水准泡

水准泡

国家标准 GB/T1146一2009 代替GB/T1146一1989 水 准 泡 Buble 2009-09-30发布 2009-12-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管蹬委员会国家标准
GB/T1146一2009 前 言 本标准代替GB/T1l46一1989《水准泡》 本标准与GB/T1l46一1989的主要差异为: -增加了电子水准泡的术语 -增加了电子水准泡的分类 -检验规则根据GB/T2828.1、GB/T2829选用的参数经对照后进行了修改 本标准由机械工业联合会提出 本标准由全国光学和光子学标准化技术委员会(SAC/TC103)归口 本标谁负责起草单位苏州一光仪器有限公司、上海理工大学 本标准主要起草人:王嘉平、黄卫佳 本标准所代替标准的历次版本发布情况为 -(GBll461974; GB/T11461989
GB/T1146一2009 水 准 泡 范围 本标准规定了水准泡的术语、产品分类、要求、试验方法、检验规则标志和包装 本标雅适用于安平和测量微小倾角的圆形和管状水准泡 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准 GB/T1958产品几何量技术规范(GPS)形状和位置公差检测规定 GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分;按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划 GB/T2828.1一2003,Is02859-1:1999,IDTy 周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验) GB/T2829 GB/T11162光学分划零件通用技术条件 GB/T12085.2光学和光学仪器环境试验方法低温高温湿热 仪器仪表包装通用技术条件 GB/T15464 JB/T9329仪器仪表运输、运输贮存基本环境条件及试验方法 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准 电子水准泡eleetronielevel 配合专门的电极、液体,线圈,光电发射和接收组合等,以电阻电容、电感,光电等原理完成水平倾 角与电学量间转换的圆形水准泡或管状水准泡 3.2 ofinelination 角值angle 3.2.1圆形水准泡角值是指气泡由分划圈中心沿任意径向移动2mm时水准泡的倾角 3.2.2管状水准泡角值是指气泡沿轴向移动2mm时水准泡的倾角 稳定时间steadytime 气泡由工作范围边缘回复并停止在工作范围中央所需要的时间 产品分类 圆形水准泡的型式、规格 4.1.1圆形水准泡的型式 a 烧结型玻璃外壳的圆形水准泡,其示意图见图1 b)胶结型金属外壳的圆形水准泡,其示意图见图2
GB/r1146一2009 图2 4.1.2圆形水准泡的规格见表1 表1圆形水准泡的规格 角值/(' 尺寸/mm /=20C时 外径D 肩高h全高H 壁厚S 分划图号 半径 气泡直径 D 公称 偏差 R 公称 偏差 最小 最大 公称 偏差 公称 偏差 60 17 士l6 l15 10 1.2 士0.3 士0.5 11 1 1.2 士0.3 士0.5 30 士8 229 A 17 10 1.2 士0.3 士0.5 个5 11 1.2 士0.3 士0.5 3 5 士4 458 17 1 10 1.2 士0,3 士0.5 中5 士0.5 11 1.2 士0.3 士2 860 +0.5 17 1C 1.2 士0.3 士0.5 一1 个" 1 1.2 士0,3 士0.5 士1 1719 个 17 5 1.2 士0.5 士0.3 10 4.2管状水准泡的型式、规格 4.2.1普通式管状水准泡的型式,规格 4.2.1.1普通式管状水准泡的型式 烧结型玻璃封头的普通式管状水准泡,其示意图见图3
GB/T1146一2009 胶结型金属封头的普通式管状水准泡,其示意图见图4 b 图4 4.2.1.2普通式管状水准泡的规格见表2 表2普通式管状水准泡的规格 角 值 尺寸/mm 肩长 ！=20C时 外径 全长 壁厚 中心分划线 分划 内径 D 距离1 气泡长度L 图号 公称 偏差 R 公称 偏差 最小 最大 公称 偏差 公称 偏差 公称 偏差 士0,5 15 20 士0.2 士0. 2 士0,5 0.8 士6" 30" 229 1 19 214 0.8 士0.2 士0.2 士0,5 10 士0.5 15 20 0.8 士0.2 士0.2 士0.5 士3" 15 458 卫 1c 19 24 0.8 士0.2 士0.2 士0.5 士0.5 15 士0.5 20 0,8 士0.2 士0.2 10" 士2 688 土15 19 214 0.8 士0.2 土0.2 士0.5 10 20 士0,5 15 0.8 士0.2 士0.2 士0,5 士1 1146 十0.5 24 10 19 士0.2 士0.2 士0,5 0.8 24 士0.5 19 0.8 士0.2 士0.2 士0,5 士0.5'” 2292 土0.5 29 34 0.8 士0.2 土0.2 1o 士1 1l
GB/T1146一2009 表2(续 角 尺寸/mm 外径 肩长 全长 壁厚 中心分划线 t=20C时 分划 内径 D 距离1 气泡长度儿 图号 公称 偏差 R 公称 偏差 最小 最大 公称 偏差 公称偏差 公称 偏差 士0.5 19 24 10 0,8 士0.2 士0,2 士0.5 11 士0.5'" 3438 士0,5 29 34 0,8 士0.2 士0,2 10 士1 1 34 40 1.2 士0.3 士0.2 14 士1 12 负 29 34 士0.2 士0.2 1o 士1 11 0.8 60" 1 A 40 12 士10" 6876 34 l.2 士0.3 士0.3 14 士1 55 12 20 士1 1 49 l.2 士0.3 士0.3 1 十0,5 29 34 0.8 士0.2 土0.2 10 士1 11 一1 士5" 13751 12 30" 34 40 1 1.2 士0.3 土0.2 14 士1 11 A 55 12 12 49 1.2 士0.3 士0.3 20 士1 11 A 55 12 12 49 1.2 士0.3 士0.3 20 士1 20" 土2" 20626 11 59 65 1.2 士0.3 16 士0,3 24 士1 12 9 十0.5 1 65 16 12 59 1.2 士0.3 士0.3 24 士1 -！ 1o' 士1" 41253 78 22 中 士2" 1 86 l.4 士0.3 士0.3 34 13 +0.5 14 14 士0.8"68756 90 96 1.4 士0.3 24 士0.3 40 士2 一1 中 96 14 90 1.4 士0.3 24 士0.3 40 士2 14 士0,6"103132 土1510 14 114 1. 士0.3 26 土0.3 5o 士2 15 4.2.2补偿式管状水准泡的型式,规格 4.2.2.1补偿式管状水准泡的型式见图5 工作面标志 图5 4.2.2.2补偿式管状水准泡的规格见表3
GB/T1146一2009 表3补偿式管状水准泡的规格 角值/(") 尺寸/mmm 外径 壁厚原 中心分划线 1=20C时 肩长全长棒长 分划 内径 图号 L L 距离 气泡长度La 公称偏差 公称偏差最小最大最小公称偏差公称偏差公称偏差 30 士513751 1 49 55 45 士0.3 12 士1 12或16 士0.3 20 十0.5 11 49 55 45 1.2 士0.3 12 士0.3 20 士1 12或16 -1 20 士2 20626 1l1 59 65 55 1.2 士0.3 l6 士0.3 24 士1 12或16 +O.5 lm 65 l6 士141253 59 55 1.2 士0.3 士0.3 24 士1 12或16 注1补偿玻璃棒直径()按水准泡玻璃管内径选配(一般为0.5内径) 注2:补偿玻璃棒可以烧结在水准泡玻璃管底部 注3，补偿玻璃棒允许用补偿断面面积相近的其他形状的玻璃体代替 4.2.3隔室式管状水准泡的型式,规格 4.2.3.1隔室式管状水准泡的型式见图6 4土.5 口日 图6 4.2.3.2隔室式管状水准泡的规格见表4 表4隔室式管状水准泡的规格 角值/(" 尺寸/mm 肩长全长隔室长度 中心分划线分划线气泡 壁厚 外径D 分划 K 距离 c 偏 内径 中心到工作 公 20 图号 称 差 R 端部距 长度 时气泡 最 偏 偏 偏 最 公 公 公 偏 称 离 L 总长度 称 差 小 大 称 差 差 称 差 十05 士0.868756 16 118126 18 士21.5士0.3 16 士0.3 64 40士280士415或1" 十0.5 士2 土0.610313216 118126 18 1.5士0.3 16 士0.3 64 40士2 80士415或17 十0.5 118126 18 士0.3 16 64 40士2 80士4 5或17 士0.5206265 18 可1815620 士21.5士0.326 82 0士2100士415或18 士0.3 可8382公0 18 士21.5士0.326士0.3 82 50士2100士415或18 士0.3412530 十0.5 20 21822622 士21.8士0.326士0.3 120 70士2130士 4.2.4符合水准器选用管状水准泡时其气泡长度可适当加长,但不得超过全长的1/2,分划线按使用 要求而定
GB/T1146一2009 4.3常用的电子水准泡形式 4.3.1电阻式 以圆型水准泡为主,在内工作面X、Y方向布有对称电极,水泡微倾后,气泡移动,使每个方向的两 电极间电阻值变化,电桥失衡,输出对应电压变化 4.3.2电容式 以管状水准泡为主,在水泡的表面布有三个面状电极，一个为共用电极,其余两个电极沿管轴左右 对称分布,与共用电极构成两个电容器,水泡内的气泡和液体为电容的电介质,水泡微倾后,气泡移动、 使两电容电介质发生变化,电容值随之变化,一般由两电容构成振荡器,即可检测出对应倾角的频率差 4.3.3电感式 以管状水准泡为主,沿水泡管轴两侧分布有两个线圈,配合水泡内的导磁液,在水平状态下气泡居 中,两线圈电感对称相等;水泡微倾后,气泡移动,两线圈电感不等,由电桥解出对应倾角的电压变化 4.3.4光电式 有圆型水准泡、管状水淮泡两种形式,发光二极管光源透过水准器,水准器另一侧对称装有2个4 个光敏接收元件 在水平状态下气泡居中,每组2个光敏接收元件接收到的光通量相等;水泡微倾后 气泡移动,2个光敏接收元件光通量不等,经光电转换后解出对应倾角的电压变化 水准泡分划线型式 水准泡分划线型式见图7一图19 中40.2 2士0.1 3土0.2 图7 图 图9 图10 图11 m l川 图12 m IImll 图14 可T 图15
GB/T1146一2009 图16 Ill 图17 图18 fMMIM 心 1n n SD 0 30 40 50 图19 4.5水准泡标记 4.5.1圆形水准泡 4.5.1.1圆形水准泡的型式代号为Y 4.5.1.2标记示例 公附角值以,外径1了mm.全肖最大值10nmm,分划线采用图8所示的圆形水准的标记为 Y8'/17×10/8GB/T1146 4.5.2管状水准泡 型式代号和标记示例等见表5 表5型式代号和标记 代号 型式 公称角值外径/mmm全长最大值/mm分划图号 标记示例 普通式 3' 24 10 P3'/7×24/1oGB/T1146 20" 65 B 12 补偿式 11 B20"11×65/12GB/Tll46 ？" 17 G 16 126 G2"16×126/17GB/T1146 隔室式 4.5.3涂发光剂的水准泡 4.5.3.1涂发光剂的水准泡标记时,在水准泡型式代号后加符号“F” 4.5.3.2标记示例 涂发光剂,公称角值8',外径17mm,全高最大值10mm,分划线采用图8所示的圆形水准泡的标 记为: YF8'17×10/8GB/T1l46 要求 5.1当室温为20C士2C时隔室式水准泡的气泡应为工作长度时),水准泡的角值偏差应符合表1 表4的要求 5.2气泡在使用范围内应能均匀移动,无肉眼可察觉出的停滞和跳动现象 对于《"-20'的水准泡,要 求每格相邻读数差应在1格士0.2格范围内;对于I"和'的水准泡,要求每个观测位置测定格值的修正 值不得超过士0.40格 5.3水准泡的灵敏度要求对圆形水准泡不得超出公称角值的15%;管状水准泡隔室式水准泡的气泡
GB/T1146一2009 为工作长度)不得超出公称角值的10% 对于1"和2"的水准泡还要求管壁研磨精细度对气泡往返位置 的影响不得超过士0.25格 5.4气泡移动的稳定时间不应超过表6的规定 表6气泡移动的稳定时间 型 式 公称角值 稳定时间/s 8'6o" 圆形水准泡 2'30 30"60”" 10 12 20" 管状水准泡 4"10" 18 1"一2”" 40 填充液体应清洁,透明,不允许存在影响水准泡角值、气泡移动均匀性及灵敏度的各种杂物 5.5 水准泡内壁上不允许有肉眼可见的因玻璃被浸而析出的结晶;玻璃应清洁,透明,不允许存在影响 5.6 观察读数、气泡移动均匀性和美观的各种疵病 水准泡玻璃内不允许有明最的残余应力存在 对于！'"-G"的管状水准泡(烧结型)在最后验收前 应进行不少于15天的自然时效处理 水准泡的分划线和数字符号按GB/T11162的要求 对于30"60'的水准泡,线条公称宽度选用 0. 2mm- 1~0.4mm,对于1"20"的水准泡,线条公称宽度选用0.12 2mm一 10.2mm 分划线和数字符号颜色采用黑色或红色,色泽须清晰,粘附牢固,并能经受乙腿或其他有机溶剂的 擦拭 10圆形水准泡的圆分划线与外径的同轴度误差不大于0.5nmm 管状水准泡的长分划线应与管轴 5 轴线垂直 对于底部涂发光剂的水准泡,涂层应均匀平整和牢固,其亮度应保证肉眼在距离水准泡表面 0.5m时能看清分划线和气泡移动 12正常工作温度范围,对于2"6o'的水准泡要求为一40C~十50C,对于1"的水准泡要求为 5 40 十35C 在运输包装条件下的环境条件按B/T9329的要求,其中选用高温55c,低温一40c.自由跌 落高度为300 mm 试验方法 6.1角值和气泡移动均匀性 6.1.1试验方法一(适用于公称角值为30"~60'的水准泡 6.1.1.1试验工具 水准泡检查仪一台(对于检2'一60'的水准泡的检查仪准确度不得超过1',对于检30"一60"水准泡 的检查仪准确度不得超过2") 6.1.1.2试验程序 调节室温到20C士2C 稳定基座,校好检查仪 将被检水准泡安放在检查仪支座上,待气泡 a 稳定 b)按逆时针方向旋转测量度盘,使气泡左端对准左侧的第一条分划线,根据读数指示线读取测
GB/T1146一2009 量度盘读数,然后继续均匀地旋转测量度盘,使气泡移动一格,再对准左侧的第二条分划线,读 取测量度盘读数,两读数之差为测量度盘所转过的格数,即为左侧第一格分划的实测角值 依 次对水准泡左侧各格进行检查,并注意观察气泡移动的均匀性 在检查过程中,测量度盘的旋 转方向应一致,否则需要重新测量 与左侧试验程序一样对右侧进行检查,此时按顺时针方向旋转测量度盘 9 d) 圆形水准泡应检查两个互相垂直的方向(左右两侧,前后两向) 6.1.2试验方法二(适用于公称角值为4"~20'的水准泡 6.1.2.1试验工具 水准泡检查仪一台(其准确度不得超过2") 6.1.2.2试验程序 调整室温到20C士2C后,将被检水准泡放人室内预先等温1h 稳定基座,校好检查仪,将 a 被检水准泡安放在检查仪支座上,待气泡稳定 按逆时针方向旋转测量度盘,使其分划线对准读数指示线,同时使气泡左端对准(或靠近)水 b 准泡左侧的第一条分划线,根据水准泡分划线读取水准泡气泡左端的读数,然后均匀地将测量 度盘旋转一定的格数,使得旋转的格数所对应的角值等于被检水准泡的公称角值,待气泡稳定 后,读取气泡左端的读数 依次对左侧各格进行检查 在检查过程中,测量度盘的旋转方向应 -致,否则需要重新测量 与左侧试验程序一样对右侧进行检查,此时按顺时针方向旋转测量度盘 6.1.2.3试验结果的计算和评定 计算方法见表7和公式(1). 表7计算方法 左边 右边 读数 测量 测量度盘 气泡 相邻 测量 测量度盘 气泡 相邻 读数差 读数差 序号 读数差 读数差 度盘 左燃 读数差度盘 左端 读数差 Q 读数 读数 读数 读数 -l La-1+小一L [-1十门 M -M M M M" Ma L(i+m La十D -1十门 实测平均角值的计算: 之左"土有 ×" 左Q千看Q 式中: -测量度盘的一格所对应的水准泡角值,单位为秒(") 实测平均角值,单位为秒(" 结果的评定 实测平均角值与公称角值之差即为水准泡的角值偏差 a b)表7中的a，值即为相邻读数差
GB/T1146一2009 6.1.3试验方法三(适用于公称角值为1"~2"的水准泡 6.1.3.1试验工具 精密水准泡检查仪一台(其准确度不得超过1") 6.1.3.2试验程序 a 调节室温到20C士2C后,将被检水准泡放人室内预先等温2h 稳定基座,校好检查仪 将 被检水准泡的气泡长度调整到与使用时的气泡长度相同这个长度相当于水准泡分划范围的 30%~60%之间),然后将其安放在检查仪支座上,继续调校检查仪和被检水准泡,使得二者整 体平衡,并使被检水准泡的管轴同倾斜台的旋转轴垂直,待气泡稳定 取一组中测量度盘观测位置个数为n(n>8) 旋转测量度盘,使被检水准泡的气泡由分划使 用部分的一端移到另一端,读取测量度盘转动的总格数M 取测量度盘每次转动的分划格数 为m(m<[M/n-1],且取整数). 第I测回 b 第1组 往测;按顺时针方向旋转测量度盘,使其零分划线对准读数指示线 调整检查仪靠近测量度盘 -端的脚螺旋,使气泡移动到分划使用部分的左端 等待2min后,根据水准泡分划线读取气 泡两端的读数 随即继续旋转测量度盘,使其转动m个分格,等待2min后,再读取气泡两端 的读数 如此重复进行,直到完成n个观测位置为止 返测:往测完成以后,立即继续旋转测量度盘,使其转过2030个分划格 随后按逆时针方向 旋转测量度盘使其读数安置在往测时的最末一个读数上 等待2min以后,读取气泡两端的 读数 随即继续旋转测量度盘,使其转动m个分格,等待2min后再读取气泡两端的读数 重 复进行,直到测量度盘返回到零分划线为止 测量度盘必须按规定方向旋转,不得有丝毫的反方向旋转,否则全组应重新测量 第2组 第1组完成后,准确地按顺时针方向旋转测量度盘半周,并根据读数指示线使测量度盘由第1 组的零分划位置转到对径位置 此时气泡已离开原来的位置,重新调整靠近测量度盘一端的 脚螺旋,使气泡移动到水准泡分划使用部分的左端,和第1组往测开始时相同 其后的试验程 序与第1组相同 第I测回 第I测回结束后,将被检水准泡在检查仪支座上调向180°,等待5nmin10min后再进行第 测回测量 按逆时针方向旋转测量度盘,使其由第I测回零分划位置旋出一周又[60-(n一1)mn]个分划 格,这时测量盘的读数恰为第1组往测时的最末读数[(n-1)m] 然后调整检查仪的脚螺旋， 使水准泡的气泡移动到与第I测回返测时相同的位置 按第一测回的操作方法,依次进行测量 不同之处如下;第I测回中,往测时按逆时针方向旋 转测量度盘,返测时按顺时针旋转测量度盘;在完成第1组后,按逆时针方向旋转测量度盘半 周,再进行第2组的测量 注:试验室内温度变化在两个测回内不得超过2C 6.1.3.3试验结果的计算和评定 每个测回的精密水准泡角值测试记录表见表8 精密水准泡角值测试计算表见表9 10
GB/T1146一2009 闪 × -|o 四 贾 一 万 出 记 劳 S 歪 鹅 co o 怅 怅 翠 益 l 蛋 长 波 动 型 必 5 溪朝燃刻 5 p 一 柔啪朝坦 F l门
GB/T1146一2009 精密水准泡角值计算按式(2)式(9): Tx[3(GixL)-("+1)2 3 [2习(i×L) +1)习门 1 y= -I(n X K =士 8(2n Z x[2>(ix-L-("+1yL n(n Z 万x[(w+12L;一2>(iXALn) nn P x['"十1)>AL1一3>(ixl.1] P1= T万x[("+1)y，一3>(4X心L,] 2g 式中: -组测量中测量位置的个数 -组测量中测量度盘所转动的格数 2 测量度盘的一格所对应的水准泡角值,单位为秒(") 气泡某一位置的最或然值; 测量度盘转动m格所对应的水准泡气泡移动的格数; 观测准确度; 第I测回的外界条件的稳定指标 第测回的外界条件的稳定指标; Z -第I测回的管壁研磨精细度对气泡往返位置的影响指标 I测回的管壁研磨精细度对气泡往返位置的影响指标 第 实测平均角值,单位为秒(" 结果的评定如下 在观测准确度K不超过士0.08分划格,同时外界条件的稳定指标Z和Z均不超过士0.06 分划格的情况下,确认这次观测有效; 实测平均角值与公称角值之差即为水准泡的角值偏差 b c) 表9中的在值即为每个观谢位置测定格值的修正值 6.2水准泡的灵敏度 6.2.1试验工具 水准泡检查仪一台 6.2.2试验程序 将被检水准泡安置在水准泡检查仪上,在使用范围内任取三个位置,使气泡静止 在水准泡检查仪 上读取水准泡倾斜到肉眼能觉察出气泡移动时的倾角 以三次观测中的最大值作为水准泡灵敏度的测 定值 对1"和2"的水准泡,由式(7)和式(8)计算得到的P和P值即为管壁研磨精细度对气泡往返位置 的影响指标 6 气泡移动的稳定时间 6.3.1试验工具 水准泡检查仪一台,秒表一只 12
GB/T1146一2009 6.3.2试验程序 将水准泡安放在检查仪上,并使气泡居中稳定,然后使气泡移动到工作范围边缘,再使气泡自动回 复到中间,同时用秒表读取气泡由工作范围边缘回复到中间的时间,其值即为气泡移动的稳定时间 6.4液体质量 目测 6.5玻璃质量 目测 6.6水准泡应力 6.6.1试验工具 应力计一只 6.6.2试验程序 a) 将应力计调整到零点位置,此时两偏振片光轴正交,视场呈不透明的黑色 b)置水准泡于两偏振片之间并旋转,若视场内现出明显白光则说明有明显的残余应力存在 分划线和数字符号线型宽度要求 按GB/T1ll62的规定进行 6.8分划线和数字符号粘附牢固要求 试验工具 乙髅或其他有机溶剂 6.8.2试验程序 用乙髅或其他有机溶剂擦拭分划线和数字符号的线条,观察线条是否仍旧完好 6.9圆分划线与外径的同轴、长分划线与管轴轴线的垂直要求 a)圆分划线与外径同轴度的试验按GB/T1958的规定进行; b) 目测长分划线与管轴轴线是否垂直 6.10发光剂要求 目测 6.11正常工作温度 按GB/T12085.2的规定进行 6.12运输环境条件 带运输包装的水准泡在运输环境条件下试验按JB/T9329的规定进行 检验规则 7.1检验分类 产品的检验分为出厂检验和型式检验 7.2出厂检验 7.2.1出厂检验抽样检查按GB/T2828.1的一次抽样方案检查 7.2.2出厂检验的项目为5.15.11,规定检验水平为I,接收质量限AQL为1. 0 7.3型式检验 7.3.1产品在下列情况之一时须进行型式检验 新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定 a D)正式生产后,如结构、材料、工艺有较大改进,可能影响产品性能时; 正常生产时,定期或积累一定产量后,应周期性进行一次检验; d)产品长期停产后,恢复生产时; 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时; e 13
GB/T1146一2009 f 国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时 7.3.2型式检验包括本标准所规定全部试验项目,型式检验的样品从出厂检验合格的产品中随机 抽取 7.3.3型式检验抽样采用GB/T2829中一次抽样方案检查,规定判别水平为I,不合格质量水平 RQL为30(如样本量小于或等于3,Ac=0,Re=1) 标志、包装 包装盒标志 制造厂厂标(或厂名); a b 水准泡标记; 制造日期 c 8.2 包装箱 包装箱按GB/T15464中的规定 14