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氣泡管是一種帶有底座的小圓柱形玻璃管，管內裝有含有綠色熒光漆或類似物的液體以及少量氣泡。當管子垂直于重力放置時，氣泡會移動到管子的中心并停止。該中央氣泡被認為與地面水平。這個氣泡管水平固定在一個立方體的基座上，而測量水平面的儀器是水平儀，它只能測量某物是否水平，即相對于地面是否成180°。
梯度儀利用這一原理，將梯度儀放置在傾斜的物體上，并旋轉氣泡管。然后氣泡開始直線向上移動。通過調整氣泡管的傾斜度，使氣泡位于管的中心，就可以測量傾斜物體的角度。瓶子上畫有多條稱為量規線的參考線，通過檢查氣泡和參考線的位置進行微調，以使氣泡位于參考線內。
以上是對通過旋轉小瓶進行測量的類型進行說明，但也有不旋轉小瓶即可讀數的類型。
