水準器の仕組み

水準器の原理

水準器の原理は、円形のガラス容器の中にアルコールやエーテルなどの液体を入れ、表面に気泡を残したものです。

角度の変化によって気泡が変位（移動）し、その気泡の位置を見ることによって水平や傾斜が分かります。

被測定物に水準器を置き、それが水平のときには気泡が中心にあります。水準器を同じ場所で180°反転させて置いても気泡は中心にあります。

被測定物の右側が高いときには、水準器の気泡が右側に移動します。気泡位置を読み取ることでその傾斜が分かります。

被測定物の左側が高いときには、水準器の気泡が左側に移動します。気泡位置を読み取ることでその傾斜が分かります。

水準器の構造と形状

精密水準器は、気泡管を鋳鉄製などのベースに組み込んだものです。

底面（角形は底面、上面、両側面）はミクロン単位でラッピング仕上げを施し、底面はＶ溝がありパイプなど円筒形の物の上に載せて使うこともできます。

本体には調整ネジを備えており、ネジを操作することで気泡の位置を調整することが出来ます。

平形水準器は、底面を測定面とし、水平面傾斜測定に使用します。底面にはV溝があります。

角形水準器は、底面、上面、両側面の4面を測定面とし、水平面及び鉛直面傾斜測定に使用します。底面、上面、左側面に V溝があり、右側面はフラットになっています。

水準器の感度

水準器の感度は、傾斜角とガラス管の曲率半径をもとにして1目盛あたりの感度を表し、気泡管の気泡を1目盛変位（移動）させるのに必要な傾斜を、底面1000mm（=1m）に対する高さ（mm）、または角度で表すものです。本体サイズが異なっても、精密水準器の感度表示は全て1000mm（1m）あたりの感度となっています。