光學水準儀常見故障及其處理

王欣 丁華

摘 要：水準儀廣泛應用于國家高程控制測量、工程勘測、施工控制測量及變形監(jiān)測等領(lǐng)域，長途運輸及經(jīng)常野外施工作業(yè)以及溫度、濕度等環(huán)境因素影響，會直接影響測量結(jié)果的觀測精度，因此在儀器作業(yè)前必須對儀器進行故障排除及必要的檢驗。該文對光學水準儀常見故障及其成因進行闡述，并結(jié)合自己的工作經(jīng)驗，提供水準儀常見故障的檢驗及排除方法，供大家參考。

關(guān)鍵詞：光學水準儀 故障 檢驗

中圖分類號：TH761 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（a）-0099-01

水準儀是一種以儀器的水平視線為基準，對高差進行測量的儀器，在工程勘測、施工控制測量、變形監(jiān)測和國家高程控制測量等多個領(lǐng)域都有廣泛的應用。測量儀器在出廠時，雖然各零部件及軸系都按照國家相關(guān)規(guī)范進行檢驗，保證了儀器的精度，但由于長途運輸及經(jīng)常野外施工作業(yè)以及溫度、濕度等環(huán)境因素影響，儀器的零部件會產(chǎn)生松動、損傷、生銹等現(xiàn)象而且儀器的軸系之間的相對位置會發(fā)生變化，這樣會直接影響測量結(jié)果的觀測精度，因此在儀器作業(yè)前必須對儀器進行故障排除及必要的檢驗。

1 光學水準儀外觀故障及排除方法

如果儀器的光學零部件出現(xiàn)霉點、油污或者儀器表面出現(xiàn)灰塵而造成儀器的松動、卡滯或者轉(zhuǎn)動不靈活，從而影響儀器正常使用，可以通過更換部件、上油、清洗等方式進行處理。如果出現(xiàn)基座的腳螺旋過松，則是因為沒有壓緊松緊螺母或者是安平螺旋桿和棗形螺母相互磨損，可以通過調(diào)節(jié)底座的松緊螺釘來處理。如果出現(xiàn)安平螺旋卡滯，往往是因為螺紋碰傷螺母或者是螺紋上有污垢，對于前者可以用氧化鉻對磨，然后清洗零件、加油裝配，最后再檢查并對腳螺旋進行手動調(diào)節(jié)直到合適松緊，若是后者則只需要對螺紋進行清洗并重新加油即可。有些儀器的底板和三角壓板之間間隔太小，也會造成安平教螺旋轉(zhuǎn)動緊，只要適當調(diào)整其間隔螺絲即可解決。

2 光學水準儀望遠鏡故障及處理

2.1 水準儀的目鏡

對于目鏡調(diào)焦螺旋過緊的現(xiàn)象（主要由于視度環(huán)螺紋沾有灰塵或油污）可卸下目鏡清洗、上油，重新安裝調(diào)試；對于目鏡調(diào)焦螺旋過松的現(xiàn)象（主要由于視度環(huán)螺紋長期使用磨損或缺油）可以按照一般的故障，對機器零件進行排除；如果沒有裝正屈光度環(huán)，造成和目鏡外筒的摩擦，應該選用止頭螺絲調(diào)正屈光度環(huán)。

2.2 水準儀的物鏡

對于望遠鏡的物鏡表面起霧，長霉斑，脫膠或破裂等現(xiàn)象，會使望遠鏡成像模糊，這時只需通過清潔，去霉，重新上膠或更換鏡片即可解決。如果望遠鏡視距乘常數(shù)不等于100，會造成測量數(shù)據(jù)不準確，此時應予以調(diào)整。先將水準儀安置在距離標尺100 m的地方（可用鋼尺丈量），則望遠鏡上、下視距絲在標尺上截取的間距，應等于100 cm，否則需校正。若所讀間距小于100 cm，說明物鏡離十字絲分劃板的距離大了一些，需要縮短，反之需延長。對于第一種情況可先取下物鏡筒，取出視距乘常數(shù)調(diào)節(jié)圈，放在平鋪的細砂紙上磨薄一些；對于第二種情況，就需將調(diào)節(jié)圈加厚，通常是用薄銅片做成同樣大小的圓圈，套在物鏡筒座上即可。

2.3 調(diào)焦螺旋部分

（1）調(diào)焦螺旋轉(zhuǎn)動過緊或有響聲。原因是螺旋缺油，或調(diào)焦齒輪沾有灰沙、油垢或是齒合太緊。只要將調(diào)焦手輪拆下來清洗干凈，在摩擦和轉(zhuǎn)動部分涂上適當?shù)挠椭纯伞＃?）調(diào)焦螺旋轉(zhuǎn)動過松或時有晃動現(xiàn)象。其原因是調(diào)焦齒輪與齒條之間磨損較大或齒合太松所致?？蓪⒄{(diào)焦手輪拆下，用汽油將齒輪、齒條清洗干凈并涂上濃度較大的脂，復裝時，不要使齒輪、齒條齒合太松即可消除故障。（3）調(diào)焦螺旋失效。原因是調(diào)焦齒輪和齒條沒有齒合好。此時，可將調(diào)焦手輪拆下來重新安裝，使齒輪、齒條靠緊，固緊調(diào)焦手輪座，將調(diào)焦彈簧座右旋，使齒輪、齒條齒合好即可。

2.4 符合水準器部分

（1）水準器分劃線的影像因為錯開而不在同一條直線上。具體原因為棱鏡組沒有在水準管的縱向上找到準確的位置?？梢酝ㄟ^旋松位于棱鏡盒上的固定螺絲進行調(diào)整，把棱鏡盒沿著水準器的軸線進行移動，直至兩影像位于同一條直線后，把螺釘固定緊。（2）氣泡影像過窄或過密。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是兩棱鏡內(nèi)側(cè)沒有在水準器軸線的正上方進行安置，而是偏離了軸線。出現(xiàn)這種情況時，首先應該旋松棱鏡盒上的固定螺釘，把棱鏡盒沿著與軸線相垂直的方向移動，直到出現(xiàn)合適的氣泡影像，最后固定好螺釘。其中，影像過窄，向內(nèi)移動；影像過寬，向外移動。（3）分界限影像和氣泡傾斜。出現(xiàn)這種情況往往是因為兩棱鏡相接的棱和直角棱鏡的棱不相互平行。對于這種情況，應該旋松直角棱鏡座的固定螺釘，調(diào)整直角棱鏡位置，當兩個棱平行時，固緊螺釘。（4）氣泡分界線影像錯開或過寬。出現(xiàn)這種情況的原因是有縫隙在兩棱鏡的相接處。這時應該貼緊兩棱鏡的相接棱，使其成為一條直線。

3 基座部分故障及排除

（1）腳螺旋失效。其原因是腳螺母的凸起部分與腳螺絲套缺口未配合，使得螺母與螺絲桿同步轉(zhuǎn)動。調(diào)整時，可將腳螺母的凸起部分與腳螺絲套缺口相配合，安裝好調(diào)節(jié)螺母即可。

（2）腳螺絲桿彎曲的修理。先找出彎曲的一面，給彎曲兩端墊上一塊硬木，再用條形木墊到彎曲的中央，用榔頭敲擊條形木上端，直到彎曲部分伸直為止。

4 水平制動螺旋失效的故障分析及排除

水準儀水平制動螺旋失效是較常見的故障之一，其原因有以下幾種。（1）制動螺旋間滑動造成制動失效。出現(xiàn)這種情況時，應該松開扳把上的夾緊螺絲，使用起子向里擰動制動螺旋，直至剛好制動；再把扳把放在處于制緊時的位置，最后旋緊扳把上的夾緊螺絲即可。（2）旋的頂桿長度不夠或頂桿、制動塊丟失，只需重配頂桿或制動塊即可消除故障。（3）螺旋與螺母之間產(chǎn)生滑絲，也會引起制動失效，只需重配制動旋即可。

5 水平微動螺旋失效的分析和排除

（1）彈簧套的尖頭或者微動螺旋的頂針沒有頂在微動桿的圓窩內(nèi)，從而造成微動螺旋失效，此時可將整個微動螺旋拆下來重新安裝，使頂針和彈簧套的尖頭對準微動桿上的圓窩即可。（2）微動套松動，微動手輪旋轉(zhuǎn)時帶動微動套同步旋轉(zhuǎn)，甚至可將整個微動螺旋部件旋下。原因是緊固微動套的錐端螺釘松動。排除時，只需將緊固微動套的錐端螺釘擰緊。（3）微動螺旋使用日久后彈力不足。此時，可將彈簧取出伸長一些或更換新的彈簧。（4）磨擦制動環(huán)太松，也會造成微動螺旋失效，這時需要適當?shù)男M一磨擦制動環(huán)松緊調(diào)節(jié)螺絲。

6 微傾螺旋的故障和排除

水準儀的微動螺旋和微傾螺旋具有相似的結(jié)構(gòu)，因此具有基本相同的故障分析和排除方法。但是微傾螺旋還有微傾頂針、微傾俯仰板、微傾彈簧板等部分。相應的常見故障為微傾頂針針尖磨損或其他聯(lián)接部分松動，微傾俯仰板轉(zhuǎn)軸螺絲被扭斷，微傾彈簧板固定螺絲松動。如果微傾螺旋在轉(zhuǎn)動時出現(xiàn)望遠鏡跳動，一般式因為磨平了微傾彈簧板和頂針調(diào)節(jié)螺絲的圓窩，或者是磨禿了頂針的針尖，根據(jù)故障的程度和部位進行調(diào)整（鉆深圓窩或磨尖針頭）。另外，沒有選取合適的微傾螺旋范圍也會造成失效的情況，這時可以通過俯仰板上的頂針調(diào)節(jié)螺絲多頂針的高低進行調(diào)整，使符合水準器泡符合即可。

7 結(jié)語

水準儀是精密的光學儀器，修理人員在修理前，應先了解儀器故障部位、故障的現(xiàn)象及產(chǎn)生原因和經(jīng)過。并對儀器的各個部位進行全面的體檢，以掌握儀器的完損情況。出現(xiàn)故障的部位不同，需要拆卸修理的范圍也不同。除了必須拆卸的部位之外，應該盡可能少的拆卸零部件。另外，還需要認真的檢定已經(jīng)修復好了的儀器，保證各檢測項目均可達到檢定規(guī)程中的技術(shù)要求，這有這有才能認定儀器是合格的。

參考文獻

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