气泡不变的水准器.pdf

本发明是一种气泡不变的水准器。特别是在温度不同的情况下，水准器的气泡不发生变化。
    目前普通管状水准器是由玻璃管、填充液、气泡构成。为了解决温差引起的气泡长短的变化，有采用补偿棒式和隔室式技术，但都不能理想地解决温差对气泡长短的影响问题。本发明者曾于1985年向中国专利局申请了一项发明专利（专利号为：85103636），它是由气泡、填充液、玻璃管、密封线、胶囊、毛细玻璃管构成，通过胶囊实现对气泡长短的自动补偿，但后来发现，胶囊的不断变形会引起质量变坏及破裂，而后液体泄漏，使水准器报废，因此这种水准器使用寿命短，且制造也不方便。再如美国专利US    2406211所公开的也是一种水准器，它是由不同热膨胀系数的金属材料制成储液室和刚性外壁，其结构复杂，造价高。

    本发明的目的就是要提供一种新型的气泡不变的水准器，可以广泛地在机械和仪表制造中，用于测量相对于水平位置的倾斜角，机床及其类似设备导轨地平面度和直线度，设备安装的水平位置和垂直位置的直接测量，特别是完成各种轨距铁道线路两轨高差的直接测量和建筑工程及安装的水平、垂直度的直接测量。该水准器结构简单，制造方便，造价低，寿命长。

    本发明的目的是这样实现的：该水准器包括玻璃管、填充液、气泡，其中玻璃管的一端封闭，另一端烧结毛细玻璃管和气室玻璃管，气室和气泡由相通的气室玻璃管和毛细玻璃管及玻璃管的填充液隔开，当温度升高或降低时，通过气室容积的增大或减小自动补偿，实现气泡不变的目的，这里玻璃管和毛细玻璃管的体积膨胀系数很小，受温差变化影响引起的气泡变化可以忽略不计。另外所述的毛细玻璃管和气室玻璃管可以制成一个整体后再烧结在玻璃管的端头。气室容积的变化是随填充液的容积而变的。

    本发明的效果：该水准器采用全玻璃材料制成，通过气室容积的增大或减小，实现气泡不变的目的，与带胶囊的水准器相比具有寿命长，制造容易的特点。使用也很方便，具有推广应用价值。

    下面借助附图给出本发明的实施例。

    图1是本发明气泡不变的水准器的结构图。

    图2是本发明应用在铁道线路两轨高差直接测量的使用状态图。

    参照图1、玻璃管4的内壁经研磨或热成型后研磨加工制造，外壁上刻有相应的刻度，玻璃管4的一端封闭，另一端烧接毛细玻璃管3和气室玻璃管2，玻璃管4内装酒精或酒精和乙醚混合的填充液6，并留有气室1和气泡5，毛细玻璃管3和气室玻璃管2及玻璃管4中的液体填充液6将气室1和气泡5隔开，当温度升高时，填充液6膨胀，使气泡5受压缩，与此同时，填充液6又通过毛细玻璃管3向气室1方向运动，使气泡5伸长，当伸长量等于缩短量时，就达到了气泡5大小不变的目的;反之，当温度降低时，填充液6收缩，使气泡伸长，与此同时，填充液6又通过毛细玻璃管3向气泡5方向运动，使气泡5受压缩短，当缩短量等于伸长量时，同样可以达到气泡5大小不变的目的。这里因为玻璃管4和毛细玻璃管3的体积膨胀系数很小，受温差变化影响引起气泡5的变化可以忽略不计，为了实现气泡5长短不受温度变化影响，气室1的容积要随填充液6的容积而变。参照图2，将本发明的气泡不变的水位器7安装在主体8上，然后放在铁道线路上，即可实现对铁道线路两轨高差的直接测量。