桥板过重对平板测量的影响及解决

　　用水平仪测量平板的平面度,由于通用的桥板过重,加上水平仪则更重,导致平板三点支撑的测量值,和五点支撑的测量值不一样。

　　为便于讨论,调整水平的电子水平仪,取分度值为0.01mm/m档的零位。水泡管,取合像水平仪专用。平板规格为1000X800,四周垫实后,用自准直仪测量,定为0级。由桥板和水平仪组成的测量装置,简称“装置”。

　　1 三点支撑产生的问题

　　例如,上述规格为1000X800的0级平板,三点支撑且调平,用电子水平仪测量平面度,如图1。装置从A点测到C点,再回到A点复查起始值。在此“回零”过程中,似乎没有异常。但是,这仅是一个假象,下面的小试验可以证明。

　　如图2,平板三点支撑,且调平后,将水泡居中的水泡管,用橡皮泥固定在C角,并用细软的笔尖,画下水泡边缘的位置。这时,如果将装置放在水泡管边,水泡立即偏移,十分明显。当装置除去,水泡又回到记号处。或用电子水平仪代替水泡管,也发生同样的情况。

　　这个小试验说明,在无支撑的C角,过重的装置,使调平的平板,发生微小的“倾斜”,C角下降。当装置除去后,水平复原。这一过程,好象“翘翘板”。显然,这样的测量值,是失真的。测量D角,亦然。

　　由于回零仍正常,有时平板“倾斜量”不大,即相邻数据中,相差值也在经验范围内,因此,这一失真现象较为隐蔽,不易觉察。失真的大小,由装置和平板的重量比决定。比值小,装置相对重,失真就大。

　　2 解决方法

　　(1)上述的“翘翘板”现象,可用五点支撑解决。如图3,先将三点支撑的平板调平后,再加上二个副支点。为尽量避免平面度的影响,调平用的水平仪,应放在固定位置。一边观察水平仪的零位,一边慢慢上旋某一副千斤顶,做到既和平板底部接触,同时也没有破坏水平,即零位始终不动。如果零位变化,副千斤顶须脱开,重调。另一副支点的操作,亦然。操作的手感,留心训练,不难得心应手。重复图2的试验,在任何位置,装置对居中的水泡,均毫无影响。由此可见,五点支撑且调平,可以保证测量值的准确,解决了上述的隐蔽问题。

　　(2)从结构,及材料入手,想方设法,减少桥板重量。

　　新桥板的设计,如图4。大小两滑块,自由穿过钢管,用止紧螺钉固定。大滑块长100cm,高2cm,和水平仪同宽。滑块上,尽量多打孔,以减去重量。钢管长短各一根,长度自定。就重量而言,新旧桥板,相差6倍。滑块如用非金属制做,则更轻。

　　然而,无论桥板如何轻,和水平仪组成的装置,仍须通过图2的试验,确认无误后,平板才可三点支撑。否则,还须五点支撑。