Un nivel cu bule este un instrument de măsurare folosit pentru a verifica dacă suprafața de montare a unei mașini sau o placă de suprafață este cu adevărat nivelă, precum și pentru a determina direcția și magnitudinea oricărei înclinații. Din punct de vedere structural, instrumentul constă dintr-un cadru de bază realizat din oțel-de calitate superioară; în urma prelucrării cu precizie, suprafața inferioară a acestei baze trebuie să fie perfect plană. Montat central în interiorul bazei este un tub de sticlă curbat longitudinal; unele modele au și un tub transversal de sticlă suplimentar, mai mic, atașat la capătul din stânga. Tubul este umplut cu eter sau alcool și conține o mică bule de aer, care se stabilește invariabil în cel mai înalt punct din tub. Pe tubul de sticlă sunt înscrise pe ambele părți ale bulei marcaje gradate. De obicei, în timpul instalării mașinii în setări industriale, nivelurile cu bule cu sensibilități de 0,01 mm/m, 0,02 mm/m, 0,04 mm/m, 0,05 mm/m, 0,1 mm/m, 0,3 mm/m și 0,4 mm/m sunt utilizate în mod obișnuit. Acest grad de sensibilitate înseamnă că, atunci când nivelul este plasat pe o linie dreaptă sau pe o placă de suprafață de 1-metru-, o diferență de înălțime corespunzătoare valorii de sensibilitate specificată la un capăt-de exemplu, 0,01 mm/m{-indică o discrepanță verticală de 0,01 mm între cele două capete sau deviația unghiulară a plăcii drepte și unghiulare. arc-secunde). În consecință, pentru fiecare deschidere de 1 metru care prezintă o diferență de înălțime de *h* milimetri, bula se va deplasa cu un număr corespunzător de diviziuni de scară. Principiul fundamental din spatele nivelului cu bule se bazează pe caracteristica inerentă a unei bule de aer într-un tub de sticlă pentru a se poziționa constant în punctul cel mai înalt.
Pentru a obține o deplasare mai mare a bulei pentru un anumit unghi de înclinare-asigurând astfel „sensibilitate ridicată”-, trebuie doar să creșteți raza de curbură (*R*) a tubului de sticlă. De exemplu, dacă un nivel cu bule prezintă diviziuni de scară distanțate la 2 mm și are o sensibilitate de 0,01 mm/m, aceasta corespunde unei diferențe de înălțime de 2 arc-secunde pe o distanță de 1-metru. Aceasta înseamnă că raza de curbură a tubului cu bule este de 206,185 metri. În timp ce tubul este găzduit într-un cadru, se obțin cote diferite de sensibilitate prin razele de curbură variate, iar sensibilitatea nu depinde direct de lungimea fizică a cadrului în sine. Înainte de a utiliza o nivelă cu bulă de aer, aceasta trebuie mai întâi inspectată. Așezați nivelul pe o suprafață plană și notați poziția bulei pe scară; apoi, rotiți nivelul cu 180 de grade și plasați-l exact în aceeași locație pentru a face o a doua citire. Dacă cele două citiri se potrivesc, înseamnă că alinierea dintre baza nivelului și tubul cu bule este corectă. În caz contrar, șuruburile de reglare fină trebuie folosite pentru a calibra dispozitivul până când citirile sunt identice înainte de a putea fi efectuate măsurători. Pentru a verifica acuratețea nivelului, o bară sinusoidală combinată cu blocuri de măsurare poate fi utilizată pentru a stabili un unghi de referință cunoscut. În plus, pentru măsurarea unghiurilor mai mari de înclinare, o bară sinusoidală poate fi utilizată împreună cu nivelul cu burlă.
Nivetele moderne servesc ca alternative la inclinometrele tradiționale cu bule-tub și sunt din ce în ce mai utilizate în construcția de drumuri, metrologia mecanică, inginerie civilă, alinierea platformelor industriale, explorarea petrolului, producția de apărare, construcțiile navale și alte aplicații care necesită înclinare sau nivelare precisă în raport cu un cadru de referință gravitațional-.
Pe baza materialelor de construcție, nivelele cu bulă de aer pot fi clasificate în linii mari în nivele de plastic și nivele de sticlă. Nivelele din plastic oferă în general o precizie mai mică, în timp ce nivelele din sticlă oferă o precizie semnificativ mai mare. Nivelele cu spirt de-înaltă calitate,-înaltă precizie disponibile pe piețele internaționale includ mărci precum SOLA, BOSCH, ECONNS, EPOCH și RISUX. Printre mărcile autohtone proeminente se numără Dongfang Precision, Changcheng și Hengrui.
Nivelele electronice sunt instrumente specializate concepute pentru măsurarea de înaltă{0}}precizie a suprafețelor mașinilor-unelte-cum ar fi cele găsite pe strungurile NC, mașinile de frezat, centrele de prelucrare și mașinile de măsurat în coordonate (CMM). Aceste dispozitive au o sensibilitate extrem de mare; presupunând un domeniu de măsurare care permite o abatere de ±25 diviziuni ale scării, acestea permit măsurarea precisă a pieselor de prelucrat cu condiția ca înclinarea să rămână în acest interval unghiular specific. Principiile primare de funcționare din spatele nivelelor electronice sunt de obicei inductive sau capacitive. În plus, în funcție de direcția de măsurare, acestea pot fi clasificate în nivele electronice un-dimensionale (axă unică) și bidimensionale (axă dublă). Componenta de măsurare a unei nivele electronice constă în principal dintr-o carcasă, un mecanism de reglare micrometrică și un senzor electronic de tip bule{11}}. În timp ce senzorul electronic de bule îndeplinește o funcție analogă cu tubul cu bule într-o nivelă cu bulă convențională, structura și designul său interioară diferă semnificativ.
Principiul inductiv: atunci când baza nivelei cu bulă de aer se înclină-din cauza înclinării piesei de prelucrat măsurată-, un pendul intern sau un element sensibil își schimbă poziția; această deplasare induce o modificare corespunzătoare a tensiunii de ieșire a bobinelor de inducție ale dispozitivului. Principiul de măsurare al unui senzor de nivel capacitiv se bazează pe un pendul circular suspendat liber de un fir fin; influențat de gravitația Pământului, pendulul rămâne într-o stare fără frecare. Electrozii sunt poziționați pe ambele părți ale pendulului; când golurile de pe ambele părți sunt egale, capacitatea este echilibrată. Cu toate acestea, dacă senzorul de nivel este înclinat-din cauza orientării piesei de prelucrat măsurată-distanțele acestor două goluri se modifică, rezultând o diferență de capacitate care corespunde deviației unghiulare.
