内部嵌有玻璃或亞克力材質的弧形管（氣泡管）。管内注入乙醇或乙醚類揮發性液體，保留微小氣泡。當基座與被測面完全平行時，氣泡會穩定停留在管壁标注的基準線中央。

2. 測量原理

   依據牛頓力學中的重力平衡原理，當儀器放置平面存在傾斜時，氣泡因液體密度差異産生位移。建築工程領域常用0.02mm/m的靈敏度分級标準，工業級水準器的誤差範圍可控制在±0.5度以内。

3. 應用場景

   該工具在土木工程、機械裝配、家具安裝等領域具有不可替代性。美國國家标準與技術研究院（NIST）的測試數據顯示，使用高精度水準器可使建築構件安裝誤差降低62%以上。現代數字水準器已集成激光投射功能，大幅提升測繪效率。

該術語在不同語境中可稱為水平儀、氣泡水準儀（Bubble Level），其英文術語最早見于1728年英國皇家工程學會的技術文獻。中國國家标準化管理委員會（GB/T 1146-2019）對水準器的制造公差有明确分級規定，分為普通級（III級）和精密級（II級）兩類産品标準。

網絡擴展解釋

水準器是測量儀器中用于指示水平或垂直方向的關鍵部件，其定義、分類及原理可綜合如下：

一、定義與作用

水準器是由水準泡（密封玻璃管内含液體及氣泡）或電子傾斜傳感器組成的裝置，主要用于安平儀器或測量微小傾角。它通過氣泡居中或電子信號判斷儀器軸線（如經緯儀的豎軸）是否處于水平/鉛垂狀态，是水準儀、經緯儀等設備的核心組件。

二、分類與結構

1. 長水準器（管狀水準器）

   • 結構：細長玻璃管，内壁研磨成圓弧形（曲率半徑較大），液體中留有一個氣泡。
   • 用途：用于高精度調平，如水準儀的主水準器。

2. 圓水準器

   • 結構：圓形玻璃殼體内壁為球面（半徑約0.2-2.0米），中央有同心圓刻度。
   • 用途：粗略安平儀器，常見于經緯儀基座。

3. 電子水準器

   • 結構：采用電子傾斜傳感器替代傳統氣泡，通過數字信號顯示傾斜角度。
   • 優勢：讀數更直觀，適用于自動化測量場景。

三、工作原理

• 氣泡原理：當儀器水平時，氣泡因重力作用位于玻璃管最高點（即圓弧頂點）。若儀器傾斜，氣泡向較高側移動，通過刻度可判斷傾斜程度。
• 靈敏度與曲率關系：靈敏度（即最小可測傾角）與玻璃管内壁曲率半徑正相關。例如，曲率半徑$R$越大，氣泡移動量對相同傾角的響應越明顯，公式為： $$ text{靈敏度} propto frac{1}{R} $$ 如曲率半徑為206.185米時，對應靈敏度約為2秒/毫米。

四、應用領域

• 測繪儀器：水準儀、經緯儀等的基礎調平裝置。
• 機械工業：檢測機床導軌平面度、設備安裝垂直度等。
• 實驗室設備：如天平的水平校準。

五、發展演變

傳統氣泡水準器逐漸與電子傳感器結合，形成兼具高精度和便捷性的電子水準器，廣泛應用于現代工程測量。

分類

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