基本介紹
- 中文名：人工水平儀
- 外文名：artificial horizon
- 學科：航空航天
- 類別：儀器儀表導航
- 定義：指示水平面的裝置
- 分類：氣泡水準儀、陀螺儀等
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定義
人工水平儀是指示水平面的裝置，如氣泡水準儀、陀螺儀等。
水平面
1.完全靜止的水所形成的平面，亦指跟這個平面平行的面。
2（生物,醫學）水平面（horizontal plane） 又稱橫斷面（transverse plane），與垂直軸垂直,將人體分為上,下兩部分的斷面。
3、進行科學研究或觀測時的參考面、坐標面
4、數學中完全由水平平行直線組成的平面。
5、機械製圖中平行於H面的平面。
氣泡水準儀
構造
氣泡水準儀由水準器、水準器座和基座等組成，如圖所示。
氣泡水準儀
氣泡水準儀水準器是內部裝有酒精或乙醚的玻璃管，用石膏、水準器框和螺塞固定在水準器座內。玻璃管上兩邊分別刻有六條刻線，相鄰兩條刻線問的刻度值為0~0.02，即氣泡頭端由一個刻線移到另一個刻線時，相當於水準器軸傾斜為0~0.02。水準器座置於基座上方的框形槽中，一端以軸與基座連線，另一端有調整用的緊壓螺釘和支撐螺釘。緊壓螺釘一穿過水準器座旋在基座內；支撐螺釘一旋在水準器座內頂在基座上。擰松支撐螺釘，再擰緊緊壓螺釘，可使水準器座該端向下；擰鬆緊壓螺釘，再擰緊支撐螺釘，可使水準器座該端向上。因此，擰動兩螺釘，便可調整水準儀。
基座的上部為框形，以軸、緊壓螺釘和支撐螺釘固定水準器座；基座下端有兩個基面，同在一平面內。當基面水平和水準氣泡居中(在兩長刻線之問)時，則水準器軸線與基面平行。
檢查和調整
為保持水準儀的精度，在使用前均應進行檢查和調整，以保證水準器軸線與基面平行。其方法如下：
1)將水準儀沿刻線縱放在炮尾檢查座上，轉高低機使氣泡居中。
2)將水準儀轉180度放置，氣泡應處於玻璃管兩條長刻線之問。否則須調整。
a)打高低機及旋支撐螺釘、緊壓螺釘，各調整氣泡移動量的一半，使氣泡居中。
b)將水準儀再轉180度放置，此時氣泡應居中。如不居中，可按上述方法反覆調整，直到居中為止。最後，擰緊支撐和緊壓螺釘，並注意保持氣泡居中。
陀螺儀
基本上陀螺儀是一種機械裝置，其主要部分是一個對旋轉軸以極高角速度旋轉的轉子，轉子裝在一支架內；在通過轉子中心軸XX1上加一內環架，那么陀螺儀就可環繞平面兩軸作自由運動；然後，在內環架外加上一外環架；這個陀螺儀有兩個平衡環，可以環繞平面三軸作自由運動，就是一個完整的太空陀螺儀(space gyro)。
圖為球形液體動壓支承水平陀螺儀的原理構造。陀螺轉子1由一個中心與轉子重心相重合的球2支承在開有螺槽的球碗3中。在球和球碗之間充有油液。球碗3安裝在陀螺擺錘支架4上，而支架4由樞軸支承在水平環6上，並要求其軸線通過球心和擺錘軸線正交。水平環5通過另外兩個軸承支承在儀表殼體的樞軸上。擺錘7內裝有小陀螺馬達8，因而也叫陀螺擺錘。很明顯，在陀螺擺錘的作用下，球碗的中心軸線在靜基座上處於穩態時就基本與地垂線相重合，當轉子主軸與地垂線不重合時，定子6的磁場分量所產生的力矩便把陀螺主軸修正到鉛垂位置。在球碗3的外面裝有陀螺馬達的定子6，當對定子繞組通電時,就使陀螺轉子高速轉動。這樣，當球和球碗產生相對運動時，由於動壓支承中台階間隙的阻擋節流效應,油液就被泵汲到螺旋槽內，使油液的壓力由球的赤道向兩極逐漸增高，增高的具體數值則取決於球直徑的大小和螺旋槽的構造參數。液體動壓支承的作用原理與氣體動壓支承基本相同，但由於液體的粘度較大，並且不可壓縮，從而對加工、裝配以及材料性能都降低了要求。附加陀螺擺錘的目的主要是防止衝擊加速度使擺的偏離角過大，同時也提高儀表的動態穩定性，使儀表具有更好的抗干擾能力。
