光學(xué)經(jīng)緯儀光路常見故障分析與排除方法

● 晉中市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試所 郭淵章

光學(xué)經(jīng)緯儀是一種精密測(cè)角的計(jì)量器具，它主要由望遠(yuǎn)鏡、讀數(shù)系統(tǒng)、水準(zhǔn)器和機(jī)械部分組成。其中望遠(yuǎn)鏡是瞄準(zhǔn)部分，讀數(shù)系統(tǒng)是對(duì)度盤作精確讀數(shù)從而獲得角度值，水準(zhǔn)器保證儀器安置到正確測(cè)量位置。機(jī)械部分是把整個(gè)儀器連接構(gòu)成一個(gè)整體，同時(shí)又通過各機(jī)械零部件本身的運(yùn)動(dòng)和固定來達(dá)到測(cè)量的目的。

光學(xué)系統(tǒng)是經(jīng)緯儀在整個(gè)儀器測(cè)量中重要的成像讀數(shù)系統(tǒng)。經(jīng)緯儀在日常使用過程中由于使用環(huán)境差及使用不當(dāng)?shù)戎T多因素的影響，難免會(huì)出現(xiàn)一些故障，現(xiàn)以TDJ2光學(xué)經(jīng)緯儀為例，探討經(jīng)緯儀光學(xué)系統(tǒng)中常見的故障、分析、校正及排除方法。

光學(xué)系統(tǒng)

經(jīng)緯儀在日常使用過程中因受到溫度、濕度及工作環(huán)境的影響，光學(xué)系統(tǒng)中光學(xué)元件和分劃板表面會(huì)出現(xiàn)灰塵、生霉、生霧或潤(rùn)滑油蒸發(fā)依附著于元件表面、振動(dòng)儀器內(nèi)腔中不潔物附著于元件表面等現(xiàn)象。排除方法是：首先要判斷光學(xué)系統(tǒng)中不潔面位置，要想正確地拆卸光學(xué)元件，在拆卸過程中必須要熟練掌握光學(xué)系統(tǒng)的組成、要求及特點(diǎn)。使用脫脂和清潔液乙醚、乙醇按1:3配制，除去灰塵及油污等，特別注意在裝配過程中嚴(yán)禁用手接觸光學(xué)元件。建議儀器在使用1～2年后最好能清洗1次。

測(cè)微系統(tǒng)

測(cè)微系統(tǒng)自滑的原因是彈簧過軟，拉力不夠，測(cè)微手輪與導(dǎo)軌齒條吻合過松，導(dǎo)軌磨損使之配合間隙變大。排除方法是：把導(dǎo)軌齒條向外移，加長(zhǎng)3根自滑彈簧，把導(dǎo)軌滑塊向里靠攏，適當(dāng)加注潤(rùn)滑脂；

測(cè)微手輪與導(dǎo)軌配合間隙大可適當(dāng)把測(cè)微輪座向里靠，把導(dǎo)軌齒條向外移即可；

導(dǎo)軌變形或油脂干枯，需重新研配、更換、清洗，加適當(dāng)黏稠度和厚度的油脂；

測(cè)微器與光軸不垂直，造成讀數(shù)窗視場(chǎng)內(nèi)上（下）窗光線暗，可把測(cè)微器下端向外（內(nèi)）側(cè)少量移動(dòng)至測(cè)微器與光軸垂直為止；

測(cè)微尺與指標(biāo)線有視差，調(diào)整測(cè)微尺與小棱鏡之間過大的間隙消除視差。

水平度盤、豎直度盤光路的故障

平、豎光路的故障不外乎棱鏡和透鏡位置的走動(dòng)、長(zhǎng)霉、脫落、破碎、光軸中心改烴及棱鏡和透鏡不正確的位置，反映在視場(chǎng)上主要表現(xiàn)為：（1）完全無光；（2）有光有像但像質(zhì)較差；（3）有光無像（包括無主像或無副像）；（4）有光有像但底盤的線條位置不正確（包括長(zhǎng)短不勻、傾斜）。排除這些故障可按光路走向采取分段檢查分段排除的方法，即肯定一部分光路否定一部分光路，有針對(duì)性地予以排除。在故障中屬于透鏡或棱鏡松動(dòng)、走動(dòng)、錯(cuò)位或脫落的，要調(diào)整、固緊、復(fù)位或黏合，發(fā)霉的要除霉或更換，脫銀的要鍍銀或更換。

光學(xué)對(duì)點(diǎn)器的視準(zhǔn)軸與數(shù)軸不同軸

光學(xué)對(duì)中器分劃板十字線交點(diǎn)不再豎軸中心上，導(dǎo)致光學(xué)對(duì)中器視軸與數(shù)軸不同軸，在偏離大于1mm時(shí)必須校正。可通過松緊4個(gè)調(diào)節(jié)螺釘來移動(dòng)分劃板十字絲中心以改變視軸方向，若十字絲不可調(diào)時(shí)，則應(yīng)調(diào)整直角轉(zhuǎn)向棱鏡，使其作扇形轉(zhuǎn)動(dòng)或改變其俯仰角，調(diào)整量應(yīng)為其偏差的一半。

豎盤指標(biāo)差過大

光學(xué)經(jīng)緯儀精確整平后，望遠(yuǎn)鏡視軸在水平位置時(shí)豎直度盤的0~180°刻線或90~270°刻線與鉛垂線之間的夾角為豎直指標(biāo)差。JJG414-2003《光學(xué)經(jīng)緯儀》檢定規(guī)程中要求指標(biāo)差超過16"時(shí)必須校正。當(dāng)指標(biāo)差小于10"時(shí)，對(duì)水準(zhǔn)泡式結(jié)構(gòu)的需調(diào)整水準(zhǔn)泡，對(duì)補(bǔ)償器式結(jié)構(gòu)需調(diào)整平板玻璃的傾角，當(dāng)指標(biāo)差大于10"小于20"時(shí)需調(diào)整側(cè)棱鏡的位置，對(duì)補(bǔ)償器式結(jié)構(gòu)的需調(diào)整望遠(yuǎn)鏡分劃板上的上下固緊螺釘，當(dāng)指標(biāo)差大于3'時(shí)應(yīng)重新安裝豎直度盤并校正偏心。

橫軸與豎軸垂直度偏大

當(dāng)橫軸與豎軸的垂直度超過15"時(shí)根據(jù)規(guī)程要求必須校正。當(dāng)誤差在1'~5'時(shí)調(diào)整橫軸上偏心環(huán)，松開偏心環(huán)上的3個(gè)固緊螺釘，通過2個(gè)M3長(zhǎng)螺釘一松一緊來校正。當(dāng)誤差大于5'時(shí)在數(shù)軸與望遠(yuǎn)鏡相平行方向上加墊片來校正。

經(jīng)緯儀在正倒鏡測(cè)量時(shí)讀數(shù)位置不一致，應(yīng)調(diào)整橫軸直角棱鏡使之趨于一致。