水平仪的两个V形测量面是测量精度的基准，在测量中不能与工作的粗糙面接触或摩擦。安放时必须小心轻放，避免因测量面划伤而损坏水平仪和造成不应有的测量误差。
用水平仪测量工件的垂直面时，不能握住与副侧面相对的部位，而用力向工件垂直平面推压，这样会因水平仪的受力变形，影响测量的准确性。正确的测量方法是手握持副测面内侧，使水平仪平稳、垂直地（调整气泡位于中间位置）贴在工件的垂直平面上，然后从纵向水准读出气泡移动的格数。
机床工作台面的平面度检验方法，工作台及床鞍分别置于行程的中间位置，深圳红光投线仪，在工作台面上放一桥板，其上放水平仪，分别沿图示各测量方向移动桥板，红光投线仪报价，每隔桥板跨距d记录一次水平仪读数。通过工作台面上A、B、D三点建立基准平面，根据水平仪读数求得各测点平面的坐标值。
测量大型零件的垂直度时，用水平仪粗调基准表面到水平。分别在基准表面和被测表面上用水平仪分段逐步测量并用图解法确定基准方位，然后求出被测表面相对于基准的垂直度误差。
测量小型零件时，先将水平仪放在基准表面上，红光投线仪使用，读气泡一端的数值，然后用水平仪的一侧紧贴垂直被测表面，气泡偏离第1次（基准表面）读数值，即为被测表面的垂直度误差。
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