Libela je mjerni instrument koji se koristi za provjeru da li je montažna površina mašine ili površinska ploča zaista ravna, kao i za određivanje smjera i veličine bilo kojeg nagiba. Strukturno, instrument se sastoji od osnovnog okvira izrađenog od čelika visokog{1}}kvaliteta; nakon precizne obrade, donja površina ove baze mora biti savršeno ravna. Centralno postavljena unutar baze je uzdužna, zakrivljena staklena cijev; neki modeli također imaju dodatnu, manju poprečnu staklenu cijev pričvršćenu na lijevom kraju. Cijev je napunjena etrom ili alkoholom i sadrži mali mjehur zraka, koji se uvijek taloži na najvišoj tački unutar cijevi. Graduirane oznake su ispisane na staklenoj cijevi s obje strane mjehurića. Tipično, tokom ugradnje mašine u industrijskim okruženjima, obično se koriste nivoi mehurića sa osetljivošću od 0,01 mm/m, 0,02 mm/m, 0,04 mm/m, 0,05 mm/m, 0,1 mm/m, 0,3 mm/m i 0,4 mm/m. Ova ocjena osjetljivosti označava da kada se nivo postavi na 1-metar-dugačku ravnu ili površinsku ploču, visinska razlika koja odgovara specificiranoj vrijednosti osjetljivosti na jednom kraju-na primjer, 0,01 mm/m{21}}ukazuje na vertikalno odstupanje od 1 mm ravnog kraja od 0.00. ugaono odstupanje od 2 lučne sekunde). Prema tome, za svaki raspon od 1 metar koji pokazuje visinsku razliku od *h* milimetara, mehur će se pomjeriti za odgovarajući broj podjela skale. Osnovni princip koji stoji iza nivoa sa mjehurićima oslanja se na inherentnu karakteristiku mjehurića zraka unutar staklene cijevi da se dosljedno pozicionira na najvišoj tački.
Da bi se postigao veći pomak mjehurića za dati ugao nagiba-i na taj način osigurao "visoku osjetljivost"-jednostavno je potrebno povećati radijus zakrivljenosti (*R*) staklene cijevi. Na primjer, ako nivo s mjehurićima ima podjele skale na razmaku od 2 mm i ima osjetljivost od 0,01 mm/m, to odgovara visinskoj razlici od 2 lučne-sekunde u rasponu od 1-metar. To znači da je radijus zakrivljenosti mjehuraste cijevi 206,185 metara. Dok je cijev smještena unutar okvira, različite ocjene osjetljivosti se postižu kroz različite radijuse zakrivljenosti, a osjetljivost ne ovisi direktno o fizičkoj dužini samog okvira. Prije upotrebe libele, prvo je treba pregledati. Postavite libelu na ravnu površinu i zabilježite položaj mjehurića na vagi; zatim, zarotirajte nivo za 180 stepeni i postavite ga na potpuno istu lokaciju da izvršite drugo očitanje. Ako se dva očitavanja poklapaju, to znači da je poravnanje između baze nivoa i njegove mehuraste cijevi ispravno. U suprotnom, vijci za fino podešavanje moraju se koristiti za kalibraciju uređaja dok očitanja ne budu identična prije nego što se mogu izvršiti bilo kakva mjerenja. Da bi se potvrdila tačnost nivoa, može se koristiti sinusna šipka u kombinaciji sa blokovima merača za uspostavljanje poznatog referentnog ugla. Dodatno, za mjerenje većih uglova nagiba, može se koristiti sinusna šipka u kombinaciji sa libelom.
Moderne libele služe kao alternativa tradicionalnim inklinometrima s mjehurićima{0}}cijevnim nagibima i sve se više koriste u izgradnji puteva, mehaničkoj mjeriteljstvu, građevinarstvu, poravnanju industrijskih platformi, istraživanju nafte, odbrambenoj proizvodnji, brodogradnji i drugim aplikacijama koje zahtijevaju precizan nagib ili niveliranje u odnosu na referentni okvir zasnovan na gravitaciji{1}}.
Na osnovu građevinskih materijala, libele se mogu široko klasifikovati na plastične i staklene. Plastični nivoi općenito nude nižu preciznost, dok stakleni nivoi pružaju znatno veću preciznost. Visok-kvalitetni, visoko-precizni libele dostupne na međunarodnim tržištima uključuju brendove kao što su SOLA, BOSCH, ECONNS, EPOCH i RISUX. Istaknuti domaći brendovi su Dongfang Precision, Changcheng i Hengrui, između ostalih.
Elektronski niveliri su specijalizovani instrumenti dizajnirani za visoko-precizno mjerenje površina alatnih mašina-kao što su oni koji se nalaze na NC strugovima, glodalicama, obradnim centrima i koordinatnim mjernim mašinama (CMM). Ovi uređaji poseduju izuzetno visoku osetljivost; uz pretpostavku mjernog opsega koji dozvoljava odstupanje od ±25 podjela skale, oni omogućavaju precizno mjerenje radnih komada pod uslovom da nagib ostane unutar ovog specifičnog ugaonog raspona. Primarni principi rada koji stoje iza elektronskih nivoa su obično induktivni ili kapacitivni. Nadalje, u zavisnosti od smjera mjerenja, mogu se kategorizirati u jedno{6}}dimenzionalne (jedna-os) i dvo-dimenzionalne (dvo-os) elektronske nivoe. Mjerna komponenta elektronskog nivoa prvenstveno se sastoji od kućišta, mikrometrijskog mehanizma za podešavanje i elektronskog senzora tipa mjehura{11}}. Dok elektronski senzor mjehurića obavlja funkciju analognu cijevi s mjehurićima kod konvencionalne libele, njegova unutrašnja struktura i dizajn se značajno razlikuju.
Induktivni princip: Kada se osnova libele naginje-zbog nagiba radnog komada koji se mjeri-unutrašnje klatno ili senzorski element pomiče poziciju; ovaj pomak izaziva odgovarajuću promjenu u izlaznom naponu indukcijskih zavojnica uređaja. Princip mjerenja kapacitivnog senzora nivoa oslanja se na kružno klatno koje je slobodno okačeno finom niti; pod uticajem Zemljine gravitacije, klatno ostaje u stanju bez trenja. Elektrode su postavljene sa obe strane klatna; kada su praznine na obje strane jednake, kapacitivnost je uravnotežena. Međutim, ako je senzor nivoa nagnut-zbog orijentacije radnog komada koji se mjeri-udaljenosti ova dva zazora se mijenjaju, što rezultira razlikom u kapacitivnosti koja odgovara kutnom odstupanju.
